Tehnologia proprietăților compoziției betonului sub formă de pulbere. O metodă de preparare a unui amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție auto-compactant, în special de înaltă rezistență, cu proprietăți de curgere foarte mare și o metodă de producere a produselor din beton din amestecul rezultat. Recomandat

01.06.2008 16:51:57

Articolul descrie proprietățile și capacitățile betonului pulbere de înaltă rezistență, precum și domeniile și tehnologiile de aplicare a acestora.

Ritmul ridicat de construcție a clădirilor rezidențiale și industriale cu forme arhitecturale noi și unice și în special structuri speciale cu încărcare mare (cum ar fi poduri cu deschidere lungă, zgârie-nori, platforme petroliere offshore, rezervoare pentru depozitarea gazelor și lichidelor sub presiune etc.) a necesitat dezvoltarea de noi betoane eficiente. Progrese semnificative în acest sens au fost remarcate în special de la sfârșitul anilor 80 ai secolului trecut. Clasificarea modernă a betoanelor de înaltă calitate (VKB) combină o gamă largă de betoane pentru diverse scopuri: betoane de înaltă și ultra-rezistență [vezi. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.// Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10; Schmidt M. Bornemann R. M?glichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton.// Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1], beton autocompactant, beton foarte rezistent la coroziune. Aceste tipuri de beton îndeplinesc cerințe înalte de rezistență la compresiune și tracțiune, rezistență la fisuri, rezistență la impact, rezistență la uzură, rezistență la coroziune și rezistență la îngheț.

Desigur, trecerea la noi tipuri de beton a fost facilitată, în primul rând, de realizările revoluționare în domeniul plastificării amestecurilor de beton și mortar, iar în al doilea rând, de apariția celor mai activi aditivi puzolanici - microsilice, caolini deshidratați și cenușă foarte dispersă. . Combinațiile de superplastifianți și, în special, de hiperplastifianți ecologici pe bază de policarboxilat, poliacrilat și poliglicolic fac posibilă obținerea de sisteme dispersate ciment-minerale superfluide și amestecuri de beton. Datorită acestor progrese, numărul de componente din beton cu aditivi chimici a ajuns la 6–8, raportul apă-ciment a scăzut la 0,24–0,28 păstrând în același timp plasticitatea, caracterizată printr-o așezare a conului de 4–10 cm.În betonul autocompactant (Selbstverdichtender Beton-SVB) cu sau fără adaos de făină de piatră ( CM), dar cu prin adăugarea de MK la betoanele foarte lucrabile (Ultrahochfester Beton, Ultra hochleistung Beton) pe hiperplastifianți, spre deosebire de cele turnate pe SP tradiționale, fluiditatea perfectă a amestecurilor de beton este combinată cu sedimentare scăzută și autocompactare cu îndepărtare spontană. de aer.

Reologia „înaltă” cu reducere semnificativă a apei în amestecurile de beton superplastificat este asigurată de o matrice reologică fluidă, care are diferite niveluri de scară elemente structurale compunând-o. În betonul de piatră spartă, matricea reologică la diferite niveluri micro-mezo este un mortar de ciment-nisip. În amestecurile de beton plastifiat pentru betonul de înaltă rezistență pentru piatră zdrobită ca element macrostructural, matricea reologică, a cărei proporție ar trebui să fie semnificativ mai mare decât în ​​betonul convențional, este o dispersie mai complexă constând din nisip, ciment, făină de piatră, microsilice și apă. La rândul său, pentru nisipul din amestecurile convenționale de beton, matricea reologică la nivel micro este o pastă de ciment-apă, a cărei proporție poate fi mărită pentru a asigura fluiditatea prin creșterea cantității de ciment. Dar acest lucru, pe de o parte, este neeconomic (mai ales pentru clasele de beton B10 - B30); pe de altă parte, în mod paradoxal, superplastifianții sunt aditivi săraci de reducere a apei pentru cimentul Portland, deși toți au fost creați și sunt creați pentru acesta. Aproape toți superplastifianții, așa cum am arătat din 1979, „funcționează” mult mai bine la multe pulberi minerale sau la amestecul lor cu ciment [vezi. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronezh, 1996] decât pe ciment pur. Cimentul este un sistem de hidratare instabil la apă, care formează particule coloidale imediat după contactul cu apa și se îngroașă rapid. Și particulele coloidale din apă sunt greu de dispersat cu superplastifianți. Un exemplu sunt suspensiile de argilă care sunt slab susceptibile la super-lichefiere.

Astfel, concluzia sugerează de la sine: făina de piatră trebuie adăugată la ciment și va crește nu numai efectul reologic al SP asupra amestecului, ci și ponderea matricei reologice în sine. Ca rezultat, devine posibilă reducerea semnificativă a cantității de apă, creșterea densității și creșterea rezistenței betonului. Adăugarea de făină de piatră va echivala practic cu creșterea cimentului (dacă efectele de reducere a apei sunt semnificativ mai mari decât la adăugarea cimentului).

Este important aici să se concentreze atenția nu pe înlocuirea unei părți a cimentului cu făină de piatră, ci pe adăugarea acesteia (și într-o proporție semnificativă - 40-60%) la cimentul Portland. Bazat pe teoria polistructurală în 1985–2000. Toate lucrările de schimbare a polistructurii au avut ca scop înlocuirea a 30-50% din cimentul Portland cu umpluturi minerale pentru a-l salva în beton [vezi. Solomatov V.I., Vyrovoy V.N. și colab. Materiale de construcție și structuri compozite cu consum redus de material. – Kiev: Budivelnik, 1991; Aganin S.P. Betonuri cu cerere redusă de apă cu umplutură de cuarț modificat: Rezumat pentru concursul academic. diplome de doctorat tehnologie. Sci. – M, 1996; Fadel I. M. Tehnologia intensivă separată a betonului umplut cu bazalt: Rezumat teză. Ph.D. tehnologie. Științe - M, 1993]. Strategia de salvare a cimentului Portland în beton cu aceeași rezistență va face loc strategiei de salvare a betonului cu rezistență de 2-3 ori mai mare nu numai la compresiune, dar și la încovoiere și tensiune axială și la impact. Salvarea betonului în mai multe structuri ajurate va da un efect economic mai mare decât economisirea cimentului.

Având în vedere compozițiile matricelor reologice la diferite niveluri de scară, stabilim că pentru nisipul din betonul de înaltă rezistență, matricea reologică la nivel micro este un amestec complex de ciment, făină, silice, superplastifiant și apă. La rândul său, pentru betonul de înaltă rezistență cu microsilice, pentru un amestec de ciment și făină de piatră (dispersie egală) ca elemente structurale, apare o altă matrice reologică cu un nivel de scară mai mic - un amestec de microsilice, apă și superplastifiant.

Pentru betonul de piatra concasata, aceste scari de elemente structurale ale matricilor reologice corespund cu scara granulometriei optime a componentelor uscate ale betonului pentru obtinerea densitatii sale mari.

Astfel, adăugarea de făină de piatră îndeplinește atât o funcție structural-reologică, cât și o funcție de umplere a matricei. Pentru betonul de înaltă rezistență nu este mai puțin importantă funcția de reacție-chimică a făinii de piatră, care este realizată cu un efect mai mare de microsilice reactiv și caolin microdeshidratat.

Efectele maxime reologice și de reducere a apei cauzate de adsorbția SP pe suprafața fazei solide sunt caracteristice genetic sistemelor fin dispersate cu suprafata inalta secțiune.

Tabelul 1.

Efectul reologic și de reducere a apei al SP în sistemele apă-minerale

Din Tabelul 1 se poate observa că în suspensiile de turnare de ciment Portland cu SP, efectul de reducere a apei al acestora din urmă este de 1,5–7,0 ori (sic!) mai mare decât în ​​pulberile minerale. Pentru roci acest exces poate ajunge de 2-3 ori.

Astfel, combinația de hiperplastifianți cu microsilice, făină de piatră sau cenușă a făcut posibilă creșterea nivelului de rezistență la compresiune la 130-150 și, în unele cazuri, la 180-200 MPa sau mai mult. Cu toate acestea, o creștere semnificativă a rezistenței duce la o creștere intensă a fragilității și o scădere a raportului lui Poisson la 0,14–0,17, ceea ce duce la riscul distrugerii bruște a structurilor în situații de urgență. Eliminarea acestei proprietăți negative a betonului se realizează nu numai prin armarea acestuia din urmă cu armarea tijei, ci prin combinarea armăturii tijei cu introducerea de fibre din polimeri, sticlă și oțel.

Bazele plastificării și reducerii apei a sistemelor dispersate de minerale și ciment au fost formulate în teza de doctorat a lui V.I. Kalashnikov. [cm. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronezh, 1996] în 1996, pe baza lucrărilor finalizate anterior în perioada 1979-1996. [Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Despre starea structurală și reologică a sistemelor dispersate extrem de lichefiate, foarte concentrate. // Lucrările celei de-a IV-a Conferințe Naționale de Mecanica și Tehnologia Materialelor Compozite. – Sofia: BAN, 1985; Ivanov I. A., Kalashnikov V. I. Eficiența plastificării compozițiilor minerale dispersate în funcție de concentrația fazei solide în acestea. // Reologia amestecurilor de beton și sarcinile sale tehnologice. Abstract. Raportul celui de-al III-lea Simpozion al Uniunii. - Riga. – BID, 1979; Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Despre natura plasticizării compozițiilor minerale dispersate în funcție de concentrația fazei solide în acestea. // Mecanica și tehnologia materialelor compozite. Materiale ale Conferinței Naționale a II-a. – Sofia: BAN, 1979; Kalashnikov V.I. Despre reacția diferitelor compoziții minerale la superplastifianții de acid naftalen-sulfonic și influența alcaliilor instant asupra acesteia. // Mecanica și tehnologia materialelor compozite. Materiale ale Conferinței a III-a Naționale cu participarea reprezentanților străini. – Sofia: BAN, 1982; Kalashnikov V.I. Contabilizarea modificărilor reologice în amestecurile de beton cu superplastifianți. // Materialele celei de-a IX-a Conferințe Uniune privind Betonul și Betonul Armat (Tașkent, 1983). - Penza. – 1983; Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Caracteristici ale modificărilor reologice în compozițiile de ciment sub influența plastifianților stabilizatori de ioni. // Culegere de lucrări „Mecanica tehnologică a betonului”. – Riga: RPI, 1984]. Acestea sunt perspectivele de utilizare țintită a celei mai mari activități de reducere a apei a SP în sisteme fin dispersate, caracteristicile modificărilor reologice cantitative și structural-mecanice în sistemele superplastificate, care constau în tranziția lor asemănătoare avalanșei de la fază solidă la lichidă. stări cu adaos super-scăzut de apă. Acestea sunt criterii dezvoltate pentru răspândirea gravitațională și resursa de curgere post-tixotropică a sistemelor plastifiate foarte dispersate (sub influența propriei greutăți) și nivelarea spontană a suprafeței de zi. Acesta este un concept avansat de concentrație extremă a sistemelor de ciment cu pulberi fine din roci de origine sedimentară, magmatică și metamorfică, selective pentru niveluri de reducere ridicată a apei la SP. Cele mai importante rezultate obținute în aceste lucrări sunt posibilitatea unei reduceri de 5-15 ori a consumului de apă în dispersii, menținând în același timp gradabilitatea gravitațională. S-a demonstrat că prin combinarea pulberilor active reologic cu cimentul este posibil să se sporească efectul SP și să se obțină piese turnate de înaltă densitate. Aceste principii sunt implementate în betonul cu pulbere de reacție cu o creștere a densității și rezistenței lor (Beton Reaktionspulver - RPB sau Beton cu pulbere reactivă - RPC [vezi Dolgopolov N.N., Sukhanov M.A., Efimov S.N. Nou tip de ciment: structura pietrei de ciment. . // Materiale de construcție. – 1994. – Nr. 115]). Un alt rezultat este o creștere a efectului reducător al SP cu creșterea dispersiei pulberilor [vezi. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronej, 1996]. De asemenea, este utilizat în betonul sub formă de pulbere prin creșterea proporției de constituenți fini prin adăugarea de fum de silice la ciment. Ceea ce este nou în teoria și practica betonului sub formă de pulbere este utilizarea nisipului fin cu o fracțiune de 0,1–0,5 mm, ceea ce a făcut betonul cu granulație fină, spre deosebire de nisipul obișnuit pe nisip de o fracțiune de 0–5 mm. S-a calculat suprafața specifică medie a părții dispersate de beton pulbere (compoziție: ciment - 700 kg; nisip fin 0,125–0,63 mm - 950 kg, făină de bazalt Ssp = 380 m2/kg - 350 kg, microsilice Svd = 3200 m2/kg - 140 kg) cu conținutul său de 49% din amestecul total cu fracțiune de nisip cu granulație fină 0,125–0,5 mm arată că cu finețea MK Smk = 3000 m2/kg, suprafața medie a părții pulbere este Svd = 1060 m2 /kg, iar cu Smk = 2000 m2 /kg – Svd = 785 m2/kg. Din aceste componente fin dispersate se realizează betoanele cu granulație fină-pulbere de reacție, în care concentrația volumetrică a fazei solide fără nisip ajunge la 58–64%, iar cu nisip – 76–77% și este ușor inferioară concentrației. a fazei solide în betonul greu superplastificat (Cv = 0, 80–0,85). Cu toate acestea, în betonul de piatră spartă concentrația volumetrică a fazei solide minus piatra spartă și nisip este mult mai mică, ceea ce determină densitatea mare a matricei dispersate.

Rezistența ridicată este asigurată de prezența nu numai de microsilice sau caolin deshidratat, ci și de pulbere reactivă din roca măcinată. Conform literaturii de specialitate, sunt introduse în principal făina de cenușă zburătoare, baltică, de calcar sau de cuarț. Oportunități largi în producția de beton pulbere reactiv s-au deschis în URSS și Rusia în legătură cu dezvoltarea și cercetarea lianților compoziți cu cerere scăzută de apă de către Yu. M. Bazhenov, Sh. T. Babaev, A. Komarov. A., Batrakov V.G., Dolgopolov N.N. S-a dovedit că înlocuirea cimentului în procesul de măcinare a VNV cu făină de carbonat, granit, cuarț până la 50% crește semnificativ efectul de reducere a apei. Raportul W/T, care asigură împrăștierea gravitațională a betonului din piatră spartă, este redus la 13-15% în comparație cu introducerea obișnuită a SP; rezistența betonului pe un astfel de VNV-50 ajunge la 90-100 MPa. În esență, betonul modern pulbere poate fi obținut pe bază de VNV, microsilice, nisip fin și armătură dispersată.

Betonul pulbere armat dispersat este foarte eficient nu numai pentru structurile portante cu armătură combinată cu armătură precomprimată, ci și pentru producerea de pereți foarte subțiri, inclusiv părți spațiale, arhitecturale.

Conform ultimelor date, armătura textilă a structurilor este posibilă. Dezvoltarea producției de fibre textile a ramelor volumetrice (țesături) din fire polimerice de înaltă rezistență și rezistente la alcali în țările străine dezvoltate a fost cea care a motivat dezvoltarea, în urmă cu mai bine de 10 ani în Franța și Canada, a betonului cu pulbere de reacție cu SP fără agregate mari cu agregat de cuarț deosebit de fin, umplut cu pulberi de piatră și microsilice. Amestecuri de beton realizate din astfel de amestecuri cu granulație fină s-au răspândit sub influența propriei greutăți, umplând complet structura densă de plasă a cadrului țesut și toate îmbinările în formă de filigran.

Reologia „înaltă” a amestecurilor de beton sub formă de pulbere (PBC) asigură o limită de curgere de 0 = 5–15 Pa la un conținut de apă de 10–12% din masa componentelor uscate, de exemplu. doar de 5-10 ori mai mare decât în ​​vopselele în ulei. Cu aceasta?0, pentru a-l determina, puteți utiliza metoda mini-hidrometrică, dezvoltată de noi în 1995. Limita de curgere scăzută este asigurată grosime optimă straturi de matrice reologică. Luând în considerare structura topologică a PBS, grosimea medie a stratului X este determinată de formula:

unde este diametrul mediu al particulelor de nisip; – concentrația volumică.

Pentru compoziția dată mai jos la W/T = 0,103, grosimea stratului intermediar va fi de 0,056 mm. De Larrard și Sedran au descoperit că pentru nisipurile mai fine (d = 0,125–0,4 mm) grosimea variază de la 48 la 88 µm.

Creșterea stratului intermediar de particule reduce vâscozitatea și efortul final de forfecare și crește fluiditatea. Fluiditatea poate crește prin adăugarea de apă și introducerea SP. ÎN vedere generala influența apei și a SP asupra modificărilor vâscozității, tensiunii finale de forfecare și fluidității este ambiguă (Fig. 1).

Superplastifiantul reduce vâscozitatea într-o măsură mult mai mică decât adaosul de apă, în timp ce scăderea limitei de curgere din cauza SP este mult mai mare decât sub influența apei.

Orez. 1. Efectul SP și al apei asupra vâscozității, tensiunii de curgere și fluidității

Principalele proprietăți ale sistemelor superplastifiate extrem de umplute sunt că vâscozitatea poate fi destul de mare și sistemul poate curge lent dacă limita de curgere este scăzută. Pentru sistemele convenționale fără SP, vâscozitatea poate fi scăzută, dar limita de curgere crescută împiedică răspândirea acestora, deoarece nu au o resursă de curgere post-tixotropă [vezi. Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Caracteristici ale modificărilor reologice în compozițiile de ciment sub influența plastifianților stabilizatori de ioni. // Culegere de lucrări „Mecanica tehnologică a betonului”. – Riga: RPI, 1984].

Proprietățile reologice depind de tipul și doza de SP. Influența a trei tipuri de SP este prezentată în Fig. 2. Cea mai eficientă societate mixtă este Woerment 794.

Orez. 2 Influența tipului și dozei de SP asupra: 1 – Woerment 794; 2 – S-3; 3 – Melment F 10

În același timp, nu SP S-3 autohton s-a dovedit a fi mai puțin selectiv, ci SP străin pe bază de melamină Melment F10.

Capacitatea de împrăștiere a amestecurilor de beton sub formă de pulbere este extrem de importantă atunci când se formează produse din beton cu rame de plasă volumetrice țesute așezate într-o matriță.

Astfel de cadre volumetrice din țesătură ajurate sub formă de grinzi în T, grinzi în I, canal și alte configurații permit o armare rapidă, care constă în instalarea și fixarea cadrului într-o matriță, urmată de turnarea betonului în suspensie, care pătrunde ușor prin celule de cadru care măsoară 2–5 mm (Fig. 3) . Cadrele din material textil pot crește radical rezistența la fisurare a betonului atunci când sunt expuse la fluctuații alternative de temperatură și pot reduce semnificativ deformațiile.

Amestecul de beton nu trebuie doar să curgă cu ușurință local prin cadrul de plasă, ci și să se răspândească la umplerea formei prin penetrare „inversă” prin cadru pe măsură ce volumul amestecului în formă crește. Pentru a evalua fluiditatea, s-au folosit amestecuri de pulbere din aceeași compoziție în ceea ce privește conținutul de componente uscate, iar gradul de întindere din con (pentru masa de agitare) a fost reglat de cantitatea de SP și (parțial) apă. Răspândirea a fost blocată de un inel de plasă cu diametrul de 175 mm.

Orez. 3 Eșantion de cadru de material textil

Orez. 4 Amestecul se întinde cu întindere liberă și blocată

Plasa a avut o dimensiune clară de 2,8 × 2,8 mm cu un diametru de sârmă de 0,3 × 0,3 mm (Fig. 4). Amestecuri martor au fost făcute cu tartine de 25,0; 26,5; 28,2 și 29,8 cm.În urma experimentelor, s-a constatat că odată cu creșterea fluidității amestecului, raportul dintre diametrele dc liber și împrăștierea blocată d scade. În fig. Figura 5 arată modificarea în dc/dbotdc.

Orez. 5 Schimbați dc/db din valoarea free spread dc

După cum reiese din figură, diferența de răspândire a amestecului dc și db dispare cu fluiditate, caracterizată printr-o răspândire liberă de 29,8 cm.La dc.= 28,2, răspândirea prin plasă scade cu 5%. Amestecul cu o întindere de 25 cm experimentează o frânare deosebit de mare atunci când se răspândește prin plasă.

În acest sens, atunci când se utilizează cadre de plasă cu o celulă de 3–3 mm, este necesar să se utilizeze amestecuri cu o întindere de cel puțin 28–30 cm.

Proprietățile fizice și tehnice ale betonului pulbere armat dispersat, armat cu fibre de oțel 1% din volum, cu diametrul de 0,15 mm și lungimea de 6 mm, sunt prezentate în tabelul 2.

Masa 2.

Proprietățile fizice și tehnice ale betonului pulbere cu liant cu cerere redusă de apă folosind SP S-3 de uz casnic

Conform datelor străine, cu o armătură de 3%, rezistența la compresiune ajunge la 180–200 MPa, iar rezistența la tracțiune axială – 8–10 MPa. Rezistența la impact crește de peste zece ori.

Posibilitățile betonului sub formă de pulbere sunt departe de a fi epuizate, având în vedere eficacitatea tratamentului hidrotermal și influența acestuia asupra creșterii proporției de tobermorit și, în consecință, de xonolit.

Au fost utile informațiile? da parțial nu

• 15444

Pulbere de reacție betonREACTION POWDER BETON
Betoanele cu pulbere de reacție (RPC) ale noii generații sunt betoane specifice viitorului, nu
care conțin agregate cu granulație grosieră și bulgări. Acest lucru îi deosebește de
beton cu granulație fină (nisip) și piatră spartă. Amestecuri uscate de reacție-pulbere de beton
(SRPBS), destinat producerii de beton autocompactant cu piatra sparta pt
construcție monolitică și prefabricată, poate deveni un nou, principal tip de liant compozit
pentru producerea multor tipuri de beton. Fluiditate ridicată a amestecurilor de reacție-pulbere de beton
vă permite să le umpleți suplimentar cu piatră zdrobită menținând în același timp fluiditatea și să le folosiți pentru
beton autocompactant de înaltă rezistență; când este umplut cu nisip și piatră zdrobită - pentru vibrare
tehnologii de turnare, vibrocompresie si calandrare. Totodată, betoanele obţinute conform
tehnologiile de vibrație și compactare cu forță vibrațională, pot avea o rezistență mai mare decât
beton turnat. La un grad superior se obtine beton de clase de uz general
B20-B40.

Pulbere de reacție de beton

liant (PWV)

Aplicarea liantului de pulbere de reacție uscată (DRB)

Utilizarea eficientă a amestecului de beton pulbere reactiv

Prezenta invenție se referă la industria materialelor de construcții și este utilizată pentru fabricarea produselor din beton: foarte artistice gard ajuratși grătare, stâlpi, subțiri plăci de pavajși borduri, plăci cu pereți subțiri pentru placarea interioară și exterioară a clădirilor și structurilor, produse decorative și forme arhitecturale mici. Metoda de preparare a unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special cu rezistență ridicată, pulbere de reacție, constă în amestecarea secvențială a componentelor până la obținerea unui amestec cu fluiditatea necesară. Inițial, în mixer se amestecă apă și un hiperplastifiant, apoi se toarnă ciment, microsilice, făină de piatră și amestecul se amestecă timp de 2-3 minute, după care se adaugă nisip și fibre și se amestecă timp de 2-3 minute. Se obține un amestec de beton armat cu fibre autocompactant, mai ales de rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu proprietăți de curgere foarte mare, care conține următoarele componente: ciment Portland PC500D0, nisip de fracțiuni de la 0,125 la 0,63, hiperplastifiant, fibre, microsilice, piatră făină, accelerator de câștig și apă. Metoda de fabricare a produselor din beton în matrițe constă în prepararea unui amestec de beton, alimentarea amestecului în matrițe și apoi depozitarea acestuia într-o cameră de abur. Suprafața interioară de lucru a matriței este tratată cu un strat subțire de apă, apoi se toarnă în matriță un amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție, autocompactant, în special de înaltă rezistență, cu proprietăți de curgere foarte mare. După ce umpleți matrița, pulverizați un strat subțire de apă pe suprafața amestecului și acoperiți matrița cu o tavă tehnologică. Rezultatul tehnic este producerea unui amestec de beton armat cu fibre auto-compactant, în special de înaltă rezistență, pulbere de reacție, cu proprietăți de curgere foarte ridicate, caracteristici de rezistență ridicată, cost redus și care să permită producerea de produse ajurate. 2 n. si 2 salarii f-ly, 1 masă., 3 ill.

Prezenta invenție se referă la industria materialelor de construcții și este utilizată pentru fabricarea de produse din beton: garduri și grătare ajurate extrem de artistice, stâlpi, plăci subțiri de pavaj și borduri, plăci cu pereți subțiri pentru placarea interioară și exterioară a clădirilor și structurilor, decorative. produse și forme arhitecturale mici.

O metodă cunoscută de fabricare a produselor decorative pentru construcții și/sau acoperiri decorative prin amestecarea cu apă a unui liant care conține clincher de ciment Portland, un modificator care include o componentă organică de reducere a apei și o anumită cantitate de accelerator de întărire și gips, pigmenți, materiale de umplutură, aditivi minerali și chimici (funcționali), iar amestecul rezultat se păstrează până la argila bentonită este saturată (stabilizator funcțional al amestecului de aditivi) propilenglicol (o componentă organică de reducere a apei), fixând complexul rezultat cu un agent de gelifiere hidroxipropilceluloză, depunere, turnare, compactare și tratament termic. Mai mult, amestecarea componentelor uscate și prepararea amestecului se efectuează în diferite mixere (vezi brevetul RF nr. 2084416, MPK6 C04B 7/52, 1997).

Dezavantajul acestei soluții este necesitatea de a utiliza diverse echipamente pentru amestecarea componentelor amestecului și operațiunile ulterioare de compactare, ceea ce complică și crește costul tehnologiei. În plus, atunci când se utilizează această metodă, este imposibil să se obțină produse cu elemente subțiri și ajurate.

Există o metodă cunoscută pentru prepararea unui amestec pentru producția de produse de construcții, care include activarea liantului prin co-măcinarea clincherului de ciment Portland cu un superplastifiant uscat și amestecarea ulterioară cu umplutură și apă, prin care umplutura activată este mai întâi amestecată cu 5- 10% apa de amestec, apoi se introduce liantul activat si amestecul se amesteca, dupa care se introduc 40 - 60% din apa de amestec si amestecul se amesteca, apoi se introduce apa ramasa si se realizeaza amestecarea finala pana la obtinerea unui amestec omogen. este obținut. Amestecarea pas cu pas a componentelor se realizează în 0,5-1 minute. Produsele realizate din amestecul rezultat trebuie menținute la o temperatură de 20°C și o umiditate de 100% timp de 14 zile (vezi brevetul RF nr. 2012551, MPK5 C04B 40/00, 1994).

Dezavantajul acestei metode cunoscute este operația complexă și costisitoare de șlefuire în comun a liantului și a superplastifiantului, care necesită cheltuieli mari pentru organizarea complexului de amestecare și măcinare. În plus, atunci când se utilizează această metodă, este imposibil să se obțină produse cu elemente subțiri și ajurate.

O compoziție cunoscută pentru prepararea betonului autocompactant conține:

100 gr. părți de ciment,

50-200 gr. părți din amestecuri de nisip din bauxită calcinată cu compoziție granulometrică diferită, cel mai fin nisip cu compoziție granulometrică medie mai mică de 1 mm, cel mai gros nisip cu compoziție granulometrică medie mai mică de 10 mm;

5-25 gr. părți de particule ultra-mici de carbonat de calciu și funingine albă, iar conținutul de funingine albă nu depășește 15 gr. părți;

0,1-10 gr. piese antispumă;

0,1-10 gr. părți de superplastifiant;

15-24 gr. piese din fibre;

10-30 gr. părți de apă.

Raportul de masă dintre cantitatea de particule ultra-mici de carbonat de calciu din beton și cantitatea de funingine albă poate ajunge la 1:99-99:1, de preferință 50:50-99:1 (vezi brevetul RF nr. 2359936, IPC S04B 28/04 S04B 111/20 S04B 111/62 (2006.01), 2009, paragraful 12).

Dezavantajul acestui beton este utilizarea nisipurilor scumpe din bauxita calcinată, utilizate de obicei în producția de aluminiu, precum și o cantitate excesivă de ciment, ceea ce duce, în consecință, la creșterea consumului de alte componente foarte scumpe ale betonului și, în consecință, la o creștere a costului acestuia.

Căutarea a arătat că nu s-au găsit soluții care să asigure producerea de beton autocompactant cu pulbere de reacție.

Există o metodă cunoscută de preparare a betonului cu adaos de fibre, în care toate componentele din beton sunt amestecate pentru a obține betonul cu fluiditatea necesară, sau componentele uscate, cum ar fi cimentul, sunt mai întâi amestecate. tipuri diferite nisip, particule ultrafine de carbonat de calciu, funingine albăși, eventual, un superplastifiant și un agent antispumant, după care se adaugă la amestec apă, și, dacă este necesar, un superplastifiant și un agent antispumant, dacă sunt prezente sub formă lichidă, și, dacă este necesar, fibre și se amestecă până la beton cu se obţine fluiditatea necesară. După amestecare, de exemplu, timp de 4-16 minute, betonul rezultat poate fi turnat cu ușurință datorită fluidității sale foarte ridicate (vezi brevetul RF nr. 2359936, IPC S04B 28/04, S04B 111/20, S04B 111/62 (2006.01). ), 2009 ., paragraful 12). Această soluție a fost adoptată ca prototip.

Betonul autocompactant rezultat cu proprietăți ultra-înalte poate fi utilizat pentru fabricarea elementelor prefabricate precum stâlpi, traverse, grinzi, pardoseli, gresie, structuri artistice, elemente precomprimate sau materiale compozite, material pentru etanșarea golurilor dintre elementele structurale, elemente ale sistemelor de canalizare sau în arhitectură.

Dezavantajul acestei metode este consum mare ciment pentru prepararea a 1 m3 de amestec, ceea ce presupune o creștere a costului amestecului de beton și al produselor realizate din acesta datorită creșterii consumului de alte componente. În plus, metoda de utilizare a betonului rezultat descrisă în invenție nu oferă nicio informație despre cum, de exemplu, pot fi produse produse ajurate artistice și din beton cu pereți subțiri.

Există metode larg cunoscute pentru fabricarea diferitelor produse din beton, atunci când betonul turnat într-o matriță este supus ulterior compactării prin vibrații.

Cu toate acestea, folosind astfel de metode cunoscute, este imposibil să se obțină produse artistice, ajurate și din beton cu pereți subțiri.

Există o metodă cunoscută pentru producerea produselor din beton în forme de ambalare, care constă în prepararea unui amestec de beton, introducerea amestecului în matrițe și întărire. O formă de izolare la aer și la umiditate este utilizată sub formă de forme de ambalare cu pereți subțiri cu mai multe camere, acoperite cu un strat de izolare la aer și umiditate după introducerea amestecului în ele. Întărirea produselor se efectuează în camere închise timp de 8-12 ore (vezi brevetul de invenție al Ucrainei nr. UA 39086, MPK7 B28B 7/11; B28B 7/38; C04B 40/02, 2005).

Dezavantajul acestei metode cunoscute este costul ridicat al formelor utilizate pentru fabricarea produselor din beton, precum și imposibilitatea de a produce în acest fel produse artistice, ajurate și din beton cu pereți subțiri.

Prima sarcină este obținerea compoziției unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special cu rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu lucrabilitatea necesară și caracteristicile de rezistență necesare, ceea ce va reduce costul amestecului de beton autocompactant rezultat.

A doua sarcină este de a crește caracteristicile de rezistență la vârsta de o zi cu o lucrabilitate optimă a amestecului și de a îmbunătăți proprietăți decorative suprafețele frontale ale produselor din beton.

Prima sarcină este rezolvată datorită faptului că s-a dezvoltat o metodă de preparare a unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special de mare rezistență, pulbere de reacție, care constă în amestecarea componentelor amestecului de beton până la fluiditatea necesară. obţinut, în care amestecarea componentelor amestecului de beton armat cu fibre se efectuează secvenţial, iar iniţial se amestecă apă şi un hiperplastifiant în malaxor, apoi se adaugă ciment, microsilice, făină de piatră şi amestecă amestecul timp de 2-3 minute. , după care se adaugă nisip și fibre și se amestecă timp de 2-3 minute până se obține un amestec de beton armat cu fibre care conține următoarele componente, % în greutate:

Timpul total pentru prepararea amestecului de beton este de la 12 la 15 minute.

Rezultatul tehnic din utilizarea invenției este obținerea unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special cu rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu proprietăți de fluiditate foarte ridicate, îmbunătățind calitatea și gradabilitatea amestecului de beton armat cu fibre, datorită o compoziție special selectată, secvența de introducere și timpul de amestecare a amestecului, care duce la o creștere semnificativă a caracteristicilor de fluiditate și rezistență a betonului până la M1000 și mai mari, reducând grosimea necesară a produselor.

Amestecând ingredientele într-o anumită secvență, când inițial se amestecă o cantitate măsurată de apă și hiperplastifiant în mixer, apoi se adaugă ciment, microsilice, făină de piatră și se amestecă timp de 2-3 minute, după care se adaugă nisip și fibre și rezultatul amestecul de beton se amestecă timp de 2-3 minute.3 minute, permite o creștere semnificativă a caracteristicilor de calitate și fluiditate (lucrabilitate) a amestecului de beton armat cu fibre, autocompactant, de foarte mare rezistență, pulbere de reacție.

Rezultatul tehnic din utilizarea invenţiei este obţinerea unui amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacţie, în special de înaltă rezistenţă, autocompactant, cu proprietăţi de curgere foarte ridicate, caracteristici de rezistenţă ridicată şi cost redus. Respectarea raportului dat de componente ale amestecului, % în greutate:

face posibilă obținerea unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special cu rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu proprietăți de curgere foarte ridicate, caracteristici de rezistență ridicată și în același timp cost redus.

Utilizarea componentelor de mai sus, supuse proporțiilor specificate în raport cantitativ, permite, la obținerea unui amestec de beton armat cu fibre de reacție-pulbere de reacție, mai ales de mare rezistență, autocompactant, cu fluiditatea și proprietățile de rezistență ridicate necesare, să asigure un costul amestecului rezultat și astfel crește proprietățile de consumator. Utilizarea unor componente precum microsilice și făină de piatră face posibilă reducerea procentului de ciment, ceea ce implică o reducere a procentului de alte componente scumpe (hiperplastifiant, de exemplu), și, de asemenea, abandonarea utilizării nisipurilor scumpe din calcinare. bauxita, care duce, de asemenea, la o reducere a costului amestecului de beton, dar nu îi afectează proprietățile de rezistență.

A doua sarcină este rezolvată datorită faptului că s-a dezvoltat o metodă de fabricare a produselor în matrițe dintr-un amestec de beton armat cu fibre preparat în modul descris mai sus, care constă în introducerea amestecului în matrițe și întărirea ulterioară, și inițial un Se pulverizează un strat subțire de apă pe suprafața interioară, de lucru a matriței, iar după umplerea matriței cu amestec, se pulverizează un strat subțire de apă pe suprafața acesteia și se acoperă matrița cu o tavă tehnologică.

Mai mult, amestecul este introdus secvențial în matrițe, acoperind deasupra matriței umplute cu un palet tehnologic; după instalarea paletului tehnologic, procesul de fabricare a produsului se repetă de mai multe ori, așezând matrița următoare pe paletul tehnologic deasupra celui precedent.

Rezultatul tehnic al utilizării invenției este de a îmbunătăți calitatea suprafeței frontale a produsului, de a crește semnificativ caracteristicile de rezistență ale produsului, prin utilizarea unui amestec auto-compactant de beton armat cu fibre, cu proprietăți de curgere foarte mare, prelucrarea specială a formelor și organizarea îngrijirii betonului la vârsta de o zi. Organizarea îngrijirii betonului la vârsta de o zi constă în asigurarea unei impermeabilizări suficiente a cofrajelor cu beton turnat în ele prin acoperirea stratului superior de beton în formă cu o peliculă de apă și acoperirea cofrajelor cu paleți.

Rezultatul tehnic este obținut prin utilizarea unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant cu proprietăți de fluiditate foarte ridicate, care permite producerea de produse foarte subțiri și ajurate de orice configurație, repetând orice texturi și tipuri de suprafețe, elimină procesul de compactarea vibrațiilor la turnarea produselor și, de asemenea, permite utilizarea oricăror forme (elastice, fibră de sticlă, metal, plastic etc.) pentru fabricarea produselor.

Udarea prealabilă a matriței cu un strat subțire de apă și operația finală de pulverizare a unui strat subțire de apă pe suprafața amestecului de beton armat cu fibre turnate, acoperirea matriței cu beton cu următorul palet tehnologic pentru a se crea un etanș. camera pentru o mai bună maturare a betonului vă permite să eliminați aspectul porilor de aer din aerul captat și să obțineți o calitate înaltă a suprafeței frontale a produselor, să reduceți evaporarea apei din betonul întărit și să creșteți caracteristicile de rezistență ale produselor rezultate.

Numărul de matrițe turnate simultan este selectat în funcție de volumul amestecului de beton armat cu fibre autocompactant rezultat, în special pulbere de reacție de înaltă rezistență.

Obținerea unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant cu proprietăți de fluiditate foarte ridicate și, din acest motiv, calități de lucrabilitate îmbunătățite, face posibilă neutilizarea unei mese vibrante la fabricarea produselor artistice și simplifică tehnologia de fabricație, sporind în același timp rezistența. caracteristicile produselor artistice din beton.

Rezultatul tehnic este atins datorită compoziției special selectate a amestecului de beton armat cu fibre de reacție, autocompactant, cu granulație fină, pulbere cu fibre de rezistență, a secvenței de introducere a componentelor, a metodei de prelucrare a formelor și a organizării îngrijirii. beton la vârsta de o zi.

Avantajele acestei tehnologii și ale betonului utilizat:

Utilizarea modulului de mărime a nisipului fr. 0,125-0,63;

Absența agregatelor grosiere în amestecul de beton;

Posibilitatea fabricarii produselor din beton cu elemente subtiri si ajurate;

Suprafața ideală a produselor din beton;

Posibilitatea de fabricare a produselor cu o rugozitate și textură a suprafeței date;

Rezistență la compresiune a betonului de înaltă calitate, nu mai puțin de M1000;

Rezistență la încovoiere a betonului de înaltă calitate, nu mai puțin de Ptb100;

Prezenta invenţie este explicată mai detaliat mai jos cu ajutorul exemplelor nelimitative.

Smochin. 1 (a, b) - schema de fabricație a produselor - turnarea betonului armat cu fibre rezultat în matrițe;

Smochin. 2 este o vedere de sus a produsului obţinut folosind invenţia revendicată.

O metodă de producere a unui amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție auto-compactant, în special de înaltă rezistență, cu proprietăți de curgere foarte mare, care conține componentele de mai sus, se realizează după cum urmează.

În primul rând, toate componentele amestecului sunt cântărite. Apoi se toarnă în mixer o cantitate măsurată de apă și hiperplastifiant. După care mixerul este pornit. În timpul procesului de amestecare a apei și a hiperplastifiantului, următoarele componente ale amestecului sunt turnate succesiv în: ciment, microsilice, făină de piatră. Dacă este necesar, pigmenții de oxid de fier pot fi adăugați la colorarea betonului în vrac. După introducerea acestor componente în mixer, suspensia rezultată este agitată timp de 2 până la 3 minute.

În etapa următoare, nisipul și fibrele sunt introduse succesiv și amestecul de beton este amestecat timp de 2 până la 3 minute. După care amestecul de beton este gata de utilizare.

În timpul preparării amestecului se introduce un accelerator de câștig de rezistență.

Amestecul de beton armat cu fibre, autocompactant, în special de înaltă rezistență, cu pulbere de reacție, care rezultă, cu proprietăți de curgere foarte ridicate, este o consistență lichidă, unul dintre indicatorii căruia este răspândirea conului Hagerman pe sticlă. Pentru ca amestecul să se întindă bine, întinderea trebuie să fie de cel puțin 300 mm.

În urma aplicării metodei revendicate, se obține un amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special de rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu proprietăți de curgere foarte mari, care conține următoarele componente: ciment Portland PC500D0, nisip de fracțiuni de la 0,125 la 0,63, hiperplastifiant, fibre, microsilice, făină de piatră, puterea acceleratorului de fixare și apă. La implementarea metodei de producere a unui amestec de beton armat cu fibre, se observă următorul raport de componente, % în greutate:

Mai mult, la implementarea metodei de producere a amestecurilor de beton armat cu fibre, făină de piatră din diverse materiale naturale sau deșeuri, cum ar fi, de exemplu, făină de cuarț, făină de dolomit, făină de calcar etc.

Se pot folosi următoarele mărci de hiperplastifiant: Sika ViscoCrete, Glenium etc.

La prepararea amestecului, se poate adăuga un accelerator de dezvoltare a rezistenței, de exemplu Master X-Seed 100 (X-SEED 100) sau acceleratori similari de dezvoltare a rezistenței.

Amestecul de beton armat cu fibre autocompactant, în special cu pulbere de reacție de înaltă rezistență rezultat, cu proprietăți de curgere foarte mare, poate fi utilizat în producția de produse artistice cu o configurație complexă, de exemplu, garduri ajurate (vezi Fig. 2). Utilizați amestecul rezultat imediat după preparare.

O metodă de fabricare a produselor din beton dintr-un amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție autocompactant, de foarte mare rezistență, cu proprietăți de curgere foarte mare, obținut prin metoda descrisă mai sus și având compoziția specificată, se realizează după cum urmează.

Pentru fabricarea produselor ajurate prin turnarea unui amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție, în special de înaltă rezistență, cu proprietăți de curgere foarte mari, se folosesc forme elastice (poliuretan, silicon, matriță-plastic) sau plastice rigide 1. În mod convențional , este prezentată o formă cu o configurație simplă, totuși, acest tip de formular nu este orientativ și este ales pentru simplificarea diagramei. Matrița este instalată pe tava tehnologică 2. Un strat subțire de apă este pulverizat pe suprafața interioară de lucru 3 a matriței, aceasta reduce și mai mult numărul de bule de aer prinse pe suprafața frontală a produsului din beton.

După aceasta, amestecul rezultat de beton armat cu fibre 4 este turnat într-o matriță, unde se răspândește și se auto-compactă sub influența propriei greutăți, stoarcând aerul din el. După autonivelarea amestecului de beton în matriță, se pulverizează un strat subțire de apă pe betonul turnat în matriță pentru a asigura o eliberare mai intensă a aerului din amestecul de beton. Apoi, forma umplută cu amestec de beton armat cu fibre este acoperită deasupra cu următoarea tavă tehnologică 2, care creează o cameră închisă pentru un set mai intens de rezistență a betonului (vezi Fig. 1 (a)).

Pe acest palet este plasată o matriță nouă, iar procesul de fabricație a produsului se repetă. Astfel, dintr-o porțiune din amestecul de beton preparat se pot umple secvenţial mai multe forme, instalate una deasupra celeilalte, ceea ce mărește eficiența utilizării amestecului de beton armat cu fibre preparate. Formele umplute cu amestec de beton armat cu fibre sunt lăsate să se întărească amestecul timp de aproximativ 15 ore.

După 15 ore, produsele din beton sunt deformate și trimise pentru măcinarea părții din spate, iar apoi într-o cameră de abur sau într-o cameră de tratament termic-umiditate (HHT), unde produsele sunt păstrate până când ajung la rezistență maximă.

Utilizarea invenției face posibilă producerea de produse din beton de înaltă rezistență, ajurate și cu pereți subțiri, de calitate superioară M1000, folosind tehnologia de turnare simplificată, fără utilizarea compactării prin vibrații.

Invenţia poate fi realizată folosind componentele cunoscute enumerate, sub rezerva proporţiilor cantitative şi regimurilor tehnologice descrise. La implementarea invenţiei, pot fi utilizate echipamente cunoscute.

Un exemplu de implementare a unei metode de preparare a unui amestec de beton armat cu fibre de pulbere de reacție, în special de înaltă rezistență, autocompactant, cu proprietăți de curgere foarte mare.

În primul rând, toate componentele amestecului sunt cântărite și măsurate în cantitățile date (% în greutate):

Apoi se toarnă în mixer o cantitate măsurată de apă și hiperplastifiant Sika ViscoCrete 20 Gold. După care mixerul este pornit și componentele sunt amestecate. În timpul procesului de amestecare a apei cu hiperplastifiant, următoarele componente ale amestecului sunt turnate secvenţial în: ciment Portland PC500 D0, microsilice, făină de cuarţ. Procesul de amestecare se efectuează continuu timp de 2-3 minute.

În etapa următoare, se introduce secvenţial nisip fr. 0,125-0,63 și fibră de oțel 0,22×13mm. Amestecul de beton se amestecă timp de 2-3 minute.

Reducerea timpului de amestecare nu permite obținerea unui amestec omogen, iar creșterea timpului de amestecare nu asigură o îmbunătățire suplimentară a calității amestecului, dar întârzie procesul.

După care amestecul de beton este gata de utilizare.

Timpul total pentru producerea unui amestec de beton armat cu fibre este de la 12 la 15 minute, acest timp include operații suplimentare pentru umplerea componentelor.

Amestecul de beton armat cu fibre, autocompactant, în special cu rezistență ridicată, pulbere de reacție, cu proprietăți de curgere foarte mare, este utilizat pentru fabricarea produselor ajurate prin turnare în matrițe.

Exemple de compoziție a amestecului de beton armat cu fibre autocompactant, de foarte mare rezistență, pulbere de reacție rezultată, cu proprietăți de curgere foarte mare, fabricat prin metoda revendicată, sunt date în Tabelul 1.

1. Metodă de preparare a unui amestec de beton armat cu fibre autocompactant, în special de mare rezistență, pulbere de reacție, cu proprietăți de fluiditate foarte ridicate, care constă în amestecarea componentelor amestecului de beton până la obținerea fluidității necesare, caracterizată prin aceea că: amestecarea componentelor amestecului de beton armat cu fibre se efectuează secvențial, iar inițial se amestecă apă și un hiperplastifiant în mixer, apoi se adaugă ciment, microsilice, făină de piatră și amestecă amestecul timp de 2-3 minute, după care nisip și se adaugă fibre și se amestecă timp de 2-3 minute până când se obține un amestec de beton armat cu fibre care conține, % în greutate:

2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că timpul total de preparare a amestecului de beton este de la 12 la 15 minute.

3. Metodă de fabricare a produselor în matrițe dintr-un amestec de beton armat cu fibre, preparat prin metoda conform revendicărilor 1, 2, care constă în alimentarea amestecului în matrițe și tratamentul termic ulterior într-o cameră de abur și inițial un strat subțire de apă se pulverizează pe suprafața interioară de lucru a matriței, după umplerea matriței cu amestecul se pulverizează un strat subțire de apă pe suprafața acesteia și se acoperă matrița cu o tavă tehnologică.

4. Procedeu conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că amestecul este introdus secvenţial în matriţe, acoperind deasupra formularului umplut cu un palet tehnologic, după instalarea paletului tehnologic, procesul de fabricare a produsului se repetă de mai multe ori, instalând următorul matrita pe paletul tehnologic de deasupra celui precedent si umplerea acestuia.

www.findpatent.ru

pulbere de reacție foarte eficientă beton de înaltă și super-rezistență și beton armat cu fibre (opțiuni) - cerere de brevet 2012113330

Solicitant: Volodin Vladimir Mikhailovici (RU)

1. Beton rezistent la pulbere de reacție care conține ciment Portland PC 500 D0 (gri sau alb), un superplastifiant pe bază de eter policarboxilat, microsilice cu conținut de silice amorf - sticloasă de cel puțin 85-95%, caracterizat prin aceea că include în plus cuarț măcinat nisip (microcuarț ) sau făină de piatră măcinată din roci dense cu o suprafață specifică de (3-5) 103 cm2/g, nisip de cuarț cu granulație fină de compoziție granulometrică îngustă a fracțiunii 0,1-0,5÷0,16-0,63 mm, are o consumul specific de ciment pe unitatea de rezistență a betonului nu este mai mare de 4,5 kg/MPa, are o densitate mare cu o nouă formulare și o nouă structură structurală și topologică, cu următorul conținut de componente, % din greutatea componentelor uscate din amestecul de beton :

Microsilice - 3,2-6,8%;

Apa - W/T=0,95-0,12.

2. Beton de reacție-pulbere de rezistență grea, armat cu fibre, care conține ciment Portland PC 500 D0 (gri sau alb), un superplastifiant pe bază de eter policarboxilat, microsilice cu un conținut de silice amorf-vitrooasă de cel puțin 85-95%, caracterizat în că include în plus nisip de cuarț măcinat (microcuarț) sau făină de piatră măcinată din roci dense cu o suprafață specifică de (3-5)·103 cm2/g, nisip de cuarț cu granulație fină cu o compoziție granulometrică îngustă a fracțiunii 0,1 -0,5÷0,16-0,63 mm, precum și fibrele din cordon de oțel conținute (diametru 0,1-0,22 mm, lungime 6-15 mm), fibre de bazalt și carbon, au un consum specific de ciment pe unitatea de rezistență a betonului de cel mult 4,5 kg/MPa, iar un consum specific de fibre pe unitate crește rezistența la tracțiune la încovoiere, nu depășește 9,0 kg/MPa are o densitate mare cu o nouă formulare și o nouă structură structurală și topologică, iar betonul are o natură ductilă (plastică) de distrugere cu următorul conținut de componente, % din masa componentelor uscate din amestecurile de beton:

Ciment Portland (gri sau alb) de o calitate nu mai mică de PC 500 D0 - 30,9-34%;

Superplastifiant pe bază de eter policarboxilat - 0,2-0,5%;

Microsilice - 3,2-6,8%;

Nisip de cuarț măcinat (microcuarț) sau făină de piatră - 12,3-17,2%;

Nisip cuarțos cu granulație fină - 53,4-41,5%;

Snur din fibră de oțel 1,5-5,0% din volum de beton;

Fibre de bazalt și fibre de carbon 0,2-3,0% în volum de beton;

Apa - W/T=0,95-0,12.

www.freepatent.ru

Articole de constructii

Articolul descrie proprietățile și capacitățile betonului pulbere de înaltă rezistență, precum și domeniile și tehnologiile de aplicare a acestora.

Ritmul ridicat de construcție a clădirilor rezidențiale și industriale cu forme arhitecturale noi și unice și în special structuri speciale cu încărcare mare (cum ar fi poduri cu deschidere lungă, zgârie-nori, platforme petroliere offshore, rezervoare pentru depozitarea gazelor și lichidelor sub presiune etc.) a necesitat dezvoltarea de noi betoane eficiente. Progrese semnificative în acest sens au fost remarcate în special de la sfârșitul anilor 80 ai secolului trecut. Clasificarea modernă a betoanelor de înaltă calitate (VKB) combină o gamă largă de betoane pentru diverse scopuri: betoane de înaltă și ultra-rezistență [vezi. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.// Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10; Schmidt M. Bornemann R. M?glichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton.// Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1], beton autocompactant, beton foarte rezistent la coroziune. Aceste tipuri de beton îndeplinesc cerințe înalte de rezistență la compresiune și tracțiune, rezistență la fisuri, rezistență la impact, rezistență la uzură, rezistență la coroziune și rezistență la îngheț.

Desigur, trecerea la noi tipuri de beton a fost facilitată, în primul rând, de realizările revoluționare în domeniul plastificării amestecurilor de beton și mortar, iar în al doilea rând, de apariția celor mai activi aditivi puzolanici - microsilice, caolini deshidratați și cenușă foarte dispersă. . Combinațiile de superplastifianți și, în special, de hiperplastifianți ecologici pe bază de policarboxilat, poliacrilat și poliglicolic fac posibilă obținerea de sisteme dispersate ciment-minerale superfluide și amestecuri de beton. Datorită acestor realizări, numărul componentelor din beton cu aditivi chimici a ajuns la 6–8, raportul apă-ciment a scăzut la 0,24–0,28 menținând în același timp plasticitatea, caracterizată printr-o așezare a conului de 4–10 cm. În betonul autocompactant ( Selbstverdichtender Beton-SVB) cu adaos de făină de piatră (CM) sau fără aceasta, dar cu adaos de MC în betoane foarte lucrabile (Ultrahochfester Beton, Ultra hochleistung Beton) pe hiperplastifianți, spre deosebire de cele turnate pe SP tradiționale, perfect fluiditatea amestecurilor de beton este combinată cu sedimentare scăzută și autocompactare cu îndepărtarea spontană a aerului.

Reologia „înaltă” cu reducere semnificativă a apei în amestecurile de beton superplastificat este asigurată de o matrice reologică fluidă, care are diferite niveluri de scară ale elementelor structurale care o compun. În betonul de piatră spartă, matricea reologică la diferite niveluri micro-mezo este un mortar de ciment-nisip. În amestecurile de beton plastifiat pentru betonul de înaltă rezistență pentru piatră zdrobită ca element macrostructural, matricea reologică, a cărei proporție ar trebui să fie semnificativ mai mare decât în ​​betonul convențional, este o dispersie mai complexă constând din nisip, ciment, făină de piatră, microsilice și apă. La rândul său, pentru nisipul din amestecurile convenționale de beton, matricea reologică la nivel micro este o pastă de ciment-apă, a cărei proporție poate fi mărită pentru a asigura fluiditatea prin creșterea cantității de ciment. Dar acest lucru, pe de o parte, este neeconomic (mai ales pentru clasele de beton B10 - B30); pe de altă parte, în mod paradoxal, superplastifianții sunt aditivi săraci de reducere a apei pentru cimentul Portland, deși toți au fost creați și sunt creați pentru acesta. Aproape toți superplastifianții, așa cum am arătat din 1979, „funcționează” mult mai bine la multe pulberi minerale sau la amestecul lor cu ciment [vezi. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronezh, 1996] decât pe ciment pur. Cimentul este un sistem de hidratare instabil la apă, care formează particule coloidale imediat după contactul cu apa și se îngroașă rapid. Și particulele coloidale din apă sunt greu de dispersat cu superplastifianți. Un exemplu sunt suspensiile de argilă care sunt slab susceptibile la super-lichefiere.

Astfel, concluzia sugerează de la sine: făina de piatră trebuie adăugată la ciment și va crește nu numai efectul reologic al SP asupra amestecului, ci și ponderea matricei reologice în sine. Ca rezultat, devine posibilă reducerea semnificativă a cantității de apă, creșterea densității și creșterea rezistenței betonului. Adăugarea de făină de piatră va echivala practic cu creșterea cimentului (dacă efectele de reducere a apei sunt semnificativ mai mari decât la adăugarea cimentului).

Este important aici să se concentreze atenția nu pe înlocuirea unei părți a cimentului cu făină de piatră, ci pe adăugarea acesteia (și într-o proporție semnificativă - 40-60%) la cimentul Portland. Bazat pe teoria polistructurală în 1985–2000. Toate lucrările de schimbare a polistructurii au avut ca scop înlocuirea a 30-50% din cimentul Portland cu umpluturi minerale pentru a-l salva în beton [vezi. Solomatov V.I., Vyrovoy V.N. și colab. Materiale de construcție și structuri compozite cu consum redus de material. – Kiev: Budivelnik, 1991; Aganin S.P. Betonuri cu cerere redusă de apă cu umplutură de cuarț modificat: Rezumat pentru concursul academic. diplome de doctorat tehnologie. Sci. – M, 1996; Fadel I. M. Tehnologia intensivă separată a betonului umplut cu bazalt: Rezumat teză. Ph.D. tehnologie. Științe - M, 1993]. Strategia de salvare a cimentului Portland în beton cu aceeași rezistență va face loc strategiei de salvare a betonului cu rezistență de 2-3 ori mai mare nu numai la compresiune, dar și la încovoiere și tensiune axială și la impact. Salvarea betonului în mai multe structuri ajurate va da un efect economic mai mare decât economisirea cimentului.

Având în vedere compozițiile matricelor reologice la diferite niveluri de scară, stabilim că pentru nisipul din betonul de înaltă rezistență, matricea reologică la nivel micro este un amestec complex de ciment, făină, silice, superplastifiant și apă. La rândul său, pentru betonul de înaltă rezistență cu microsilice, pentru un amestec de ciment și făină de piatră (dispersie egală) ca elemente structurale, apare o altă matrice reologică cu un nivel de scară mai mic - un amestec de microsilice, apă și superplastifiant.

Pentru betonul de piatra concasata, aceste scari de elemente structurale ale matricilor reologice corespund cu scara granulometriei optime a componentelor uscate ale betonului pentru obtinerea densitatii sale mari.

Astfel, adăugarea de făină de piatră îndeplinește atât o funcție structural-reologică, cât și o funcție de umplere a matricei. Pentru betonul de înaltă rezistență nu este mai puțin importantă funcția de reacție-chimică a făinii de piatră, care este realizată cu un efect mai mare de microsilice reactiv și caolin microdeshidratat.

Efectele maxime reologice și de reducere a apei cauzate de adsorbția SP pe suprafața fazei solide sunt caracteristice genetic sistemelor fin dispersate cu o suprafață mare de interfață.

Tabelul 1.

Efectul reologic și de reducere a apei al SP în sistemele apă-minerale

Din Tabelul 1 se poate observa că în suspensiile de turnare de ciment Portland cu SP, efectul de reducere a apei al acestora din urmă este de 1,5–7,0 ori (sic!) mai mare decât în ​​pulberile minerale. Pentru roci acest exces poate ajunge de 2-3 ori.

Astfel, combinația de hiperplastifianți cu microsilice, făină de piatră sau cenușă a făcut posibilă creșterea nivelului de rezistență la compresiune la 130-150 și, în unele cazuri, la 180-200 MPa sau mai mult. Cu toate acestea, o creștere semnificativă a rezistenței duce la o creștere intensă a fragilității și o scădere a raportului lui Poisson la 0,14–0,17, ceea ce duce la riscul distrugerii bruște a structurilor în situații de urgență. Eliminarea acestei proprietăți negative a betonului se realizează nu numai prin armarea acestuia din urmă cu armarea tijei, ci prin combinarea armăturii tijei cu introducerea de fibre din polimeri, sticlă și oțel.

Bazele plastificării și reducerii apei a sistemelor dispersate de minerale și ciment au fost formulate în teza de doctorat a lui V.I. Kalashnikov. [cm. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronezh, 1996] în 1996, pe baza lucrărilor finalizate anterior în perioada 1979-1996. [Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Despre starea structurală și reologică a sistemelor dispersate extrem de lichefiate, foarte concentrate. // Lucrările celei de-a IV-a Conferințe Naționale de Mecanica și Tehnologia Materialelor Compozite. – Sofia: BAN, 1985; Ivanov I. A., Kalashnikov V. I. Eficiența plastificării compozițiilor minerale dispersate în funcție de concentrația fazei solide în acestea. // Reologia amestecurilor de beton și sarcinile sale tehnologice. Abstract. Raportul celui de-al III-lea Simpozion al Uniunii. - Riga. – BID, 1979; Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Despre natura plasticizării compozițiilor minerale dispersate în funcție de concentrația fazei solide în acestea. // Mecanica și tehnologia materialelor compozite. Materiale ale Conferinței Naționale a II-a. – Sofia: BAN, 1979; Kalashnikov V.I. Despre reacția diferitelor compoziții minerale la superplastifianții de acid naftalen-sulfonic și influența alcaliilor instant asupra acesteia. // Mecanica și tehnologia materialelor compozite. Materiale ale Conferinței a III-a Naționale cu participarea reprezentanților străini. – Sofia: BAN, 1982; Kalashnikov V.I. Contabilizarea modificărilor reologice în amestecurile de beton cu superplastifianți. // Materialele celei de-a IX-a Conferințe Uniune privind Betonul și Betonul Armat (Tașkent, 1983). - Penza. – 1983; Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Caracteristici ale modificărilor reologice în compozițiile de ciment sub influența plastifianților stabilizatori de ioni. // Culegere de lucrări „Mecanica tehnologică a betonului”. – Riga: RPI, 1984]. Acestea sunt perspectivele de utilizare țintită a celei mai mari activități de reducere a apei a SP în sisteme fin dispersate, caracteristicile modificărilor reologice cantitative și structural-mecanice în sistemele superplastificate, care constau în tranziția lor asemănătoare avalanșei de la fază solidă la lichidă. stări cu adaos super-scăzut de apă. Acestea sunt criterii dezvoltate pentru răspândirea gravitațională și resursa de curgere post-tixotropică a sistemelor plastifiate foarte dispersate (sub influența propriei greutăți) și nivelarea spontană a suprafeței de zi. Acesta este un concept avansat de concentrație extremă a sistemelor de ciment cu pulberi fine din roci de origine sedimentară, magmatică și metamorfică, selective pentru niveluri de reducere ridicată a apei la SP. Cele mai importante rezultate obținute în aceste lucrări sunt posibilitatea unei reduceri de 5-15 ori a consumului de apă în dispersii, menținând în același timp gradabilitatea gravitațională. S-a demonstrat că prin combinarea pulberilor active reologic cu cimentul este posibil să se sporească efectul SP și să se obțină piese turnate de înaltă densitate. Aceste principii sunt implementate în betonul cu pulbere de reacție cu o creștere a densității și rezistenței lor (Beton Reaktionspulver - RPB sau Beton cu pulbere reactivă - RPC [vezi Dolgopolov N.N., Sukhanov M.A., Efimov S.N. Nou tip de ciment: structura pietrei de ciment. . // Materiale de construcție. – 1994. – Nr. 115]). Un alt rezultat este o creștere a efectului reducător al SP cu creșterea dispersiei pulberilor [vezi. Kalashnikov V.I. Fundamentele plasticizării sistemelor dispersate de minerale pentru producția de materiale de construcție: O dizertație sub forma unui raport științific pentru gradul de doctor în științe. tehnologie. Sci. – Voronej, 1996]. De asemenea, este utilizat în betonul sub formă de pulbere prin creșterea proporției de constituenți fini prin adăugarea de fum de silice la ciment. Ceea ce este nou în teoria și practica betonului sub formă de pulbere este utilizarea nisipului fin cu o fracțiune de 0,1–0,5 mm, ceea ce a făcut betonul cu granulație fină, spre deosebire de nisipul obișnuit pe nisip de o fracțiune de 0–5 mm. S-a calculat suprafața specifică medie a părții dispersate de beton pulbere (compoziție: ciment - 700 kg; nisip fin 0,125–0,63 mm - 950 kg, făină de bazalt Ssp = 380 m2/kg - 350 kg, microsilice Svd = 3200 m2/kg - 140 kg) cu conținutul său de 49% din amestecul total cu fracțiune de nisip cu granulație fină 0,125–0,5 mm arată că cu finețea MK Smk = 3000 m2/kg, suprafața medie a părții pulbere este Svd = 1060 m2 /kg, iar cu Smk = 2000 m2 /kg – Svd = 785 m2/kg. Din aceste componente fin dispersate se realizează betoanele cu granulație fină-pulbere de reacție, în care concentrația volumetrică a fazei solide fără nisip ajunge la 58–64%, iar cu nisip – 76–77% și este ușor inferioară concentrației. a fazei solide în betonul greu superplastificat (Cv = 0, 80–0,85). Cu toate acestea, în betonul de piatră spartă concentrația volumetrică a fazei solide minus piatra spartă și nisip este mult mai mică, ceea ce determină densitatea mare a matricei dispersate.

Rezistența ridicată este asigurată de prezența nu numai de microsilice sau caolin deshidratat, ci și de pulbere reactivă din roca măcinată. Conform literaturii de specialitate, sunt introduse în principal făina de cenușă zburătoare, baltică, de calcar sau de cuarț. Oportunități largi în producția de beton pulbere reactiv s-au deschis în URSS și Rusia în legătură cu dezvoltarea și cercetarea lianților compoziți cu cerere scăzută de apă de către Yu. M. Bazhenov, Sh. T. Babaev, A. Komarov. A., Batrakov V.G., Dolgopolov N.N. S-a dovedit că înlocuirea cimentului în procesul de măcinare a VNV cu făină de carbonat, granit, cuarț până la 50% crește semnificativ efectul de reducere a apei. Raportul W/T, care asigură împrăștierea gravitațională a betonului din piatră spartă, este redus la 13-15% în comparație cu introducerea obișnuită a SP; rezistența betonului pe un astfel de VNV-50 ajunge la 90-100 MPa. În esență, betonul modern pulbere poate fi obținut pe bază de VNV, microsilice, nisip fin și armătură dispersată.

Betonul pulbere armat dispersat este foarte eficient nu numai pentru structurile portante cu armătură combinată cu armătură precomprimată, ci și pentru producerea de pereți foarte subțiri, inclusiv părți spațiale, arhitecturale.

Conform ultimelor date, armătura textilă a structurilor este posibilă. Dezvoltarea producției de fibre textile a ramelor volumetrice (țesături) din fire polimerice de înaltă rezistență și rezistente la alcali în țările străine dezvoltate a fost cea care a motivat dezvoltarea, în urmă cu mai bine de 10 ani în Franța și Canada, a betonului cu pulbere de reacție cu SP fără agregate mari cu agregat de cuarț deosebit de fin, umplut cu pulberi de piatră și microsilice. Amestecuri de beton realizate din astfel de amestecuri cu granulație fină s-au răspândit sub influența propriei greutăți, umplând complet structura densă de plasă a cadrului țesut și toate îmbinările în formă de filigran.

Reologia „înaltă” a amestecurilor de beton sub formă de pulbere (PBC) asigură o limită de curgere de 0 = 5–15 Pa la un conținut de apă de 10–12% din masa componentelor uscate, de exemplu. doar de 5-10 ori mai mare decât în ​​vopselele în ulei. Cu aceasta?0, pentru a-l determina, se poate folosi metoda mini-hidrometrică, pe care am dezvoltat-o ​​în 1995. Limita de curgere scăzută este asigurată de grosimea optimă a stratului de matrice reologică. Luând în considerare structura topologică a PBS, grosimea medie a stratului X este determinată de formula:

unde este diametrul mediu al particulelor de nisip; – concentrația volumică.

Pentru compoziția dată mai jos la W/T = 0,103, grosimea stratului intermediar va fi de 0,056 mm. De Larrard și Sedran au descoperit că pentru nisipurile mai fine (d = 0,125–0,4 mm) grosimea variază de la 48 la 88 µm.

Creșterea stratului intermediar de particule reduce vâscozitatea și efortul final de forfecare și crește fluiditatea. Fluiditatea poate crește prin adăugarea de apă și introducerea SP. În general, efectul apei și SP asupra modificărilor vâscozității, tensiunii finale de forfecare și randamentului este ambiguu (Fig. 1).

Superplastifiantul reduce vâscozitatea într-o măsură mult mai mică decât adaosul de apă, în timp ce scăderea limitei de curgere din cauza SP este mult mai mare decât sub influența apei.

Orez. 1. Efectul SP și al apei asupra vâscozității, tensiunii de curgere și fluidității

Principalele proprietăți ale sistemelor superplastifiate extrem de umplute sunt că vâscozitatea poate fi destul de mare și sistemul poate curge lent dacă limita de curgere este scăzută. Pentru sistemele convenționale fără SP, vâscozitatea poate fi scăzută, dar limita de curgere crescută împiedică răspândirea acestora, deoarece nu au o resursă de curgere post-tixotropă [vezi. Kalashnikov V.I., Ivanov I.A. Caracteristici ale modificărilor reologice în compozițiile de ciment sub influența plastifianților stabilizatori de ioni. // Culegere de lucrări „Mecanica tehnologică a betonului”. – Riga: RPI, 1984].

Proprietățile reologice depind de tipul și doza de SP. Influența a trei tipuri de SP este prezentată în Fig. 2. Cea mai eficientă societate mixtă este Woerment 794.

Orez. 2 Influența tipului și dozei de SP asupra: 1 – Woerment 794; 2 – S-3; 3 – Melment F 10

În același timp, nu SP S-3 autohton s-a dovedit a fi mai puțin selectiv, ci SP străin pe bază de melamină Melment F10.

Capacitatea de împrăștiere a amestecurilor de beton sub formă de pulbere este extrem de importantă atunci când se formează produse din beton cu rame de plasă volumetrice țesute așezate într-o matriță.

Astfel de cadre volumetrice din țesătură ajurate sub formă de grinzi în T, grinzi în I, canal și alte configurații permit o armare rapidă, care constă în instalarea și fixarea cadrului într-o matriță, urmată de turnarea betonului în suspensie, care pătrunde ușor prin celule de cadru care măsoară 2–5 mm (Fig. 3) . Cadrele din material textil pot crește radical rezistența la fisurare a betonului atunci când sunt expuse la fluctuații alternative de temperatură și pot reduce semnificativ deformațiile.

Amestecul de beton nu trebuie doar să curgă cu ușurință local prin cadrul de plasă, ci și să se răspândească la umplerea formei prin penetrare „inversă” prin cadru pe măsură ce volumul amestecului în formă crește. Pentru a evalua fluiditatea, s-au folosit amestecuri de pulbere din aceeași compoziție în ceea ce privește conținutul de componente uscate, iar gradul de întindere din con (pentru masa de agitare) a fost reglat de cantitatea de SP și (parțial) apă. Răspândirea a fost blocată de un inel de plasă cu diametrul de 175 mm.

Orez. 3 Eșantion de cadru de material textil

Orez. 4 Amestecul se întinde cu întindere liberă și blocată

Plasa a avut o dimensiune clară de 2,8 × 2,8 mm cu un diametru de sârmă de 0,3 × 0,3 mm (Fig. 4). Amestecuri martor au fost făcute cu tartine de 25,0; 26,5; 28,2 și 29,8 cm.În urma experimentelor, s-a constatat că odată cu creșterea fluidității amestecului, raportul dintre diametrele dc liber și împrăștierea blocată d scade. În fig. Figura 5 arată modificarea în dc/dbotdc.

Orez. 5 Schimbați dc/db din valoarea free spread dc

După cum reiese din figură, diferența de răspândire a amestecului dc și db dispare cu fluiditate, caracterizată printr-o răspândire liberă de 29,8 cm.La dc.= 28,2, răspândirea prin plasă scade cu 5%. Amestecul cu o întindere de 25 cm experimentează o frânare deosebit de mare atunci când se răspândește prin plasă.

În acest sens, atunci când se utilizează cadre de plasă cu o celulă de 3–3 mm, este necesar să se utilizeze amestecuri cu o întindere de cel puțin 28–30 cm.

Proprietățile fizice și tehnice ale betonului pulbere armat dispersat, armat cu fibre de oțel 1% din volum, cu diametrul de 0,15 mm și lungimea de 6 mm, sunt prezentate în tabelul 2.

Masa 2.

Proprietățile fizice și tehnice ale betonului pulbere cu liant cu cerere redusă de apă folosind SP S-3 de uz casnic

Conform datelor străine, cu o armătură de 3%, rezistența la compresiune ajunge la 180–200 MPa, iar rezistența la tracțiune axială – 8–10 MPa. Rezistența la impact crește de peste zece ori.

Posibilitățile betonului sub formă de pulbere sunt departe de a fi epuizate, având în vedere eficacitatea tratamentului hidrotermal și influența acestuia asupra creșterii proporției de tobermorit și, în consecință, de xonolit.

www.allbeton.ru

Pulbere de reacție de beton

Ultima actualizare enciclopedii: 17.12.2017 - 17:30

Betonul sub formă de pulbere reactivă este betonul realizat din materiale reactive fin măcinate, cu granulație de la 0,2 la 300 microni și caracterizat prin rezistență ridicată (mai mult de 120 MPa) și rezistență ridicată la apă.

[GOST 25192-2012. Beton. Clasificare și general cerinte tehnice]

Pulbere de reacție de beton pulbere reactivă beton-RPC] - un material compozit cu rezistență ridicată la compresiune de 200-800 MPa, încovoiere >45 MPa, inclusiv o cantitate semnificativă de componente minerale foarte dispersate - nisip de cuarț, microsilice, superplastifiant, precum și fibre de oțel cu W scăzut /T (~0,2), folosind tratamentul termic și umiditatea produselor la o temperatură de 90-200°C.

[Usherov-Marshak A.V. Știința concretă: lexicon. M.: Materiale de construcții RIF.- 2009. – 112 p.]

Deținătorii drepturilor de autor! Dacă accesul liber la un anumit termen este o încălcare a dreptului de autor, autorii sunt gata, la cererea deținătorului drepturilor de autor, să elimine linkul sau termenul (definiția) în sine de pe site. Pentru a contacta administrația, utilizați formularul de feedback.

enciklopediyastroy.ru

Oamenii de știință nu încetează să uimească cu dezvoltarea tehnologiilor revoluționare. Un amestec cu proprietăți îmbunătățite a fost obținut nu cu mult timp în urmă - la începutul anilor 90 ai secolului XX. În Rusia, utilizarea sa în construcția clădirilor nu este atât de comună; aplicația principală este producția de podele autonivelante și produse decorative: blaturi, arcade ajurate și pereți despărțitori.

Identificați beneficiile mai multor material de calitate RPB va permite luarea în considerare a următorilor parametri:

• Compus.
• Proprietăți.
• Domeniul de utilizare.
• Justificarea economică a beneficiilor.

Compus

Betonul este un material de construcție turnat dintr-un amestec compactat de diferite compoziții:

1. Baza este o substanță astringentă care „lipește” materialul de umplutură. Capacitatea de a combina în mod fiabil componentele într-un singur întreg asigură principalele cerințe ale domeniului de aplicare. Tipuri de lianți:

• Ciment.
• Gips.
• Lămâie verde.
• Polimeri.
• Bitum.

2. Umplutura este o componentă care determină densitatea, greutatea și rezistența. Tipuri și dimensiuni de cereale:

• Nisip - până la 5 mm.
• Argilă expandată - până la 40.
• Zgură - până la 15.
• Piatră zdrobită - până la 40.

3. Aditivi - modificatori care îmbunătățesc proprietățile și modifică procesele de priză ale amestecului rezultat. feluri:

• Plastificare.
• Întărire.
• Porizarea.
• Reglarea rezistenței la îngheț și/sau a vitezei de setare.

4. Apa este o componentă care reacționează cu liantul (nu este folosită în betonul bituminos). Procentul de lichid față de masa bazei determină plasticitatea și timpul de priză, rezistența la îngheț și rezistența produsului.

Utilizarea diferitelor combinații de bază, umplutură, aditivi, raporturile și proporțiile acestora face posibilă obținerea betonului cu diferite caracteristici.

Diferența dintre RPB și alte tipuri de materiale este fracția de agregat fin. Reducerea procentului de ciment și înlocuirea acestuia cu făină de piatră și microsilice a făcut posibilă crearea de amestecuri cu fluiditate ridicată și compoziții autocompactante.

RRP ultra-puternic se obține prin amestecarea apei (7-11%) și a pulberii reactive. Proporții (%):

• Ciment Portland grad M500 gri sau alb – 30~34.
• Microcuarț sau făină de piatră - 12-17%.
• Microsilice – 3,2~6,8.
• Nisip cuarțos cu granulație fină (fracție 0,1~0,63 mm).
• Superplastifiant pe bază de eter policarboxilat – 0,2~0,5.
• Acceleratorul de creștere a forței – 0,2.

Tehnologia de productie:

• Componentele sunt preparate în funcție de procent.
• Apa și plastifiant sunt furnizate mixerului. Începe procesul de amestecare.
• Adăugați ciment, făină de piatră, microsilice.
• Pentru a adăuga culoare, se pot adăuga coloranți (oxid de fier).
• Se amestecă timp de 3 minute.
• Supliment cu nisip (pentru beton armat).
• Procesul de amestecare 2-3 minute. În această perioadă de timp se introduce un accelerator de priză într-un procent de 0,2 din masa totală.
• Suprafața matriței este umezită cu apă.
• Se toarnă amestecul.
• Pulverizați suprafața soluției distribuite în matriță cu apă.
• Acoperiți recipientul de turnare.

Toate operațiunile vor dura până la 15 minute.

Proprietățile betonului pulbere de reacție

Trăsături pozitive:

1. Utilizarea fumului de silice și a făinii de piatră a dus la scăderea proporției de ciment și superplastifianți scumpi în RPM, ceea ce a determinat o scădere a costurilor.

2. S-a obtinut compozitia betonului autocompactant pulbere rezistent cu un grad ridicat de fluiditate:

• Nu este necesar să folosiți o masă vibrantă.
• Suprafața frontală a produselor rezultate practic nu necesită modificare mecanică
• Posibilitatea de fabricare a elementelor cu diferite texturi și rugozități ale suprafeței.

3. Armarea cu oțel, fibră de celuloză și utilizarea cadrelor din țesătură ajurata crește gradul la M2000, rezistența la compresiune la 200 MPa.

4. Rezistență ridicată la coroziune cu carbonat și sulfat.

5. Utilizarea unui amestec de reacție pulbere ajută la crearea structurilor ultra-rezistente (˃40-50 MPa), ușoare (densitate 1400~1650 kg/m3). Reducerea greutății reduce sarcina pe fundația structurilor. Rezistența permite ca elementele portante ale cadrului clădirii să fie realizate cu grosime mai mică - reducând consumul.

Caracteristici

În etapa de proiectare, inginerii efectuează calcule și elaborează o serie de recomandări și cerințe pentru materiale de construcții si parametri. Indicatori de bază:

1. Calitatea betonului - numărul de după litera „M” (M100) din marcaj indică domeniul de sarcină statică de compresiune (kg/cm2) după depășirea căreia are loc distrugerea.
2. Rezistența: rezistența la compresiune – cantitatea de presiune fixată experimental pe o probă înainte de a se deforma, unitate de măsură: MPa. Îndoire – apăsați presiune pe centrul probei montate pe două suporturi.
3. Densitate - masa unui produs cu un volum de 1 metru cub, unitate de măsură: kg/m3.
4. Rezistența la îngheț – numărul de cicluri de înghețare și procesul invers cu distrugerea probei mai puțin de 5%.
5. Coeficientul de contracție este o reducere procentuală a volumului și dimensiunilor liniare ale unei structuri atunci când este gata.
6. Absorbția de apă este raportul dintre masa sau volumul de apă absorbit de o probă atunci când este scufundată într-un recipient cu lichid. Caracterizează porozitatea deschisă a betonului.

Scopul aplicatiei

Noua tehnologie bazată pe un amestec de reacție-pulbere face posibilă crearea betonului cu caracteristici îmbunătățite și o gamă largă de utilizări:

• 1. Pardoseli autonivelante cu rezistenta mare la abraziune cu o grosime minima a stratului aplicat.
• 2. Producția de borduri cu o durată lungă de viață.
• 3. Diferiți aditivi în proporția necesară pot reduce semnificativ procesul de absorbție a apei, ceea ce permite materialului să fie utilizat în construcția platformelor petroliere offshore.
• 4. În construcții civile și industriale.
• 5. Construirea de poduri si tuneluri.
• 6. Pentru blaturi cu rezistenta mare, suprafete de diverse structuri si rugozitate.
• 7. Panouri decorative.
• 8. Realizarea pereților despărțitori și a produselor artistice din beton transparent. În timpul turnării treptate, fibrele sensibile la lumină sunt plasate în matriță.
• 9. Producerea pieselor arhitecturale cu pereți subțiri folosind armături din material textil.
• 10. Utilizați pentru durabilitate compoziții adeziveși amestecuri de reparații.
• 11. Soluție de termoizolație folosind sfere de sticlă.
• 12. Beton de mare rezistenta pe piatra sparta de granit.
• 13. Basoreliefuri, monumente.
• 14. Beton colorat.

Preț

Prețul ridicat induce în eroare dezvoltatorii în ceea ce privește oportunitatea utilizării. Costurile de transport reduse, durata de viață crescută a structurilor și podelelor autonivelante și alte proprietăți pozitive ale materialului plătesc investiția financiară. Găsirea și cumpărarea RPB este destul de dificilă. Problema este legată de cererea scăzută.

Prețuri la care puteți achiziționa RPB în Rusia:

Din nefericire, este dificil de dat exemple de facilități civile sau industriale construite în Rusia folosind RPB. Utilizarea principală a betonului pulbere este în fabricarea piatra artificiala, blaturi, precum și podele autonivelante și compuși de reparații.