АРХИТЕКТУРНЫЙ БЕТОН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/00 C04B111/20 

Изобретение относится к бетонным смесям и способам их изготовления и предназначено для применения в строительстве.

Известен бетон, включающий заполнитель и вяжущее цемент [1, 2]
Недостатком известного бетона является большой расход цемента, что снижает архитектурные достоинства бетона, а также наличие красителя в цементе, что снижает свето- и щелочестойкость бетона.

Наиболее близким к изобретению является искусственный мрамор, включающий заполнитель белый песок и щебень из дробленого кварца и вяжущее цемент. Способ изготовления известного бетона предполагает подбор щебня заданной породы кварца [3] Известные бетон и способ его изготовления имеют следующие недостатки: повышенное содержание цемента, наличие красителя, понижение свето- и щелочестойкость бетона, что усложняет полученная больших партий равномерноокрашенных изделий.

Задача изобретения состоит в повышении прочностных и эстетических характеристик бетона, его долговечности.

Поставленная задача решается за счет того, что архитектурный бетон, включающий заполнитель песок и щебень, и вяжущее белый цемент, отличающийся максимальной суммарной поверхностью соприкосновения вяжущего с заполнителем, что обеспечивает снижение количества цемента в бетоне и способствует повышению прочностных и эстетических качеств, имеет следующее соотношение компонентов (вес.):
Цемент 10-20
Песок 25 40
Щебень 30 55
Кроме того, архитектурный бетон и может отличаться тем, что:
содержит щебень заданной цветовой гаммы;
обеспечивает имитации различных пород камня;
способствует повышению эстетических качеств бетона;
содержит суперпластификатор в количестве до 3% от веса цемента;
способствует повышению качества бетона и решению поставленной задачи.

Поставленная задача решается также тем, что способ изготовления архитектурного бетона, при котором подбирают щебень заданной породы, отличается тем, что гранулометрический состав заполнителя подбирают и корректируют посредством неоднократного сопоставления данных гранулометрического анализа с данными идеального гранулометрического состава, что обеспечивает максимальную суммарную поверхность соприкосновения вяжущего с заполнителем заданного гранулометрического состава, способствуя снижению количества цемента в бетоне, повышая таким образом его прочностные и эстетические качества.

Архитектурный бетон включает песок и щебень различных пород, заданной цветовой гаммы, цемент, который может быть обычным или белым, также может включать суперпластификатор, например, ЛСТИ-2, в следующих соотношениях компонентов,
Цемент 10-20
Песок 25-40
Щебень 30-55
Суперпластификатор до 3% от веса цемента.

Смесь для изготовления архитектурного бетона содержит воду в количестве 3-8% от веса смеси.

Способ изготовления архитектурного бетона заключается в подборе щебня и песка заданных пород, определяемых необходимой цветовой гаммой архитектурного бетона, при этом гранулометрический состав заполнителя песка и щебня - подбирают и корректируют посредством неоднократного сопоставления данных гранулометрического анализа с данными идеального гранулометрического состава, что позволяет получить максимальную суммарную поверхность соприкосновения вяжущего с заполнителем.

Указанные компоненты перемешивают в бетоносмесителе в течение 1-3 мин. Полученная смесь укладывается на предварительно подготовленный поддон формы и выдерживается в пределах 15 мин.

Подбор гранулометрического состава архитектурного бетона, обеспечивающий максимальную суммарную поверхность соприкосновения цементного геля с заполнителем, способствует быстрому твердению бетона, обеспечивает высокие прочностные характеристики 30-60 НПа на сжатие, в 7-8 МПа на растяжение, равномерную окраску заданной цветовой гаммы всей партии изделий, высокую свето- и щелочестойкость бетона, разнообразие имитируемых архитектурным бетоном природных камней. Такие показатели архитектурного бетона обеспечивают возможность его использования как отделочного бетона с высокими физико-техническими возможностями, так и в качестве конструктивного бетона с высокими эстетическими свойствами. Выбор того или иного вариантов использования зависит от экономической целесообразности.

Примеры состава архитектурного бетона: (вес.)
Состав 1:
Цемент 10
Песок 39
Щебень 40
Вода 8
Суперпластификатор 3.

Состав 2:
Цемент 20
Песок 24
Щебень 49
Вода 6
Суперпластификатор 1.

Уплотнение бетона осуществляется с помощью вибрации, частота и амплитуда которых заранее определена. Источником вибрации является вибратор, место расположения которого также заранее определено. При обработке поверхности бетона способами химическим, механическим, включая шлифовку и полирование, позволяет обнажить заполнитель заданной цветовой гаммы и обеспечить получение поверхности изделий с высокой художественной выразительностью. Текстура архитектурного бетона определяется правильным подбором фракций заполнителя - соотношение крупного и мелкого заполнителя. Подбор гранулометрического состава производят по методу идеального графика. Идеальный график строится на основе не менее четырехкратного зернового анализа заполнителя и сопоставления данных анализа с эталонным составом. По результатам гранулометрического анализа при необходимости производится корректировка состава бетонной смеси с добавлением необходимых фракций в должных количествах.

Промышленная применимость архитектурного бетона и способа его изготовления обусловлена вышеперечисленными факторами и показателя из бетона и подтверждена испытаниями. Подбор гранулометрического состава по методу идеального графика производился с помощью компьютерных программ.

Архитектурный бетон и способ его изготовления относятся к бетонным смесям и способам их изготовления и предназначены для применения в строительстве. Архитектурный бетон включает заполнитель - песок и щебень и вяжущее - цемент, отличаясь максимальной суммарной поверхностью соприкосновения вяжущего с заполнителем, и следующим соотношением компонентов (в вес.%): цемент 10-20, песок 25-40, щебень 30-55. Способ изготовления Архитектурного бетона заключается в подборе щебня заданной породы и отличается тем, что гранулометрический состав заполнителя подбирают и корректируют посредством неоднократного сопоставления данных гранулометрического анализа с данными идеального гранулометрического состава. 2 с. и 2 з.п. ф-лы.

1. Архитектурный бетон, включающий заполнитель песок и щебень и вяжущее цемент, отличающийся тем, что бетон имеет максимальную суммарную поверхность соприкосновения вяжущего с заполнителем и следующим соотношением компонентов, мас.

Цемент 10 20
Песок 25 40
Щебень 30 55
2. Бетон по п.1, отличающийся тем, что содержит щебень заданной цветовой гаммы.