ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ Российский патент 1998 года по МПК C04B28/02 C04B111/20 

Изобретение относится к составам бетонных смесей, дисперсионно армированных минеральными волокнами, и эффективно может быть использовано в конструкциях, подверженных значительным эксплуатационным воздействиям и температурным колебаниям, в частности для ремонта аэродромных и дорожных цементобетонных покрытий.

Наиболее близким по достигаемым результатам и по составу к предлагаемому является фибробетонная смесь (прототип), включающая в свой состав, мас.%:
Цемент М400 - 25-30
Стекловолокно - 2-4
Песок - 42-54
Простой суперфосфат - 4-6
Вода - Остальное [1]
Указанный состав имеет высокие эксплутационные и технологические показатели, позволяющие использовать его в конструкциях, подверженных значительным эксплуатационным воздействиям и температурным колебаниям.

Основными недостатками данного фибробетона являются использование дорогостоящего щелочестойкого стекловолокна и низкая технологичность (большая жесткость смеси), невысокая прочность на изгиб и растяжение в ранние сроки твердения, что существенно ограничивает область применения данного фибробетона.

Целью изобретения является повышение прочности фибробетона на растяжение и изгиб при ускоренном наборе прочности.

Поставленная цель достигается за счет того, что фибробетонная смесь, включающая цемент М 400, минеральное волокно, песок и воду, содержит в качестве минерального волокна каолиновое или базальтовое и дополнительно поливинильный спирт и гипс строительный при соотношении, мас.%: цемент М 400 - 20-25; указанное минеральное волокно 2-4; песок 50-55; поливиниловый спирт по сухому остатку 1-2; гипс строительный 4-6; вода остальное.

Для приготовления композиции использовали: цемент М 400 (ГОСТ 10178-85), поливиниловый спирт Северодонецкого АО "Азот" с содержанием остаточных ацетатных групп 3-4% по массе, каолиновое и базальтовое минеральное волокно, гипс строительный марки Г-10 (ГОСТ 125-79).

Фибробетонную смесь приготовляли в следующей последовательности: гранулы поливинилового спирта растворяли до однородной массы в воде при 80-90^oC, в течение 50-70 мин, затем раствор, однородный по составу, охлаждали до температуры окружающего воздуха. Водный 5%-ный раствор поливинилового спирта стабилен длительное время. Цемент, гипс строительный, песок и минеральное волокно перемешивали совместно в лопастном бетоносмесителе, затем вводили раствор поливинилового спирта и смесь тщательно перемешивали. Уплотнение смеси проводили на вибростоле. Продолжительность уплотнения в 5 раз превышала жесткость смеси (с). Фибробетонная смесь должна быть использована до начала схватывания, то есть в течение 15-20 мин. Твердение фибробетона проходило при нормальной влажности и температуре окружающего воздуха +15^oC. Фибробетон испытывался в возрасте 3-х суток и 28 суток, марка по водопроницаемости определялась в возрасте 28 суток.

Составы материала для сравнения приведены в табл. 1. Состав 7 - прототип. Составы 1, 2 - оптимальные. Остальные физико-механические характеристики предлагаемого материала указаны в табл. 2. Составы 3 - 6 - запредельные приведены для обоснования выбора количества компонентов в оптимальном составе. На основе анализа данных табл. 1, 2 видно, что помимо повышения прочности на изгиб и растяжение, уменьшается жесткость смеси, что дополнительно улучшает ее технологичность. Цель изобретения достигается только при соотношении компонентов фибробетонной смеси в соответствии с формулой изобретения.

Испытания предлагаемого материала проводили в лабораторных условиях по методикам, изложенным в ГОСТ 12730.4-78, ГОСТ 10181.1-81, ГОСТ 18105-86.

Сущность изобретения: фибробетонная смесь, включающая цемент М400, минеральное волокно, песок и воду, содержит в качестве минерального волокна каолиновое или базальтовое волокно и дополнительно поливиниловый спирт и гипс строительный при следующем соотношении компонентов мас. %: цемент М400 20-25, указанное минеральное волокно 2-4; песок 50-55, поливиниловый спирт по сухому остатку 1-2, гипс строительный 4-6, вода остальное. Гранулы ПВС предварительно растворяют до однородной массы в воде при 80-90^oС в течение 50-70 мин и раствор охлаждают до температуры окружающего воздуха. Смешение компонентов производят в смесителе принудительного действия. 2 табл.

Фибробетонная смесь, включающая цемент М400, минеральное волокно, песок и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве минерального волокна каолиновое или базальтовое волокно и дополнительно поливиниловый спирт и гипс строительный, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент М400 - 20 - 25
Указанное минеральное волокно - 2 - 4
Песок - 50 - 55
Поливиниловый спирт по сухому остатку - 1 - 2
Гипс строительный - 4 - 6
Вода - Остальноее