БЕСШОВНЫЙ МОНОЛИТНЫЙ БЕТОННЫЙ ПОЛ Российский патент 1999 года по МПК C04B28/02 E04F15/00 

Изобретение относится к жилищному и промышленному строительству, а именно к устройству покрытия пола.

Известно устройство покрытия пола путем нанесения на бетонное основание клеевой прослойки и укладки полимерного мастичного покрытия. Причем перед нанесением клеевой прослойки производят механическую обработку бетонного основания до обнажения зерен заполнителя (1).

Недостатком известного покрытия пола является трудоемкость его устройства из-за сложной многодельной технологии, а также оно не является долговечным из-за низких прочностных характеристик и низкой износостойкости и экологически небезопасно из-за повышенной токсичности.

Известно покрытие пола, выполненное из бетонной смеси, по поверхности которой вдавлена мраморная крошка (2).

Недостатком бетонного покрытия пола является низкие прочностные характеристики бетона, долговечность и коррозионная стойкость, сложная технология устройства пола из-за необходимости использования вибровакуумирования и устройства между захватками швов.

Известен бетонный монолитный пол из бетонной смеси на основе портландцемента и расширяющей добавки (3).

Недостатками такого пола является недостаточная прочность на изгиб, долговечность и коррозионная стойкость конструкции, из-за большого разброса содержания компонентов расширяющей добавки в бетонной смеси и невозможность получить материал для конструкции пола с оптимальными эксплуатационными свойствами.

Техническая задача заключается в повышении прочностных характеристик конструкции бетонного пола, долговечности и коррозионной стойкости при снижении себестоимости за счет использования бетона с компенсированной усадкой на основе портландцемента и расширяющей добавки.

Поставленная задача решается таким образом, что бесшовный монолитный бетонный пол из смеси на основе портландцемента, расширяющей добавки, щебня и песка, согласно изобретению, выполнен из бетона с осевым растяжением равным 1,1 - 1,3 расчетной величины осевого растяжения бетона и водонепроницаемостью 8-20 ати, а расширяющая добавка содержит, мас.%: алюмосодержащий компонент с содержанием Al₂O₃ не менее 20% по массе - 40 - 50; сульфатосодержащий компонент с содержанием SO₃ не менее 35% по массе - 50 - 60; при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, мас.%:
Портландцемент - 15-20
Расширяющая добавка - 1,2-2,0
Щебень фракции 5-10 мм - 42-49
Песок Мкр=2,0-2,2 - 25-29
Вода - Остальное
Предлагаемая конструкция пола отличается от известной тем, что она выполнена из материала с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а именно из бетона с осевым растяжением равным 1,1-1,3 расчетной величины осевого растяжения бетона и водонепроницаемостью 8-20 ати с использованием бетонной смеси, соотношение компонентов которой и состав расширяющей добавки обеспечивает комплекс заданных свойств.

Увеличение значения осевого растяжения бетона в 1,1-1,3 раза позволяет повысить проектное значение прочности на изгиб конструкции покрытия пола. Это достигается использованием расширяющей добавки с содержанием алюмосодержащего компонента с содержанием Al₂O₃ не менее 20% по массе - 40-50, а сульфатосодержащего компонента с содержанием SO₃ не менее 35% по массе - 50-60. Механизм действия добавки сульфоалюминатного типа основан на формировании в структуре цементного теста на ранней стадии гидратации кристаллов гидросульфоалюминатов кальция, вызывающих рост объема материала в еще не сформировавшейся поровой структуре бетона, увеличивающий ее плотность, что повышает прочностные характеристики конструкции и дает возможность получения безусадочной монолитной бесшовной конструкции пола.

Выполнение пола из бетона с водонепроницаемостью 8-20 ати обеспечивает исключение устройства гидроизоляции, что снижает себестоимость производства работ и конструкции. Такое покрытие сохраняет водонепроницаемость и цвет при любом процессе износа, что значительно увеличивает срок эксплуатации и позволяет отказаться от затрат на текущий ремонт.

Предлагаемое соотношение компонентов бетонной смеси обеспечивает получение конструкции пола с заданными характеристиками, с повышенной коррозионной стойкостью, стойкостью к истиранию, долговечностью. Данные конструкции могут быть использованы для устройства полов эксплуатируемых в среде с повышенной агрессивностью, связанной с органическими соединениями (кровь, мочевина, жиры животных).

Устройство пола осуществляют следующим образом.

Приготавливают бетонную смесь путем перемешивания портландцемента, расширяющей добавки заполнителей и воды. Примеры составов бетонной смеси и расширяющей добавки, а также физико-механические характеристики бетона представлены в таблице.

В качестве расширяющей добавки использована смесь тонкомолотых компонентов доменного гранулированного шлака и строительного гипса.

Бетонную смесь укладывают на подготовленное основание и разравнивают. После чего производят выдержку и затирку поверхности. Для уплотнения поверхностного слоя на свежеотформованную поверхность бетона наносят суспензию уплотняющей добавки, после чего производят шлифовку.

Технология работ и физико-механические характеристики бетона позволяют возводить как покрытие пола толщиной 60-70 мм, так и совмещать его с подстилающим слоем толщиной 200-300 мм.

Данные бетоны имеют следующие характеристики:
класс по прочности на сжатие не ниже B30 (M400);
класс по прочности на растяжение не ниже B2 (P25);
класс по водонепроницаемости не ниже W8;
водопоглощение по массе не более 4%;
марка по морозостойкости не менее F300.

Получение бетонов с данными характеристиками возможно благодаря использованию расширяющих добавок, которые можно вводить непосредственно на стройплощадке, что позволяет отказаться от специальных цементов и применить в качестве вяжущего обычный цемент, а в качестве сырья для добавки могут быть использованы крупнотоннажные отходы металлургической промышленности, что приводит к снижению себестоимости и упрощению работ.

Источники информации:
1. SU Авторское свидетельство N 910972, кл. E 04 F 15/00, БИ N 9, 1982 г.

2. SU Авторское свидетельство N 937672, кл. E 04 F 15/12, БИ N 30, 1983 г.

3. Патент РФ N 2069038, кл. C 04 В 28/02, БИ N 31, 1996 г. (прототип).

Изобретение может найти применение для устройства пола в жилищном и промышленном строительстве. Технический результат - повышение прочности, долговечности и коррозионной стойкости при снижении себестоимости. Бетонная смесь для приготовления пола содержит, мас.%: портландцемент 15-20, расширяющая добавка 1,2-2,0, щебень фракции 5-10 мм 42-49, песок Мкр = 2,0-2,2 25-29, вода остальное. Расширяющая добавка содержит, мас.%: алюмосодержащий компонент с содержанием Al₂O₃ не менее 20% по массе 40-50, сульфатосодержащий компонент с содержанием SO₃ не менее 35% по массе 50-60. Полученный бетон имеет осевое растяжение 1,1-1,3 расчетной величины осевого растяжения бетона и водонепроницаемость 8-20 ати. 1 табл.

Бесшовный монолитный бетонный пол из смеси на основе портландцемента, расширяющей добавки, щебня и песка, отличающийся тем, что он выполнен из бетона с осевым растяжением равным 1,1 - 1,3 расчетной величины осевого растяжения бетона и водонепроницаемостью 8 - 20 ати, а расширяющая добавка содержит, мас.%: алюмосодержащий компонент с содержанием Al₂O₃ не менее 20% по массе 40 - 50, сульфатсодержащий компонент с содержанием SO₃ не менее 35% по массе 50 - 60, при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, мас.%:
Портландцемент - 15 - 20
Расширяющая добавка - 1,2 - 2,0
Щебень фракции = 5 - 10 мм - 42 - 49
Песок М_кр = 2,0 - 2,2 - 25 - 29
Вода - Остальное