СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2016 года по МПК C04B41/50 

Описание патента на изобретение RU2579165C1

Изобретение относится к области производства строительных конструкций, а именно к способам изготовления изделий из бетона и железобетона, и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Известен способ изготовления бетонных изделий (Баженов Ю.М. Технология бетона. М., - 2002. С. 331-332), включающий сушку бетонных изделий, вакуумирование, пропитку мономером и полимеризацию, в котором полимеризацию жидкого мономера осуществляют непосредственно в теле бетона термокаталитическим способом. После пропитки бетона изделие или конструкцию нагревают до 70-120°C и через несколько часов жидкий мономер превращается в твердый полимер, плотно заклеивая все поры бетона. В качестве мономера используют метилметакрилат в количестве 2-5% по массе бетона или 4-10% по объему бетона. Метилметакрилат является легкоиспаряющимся веществом, поэтому обработку им бетонного изделия проводят в закрытых контейнерах, заворачивая или покрывая изделия непроницаемыми пленками, погружая в метилметакрилат.

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости изготовленного бетонного изделия.

Известен способ изготовления бетонных изделий (SU 800169, C04B 41/63, опубл. 30.01.1981 г.), включающий формование и твердение изделий, последующую их пропитку раствором электролита при воздействии постоянным током. При этом способе с целью повышения прочности и термической стойкости бетонных изделий, пропитку осуществляют раствором жидкого стекла при воздействии постоянным током плотностью 1,25-2,00 А/дм2 в течение 10-20 мин.

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости изготовленного бетонного изделия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ изготовления бетонных изделий (SU 500210, C04B 41/63, опубл. 19.04.1976 г.), в котором пропитку осуществляют в водном растворе дивинилстирольного латекса, а именно латекса СКС-65ГП, с содержанием сухих веществ 6-10%. Раствор латекса проникает в поры затвердевшего бетона, вступает в химическое воздействие с минералами цементного камня, в результате чего продукты химического взаимодействия заполняют поры бетона, понижая его общую пористость, что увеличивает коррозионную стойкость бетона и его прочность.

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости изготовленного бетонного изделия.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение морозостойкости изготавливаемого бетонного изделия.

Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, причем пропитку осуществляют в золе берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH 4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Идея технологии пропитки бетонных изделий зольсодержащими растворами состоит в следующем. Бетонные изделия из цементных бетонов представляют собой капиллярно-пористое тело, способное осуществлять капиллярный подсос зольсодержащего раствора, а зольсодержащий раствор, на примере раствора золя метакремниевой кислоты, способен к взаимодействию с составляющими бетонного изделия (см. табл. 1).

После поглощения бетонным изделием зольсодержащих растворов осуществляются реакции, которые приводят к понижению уровня свободной энергии твердеющей системы (энергии Гиббса Δ G 298 0 , кДж) за счет роста количества новых гидратных фаз в искусственном камне. В соответствии с законом сохранения энергии часть энергии химического процесса трансформируется в физико-механические и деформативные характеристики камня: прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе и т.д. Это происходит за счет увеличения количества гидратных фаз и увеличения удельной прочности, т.е. коэффициента конструктивного качества материала.

Исходя из вышесказанного видно, что есть взаимосвязь между уровнем понижения энергии в твердеющей системе и показателями улучшения механических свойств бетонного изделия за счет капиллярного подсоса с последующим взаимодействием частиц раствора с составляющими бетона.

В качестве показателя улучшения свойств выбран уровень понижения свободной энергии Гиббса, Δ G 298 0   [кДж], который, как известно, характеризует ту часть изменения энергии системы, которая может превратиться в полезную работу. В данном случае превращение происходит в работу по увеличению физико-механических свойств бетонного изделия. Можно сделать вывод, что капиллярный подсос зольсодержащего раствора в бетонном изделии влияет на свойства поверхностей и на механические свойства всего бетонного изделия.

Таким образом, рассматриваемый энергетический аспект связан с представлениями о понижении свободной энергии Гиббса Δ G 298 0   процессов взаимодействия составляющих бетонного изделия как своего рода по мере повышения полезной работы системы и как основы достижения положительного изменения физико-механических характеристик.

Пример 1. Осуществление предлагаемого способа заключается в том, что в лабораторной бетономешалке готовят бетонную смесь следующего состава, кг/м3:

Цемент (портландцемент ПЦ400 Д20)=600 кг;

Песок карьерный с модулем крупности Мкр. 2,26=610 кг;

Щебень гранитный фракции 5-10 мм = 914 кг;

Вода = 276 кг;

Водоцементное отношение (В/Ц)=0,46.

Из этой смеси, согласно ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости», формуют образцы-кубы размером 10×10×10 см.

Бетонные изделия после набора распалубочной прочности помещают в ванну с золем берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH 4,5 и пропитывают в нем в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Пример 2. Состав, технология изготовления бетонной смеси и образцов, их выдерживание осуществляют, как в примере 1. Затем бетонный образец пропитывают золем берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH 5,0 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Пример 3. Состав, технология изготовления бетонной смеси и образцов, их выдерживание осуществляют, как в примере 1. Затем бетонный образец пропитывают золем берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH 5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый способ изготовления бетонных изделий не известен, и данное техническое решение обладает мировой новизной.

По мнению авторов и заявителя, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

После окончательного выдерживания образцов, подвергнутых тепловой обработке, в возрасте 28 суток производят их испытание в соответствии с ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости», результаты испытаний представлены в таблице 2.

Анализ данных, представленных в таблице 2, показывает, что предлагаемый способ изготовления бетонных изделий по данному изобретению повышает морозостойкость бетона на 33% до значения 450 циклов по сравнению с прототипом.

Похожие патенты RU2579165C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2579835C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2016
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Сурин Дмитрий Васильевич
  • Шевчук Андрей Михайлович
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Мохнаткин Алексей Петрович
  • Мачнев Сергей Александрович
  • Загрутдинов Юрий Александрович
  • Карасев Сергей Юрьевич
  • Ладышкин Григорий Сергеевич
RU2616961C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2572266C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2579167C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2016
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Сурин Дмитрий Васильевич
  • Шевчук Андрей Михайлович
  • Соломахин Андрей Сергеевич
  • Каменев Юрий Александрович
  • Загрутдинов Юрий Александрович
  • Карасев Сергей Юрьевич
  • Ладышкин Григорий Сергеевич
RU2631442C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2578074C1
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2579837C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 2014
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Юров Олег Валерьевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Мандрица Дмитрий Петрович
  • Кабанов Александр Александрович
RU2579836C1
Способ изготовления бетонных изделий 2019
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Гера Василий Иосифович
  • Шредник Наталия Александровна
  • Дробышев Иван Дмитриевич
  • Михайлова Ксения Витальевна
RU2709578C1
Способ изготовления бетонных изделий 2019
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Сычева Анастасия Максимовна
  • Гера Василий Иосифович
  • Шредник Наталия Александровна
  • Дробышев Иван Дмитриевич
  • Михайлова Ксения Витальевна
RU2709272C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение морозостойкости изготавливаемого бетонного изделия. Способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, причем пропитку осуществляют в золе берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C. 2 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 579 165 C1

Способ изготовления бетонных изделий, включающий формование изделия, пропитку изделия с последующим твердением, отличающийся тем, что пропитку осуществляют в золе берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем pH=4,5-5,5 в течение 72 часов при температуре 20-30°C.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2579165C1

Способ изготовления бетонных изделий 1974
  • Кикава Отар Шакирович
  • Чоба Альбина Николаевна
  • Бригневич Карл Георгиевич
  • Лебедев Михаил Михайлович
SU500210A1
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН 2010
  • Сватовская Лариса Борисовна
  • Соловьева Валентина Яковлевна
  • Степанова Ирина Витальевна
  • Коробов Николай Васильевич
  • Старчуков Дмитрий Сергеевич
  • Беляев Павел Валерьевич
  • Чертков Михаил Васильевич
  • Иванова Александра Юрьевна
RU2433098C1
ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ СОСТАВ С ВЫСОКИМИ КОГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТЬЮ В НЕВУЛКАНИЗИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ И СПОСОБНОСТЬЮ ВЫПУСКАНИЯ СТРУЕЙ 2010
  • Пола Бушендорф
  • Джон Дейвис
  • Михаэль Порш
RU2554077C2
КРАСКА МАСЛЯНАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ 2008
  • Подковыров Игорь Владимирович
RU2415897C2
Способ изготовления бетонныхиздЕлий 1978
  • Бредис Валерий Эдгарович
  • Васильева Галина Михайловна
  • Щукин Валентин Михайлович
  • Меркулова Алефтина Ивановна
  • Фирсов Вячеслав Георгиевич
  • Штефан Галина Ефимовна
  • Бредис Инна Владимировна
  • Хавкин Анатолий Яковлевич
SU800169A1
US 3721574 A, 20.03.1973
БАЖЕНОВ Ю
М
Технология бетона, Москва, 2002, с
Накладной висячий замок 1922
  • Федоров В.С.
SU331A1

RU 2 579 165 C1

Авторы

Сватовская Лариса Борисовна

Старчуков Дмитрий Сергеевич

Юров Олег Валерьевич

Соловьева Валентина Яковлевна

Сычева Анастасия Максимовна

Мандрица Дмитрий Петрович

Кабанов Александр Александрович

Даты

2016-04-10Публикация

2014-12-29Подача