СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2022 года по МПК B28B1/52 C04B14/06 C04B14/38 C04B28/04 C04B40/02 

Описание патента на изобретение RU2784750C1

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления фибробетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в монолитном строительстве, в сборном строительстве.

Известен способ ориентации металлических дисперсно-армирующих элементов в бетоне на основе портландцемента, включающий приготовление бетона, добавление в него металлических дисперсно-армирующих элементов, загрузку бетонной смеси в виброопалубку. В бетон добавляют заполнитель с модулем крупности 1, 1.5, 2, при непрерывном перемешивании равномерно подают в него дисперсно-армирующие элементы с диаметром 1-2 мм, длиной 30-60 мм, затем полученную смесь загружают в виброопалубку и одновременно воздействуют на нее вибрацией и электромагнитным полем с индукцией 0.12-0.36 Тл. (RU 2451647 C1, опуб. 27.05.2012).

Недостатком данного изобретения является то, что при формовании изделий не указано направление силовых линий электромагнитного поля, являющимся существенным фактором для достижения необходимой ориентации фибры. Кроме того, не указано время воздействия электромагнитным полем при формовании изделий.

Известен способ получения бетонной смеси следующим образом: сначала суперпластификатор растворяли в воде, затем заполнители и цемент перемешивали вручную в течение 2 мин, вливали смесь воды и суперпластификатора и перемешивали с низкой скоростью, тем временем в смесь постепенно добавлялась стальная стружка. Товарный бетон заливали в формы. Сразу после этого образцы подвергались влиянию переменного магнитного поля в течении 2 минут. При этом индукция магнитного поля составила 0,5 Тл, частота – 50 Гц. (Iman A., Omid R., Ali Kh. Alternating Magnetic Field Effect on Fine-Aggregate Steel Chip–Reinforced Concrete Properties. Journal of Materials in Civil Engineering 30(6). 2018. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002267).

Недостатком данного способа ориентации фибры является отсутствие показателей прочности при изгибе армированных образцов, а также авторы не учитывают нагрев фибры в переменном магнитном поле, что значительно снижает удобоукладываемость фибробетонных смесей.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ изготовления сталефибробетонных изделий, включающий формование изделий с одновременным наложением магнитного поля, отличающийся тем, что формуемое изделие помещают в переменное по величине магнитное поле, силовые линии которого направлены вдоль требуемой ориентации фибр в изделии (RU 99113551 A, опуб. 10.05.2001).

Недостатком данного изобретения является применение переменного электромагнитного поля, нагревающего фибру и как следствие снижающего удобоукладываемость фибробетонных смесей, отсутствие показателей влияния предлагаемого способа на удобоукладываемость фибробетонных смесей.

Задача настоящего изобретения – повышение прочности при изгибе, плотности фибробетонных изделий, повышение удобоукладываемости фибробетонных смесей.

Результат достигается тем, что способ приготовления фибробетонной смеси, включающий перемешивание портландцемента, мелкого заполнителя, металлической фибры в течении 5 мин, введение воды затворения, суперпластификатора и дополнительное перемешивание в течении 5 мин, размещение полученной фибробетонной смеси в постоянном магнитном поле, силовые линии которого направлены параллельно требуемой ориентации фибр в бетоне, отличающийся тем, что полученную фибробетонную смесь укладывают в опалубку, фибробетонная смесь вместе с опалубкой помещается в катушку индуктивности постоянного тока, катушка индуктивности совершает возвратно-поступательные движения вдоль опалубки со скоростью 3-5 м/мин, при этом величина индукция магнитного поля составляет не менее 0,5 Тл, а время обработки – 5 мин.

Реализация данного способа достигается следующим примером.

Для приготовления фибробетонной смеси производственного состава использовали портландцемент М400 Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2020, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 8735-88, при следующем соотношении (масс. ч.): цемент: песок = 1:3. Расход цемента на 1 м3 бетона составил 445 кг.

В качестве суперпластификатора использовали добавку REMICRETE SP11 – на основе эфира поликарбоксилата – сертифицированная добавка к бетону из группы пластификаторов (FM), имеет сертификационный номер: 0764-CPD-0012 (согласно EN 934-2:2001). При этом дозировка добавки REMICRETE SP11 составила 1 % от массы цемента.

В качестве металлической фибры использовали фибру «Челябинка», изготавливаемую фрезерованием из стального проката (ТУ 1231-001-70832021-2010). Представляет собой стальную полоску неправильной трапецеидальной формы в сечении. Для исследований принималась фибра длиною 25 мм, диаметром 0,35 мм, временное сопротивление на растяжение фибры 550 МПа (г. Челябинск, Россия);

Полученную фибробетонную смесь укладывали в опалубку, затем помещали в катушку индуктивности, где обрабатывали постоянным магнитным полем с величиной индукции 0,5 Тл в течении 5 мин. Катушка индуктивности в течении всего времени обработки совершала возвратно-поступательные движения вдоль опалубки со скоростью 3-5 м/мин.

Направление силовых магнитных полей внутри катушки – параллельно оси симметрии катушки, что позволяет ориентировать фибру в бетонной смеси по направлению силовых линий, а возвратно-поступательные движения катушки вдоль опалубки со скоростью 3-5 м/мин позволяет равномерно распределять металлическую фибру в объеме формуемого изделия.

Полученные образцы через 28 суток нормального твердения подвергались механическим испытаниям.

Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10180-2012. Подвижность фибробетонной смеси определяли в соответствии с ГОСТ 10181-2014. Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице.

Физико-механические характеристики полученных образцов

№ п/п Подвижность фибробетонной смеси (осадка конуса), см Армирование, в % по объему Прочность при изгибе, кг/см2 Плотность фибробетона, кг/м3 Скорость движения катушки, м/мин 1 5*
7
0,7 58,8
69,94
2070
2075

3
2 5
8
1,5 68,58
86,23
2116
2122

4
3 2
4
2,5 84,88
115,84
2170
2185

5
4** 2 2,5 93,57 2175

Примечание: * – над чертой исходные образцы, под чертой – образцы по предлагаемому способу;

** – способ, согласно прототипу.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления фибробетонной смеси позволяет повысить прочность фибробетона при изгибе на 19-36,5 %, плотность – на 5-15 кг/м3, удобоукладываемость фибробетонной смеси на 2-3 см, оцениваемая по осадке конуса. При этом предлагаемый способ позволяет получить фибробетон с более высокой прочностью и плотностью, чем по прототипу.

Похожие патенты RU2784750C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2018
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Хузиахметов Рифкат Хабибрахманович
  • Дебердеев Тимур Рустамович
RU2688708C1
Способ приготовления бетонной смеси 2017
  • Дебердеев Тимур Рустамович
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Дебердеев Рустам Якубович
  • Лексин Владимир Викторович
  • Королев Евгений Валерьевич
RU2667180C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2015
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Хузин Айрат Фаритович
RU2608830C1
КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2013
  • Изотов Владимир Сергеевич
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Пименов Александр Иванович
RU2545226C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2019
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Дебердеев Тимур Рустамович
  • Дебердеев Рустам Якубович
  • Королев Евгений Валерьевич
RU2725717C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2014
  • Изотов Владимир Сергеевич
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Пименов Сергей Иванович
  • Галиуллин Ринат Равилевич
RU2559235C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ И МОДИФИЦИРОВАННАЯ ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ 2009
  • Перфилов Владимир Александрович
RU2397069C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2014
  • Изотов Владимир Сергеевич
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Пименов Сергей Иванович
  • Галиуллин Ринат Равилевич
RU2559234C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2010
  • Изотов Владимир Сергеевич
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
RU2443650C1
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЕРСНО-АРМИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БЕТОНЕ 2010
  • Осокин Илья Александрович
  • Пермикин Анатолий Сергеевич
RU2451647C1

Реферат патента 2022 года СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления фибробетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в монолитном строительстве, в сборном строительстве. Способ приготовления фибробетонной смеси включает перемешивание портландцемента, мелкого заполнителя, металлической фибры в течение 5 мин, введение воды затворения, суперпластификатора и дополнительное перемешивание в течение 5 мин. Полученную фибробетонную смесь укладывают в опалубку, фибробетонная смесь вместе с опалубкой помещается в катушку индуктивности постоянного тока, катушка индуктивности совершает возвратно-поступательные движения вдоль опалубки со скоростью 3-5 м/мин, при этом величина индукции магнитного поля составляет не менее 0,5 Тл, время обработки – 5 мин. Силовые линии постоянного магнитного поля направлены параллельно требуемой ориентации фибр в бетоне. При этом в качестве портландцемента используют портландцемент М400 Д20. В качестве мелкого заполнителя используют песок Камско-Устьинского месторождения. В качестве суперпластификатора используют добавку REMICRETE SP11 на основе эфира поликарбоксилата. В качестве металлической фибры используют фибру «Челябинка» длиной 25 мм, диаметром 0,35 мм. Техническим результатом является повышение прочности при изгибе, плотности фибробетонных изделий, повышение удобоукладываемости фибробетонных смесей. 1 пр., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 784 750 C1

Способ приготовления фибробетонной смеси, включающий перемешивание портландцемента, мелкого заполнителя, металлической фибры в течение 5 мин, введение воды затворения, суперпластификатора и дополнительное перемешивание в течение 5 мин, размещение полученной фибробетонной смеси в постоянном магнитном поле, силовые линии которого направлены параллельно требуемой ориентации фибр в бетоне, отличающийся тем, что полученную фибробетонную смесь укладывают в опалубку, фибробетонная смесь вместе с опалубкой помещается в катушку индуктивности постоянного тока, катушка индуктивности совершает возвратно-поступательные движения вдоль опалубки со скоростью 3-5 м/мин, при этом величина индукции магнитного поля составляет не менее 0,5 Тл, время обработки – 5 мин, в качестве портландцемента используют портландцемент М400 Д20, в качестве мелкого заполнителя – песок Камско-Устьинского месторождения, в качестве суперпластификатора – добавку REMICRETE SP11 на основе эфира поликарбоксилата, в качестве металлической фибры – фибру «Челябинка» длиной 25 мм, диаметром 0,35 мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2784750C1

RU 99113551 A, 10.05.2001
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2018
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
  • Королев Евгений Валерьевич
  • Хузиахметов Рифкат Хабибрахманович
  • Дебердеев Тимур Рустамович
RU2688708C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦЕМЕНТНЫХ СМЕСЕЙ 2005
  • Федорчук Юрий Митрофанович
  • Зыков Владимир Михайлович
  • Зыкова Наталия Сергеевна
  • Цыганкова Татьяна Сергеевна
  • Панин Владимир Филиппович
RU2311395C2
САМОУПЛОТНЯЮЩАЯСЯ БЕТОННАЯ СМЕСЬ 2016
  • Богданов Руслан Равильевич
  • Ибрагимов Руслан Абдирашитович
RU2632795C1
СПОСОБ ОРИЕНТАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЕРСНО-АРМИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БЕТОНЕ 2010
  • Осокин Илья Александрович
  • Пермикин Анатолий Сергеевич
RU2451647C1
CN 106083188 А, 09.11.2016
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба 1920
  • Богач Б.И.
SU11A1
Видоизменение прибора с двумя приемами для рассматривания проекционные увеличенных и удаленных от зрителя стереограмм 1919
  • Кауфман А.К.
SU28A1
https://web.archive.org/web/20211028154341/https://www.schomburg.com/ru/ru/produktsiya/remicrete-sp10
Найдено в ИНТЕРНЕТ

RU 2 784 750 C1

Авторы

Ибрагимов Руслан Абдирашитович

Мифтахутдинова Лия Робертовна

Гимранов Линур Рафаилевич

Гайнуллин Фаиль Фаттахович

Даты

2022-11-29Публикация

2022-02-02Подача