СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2023 года по МПК B28C5/40 

Изобретение относиться к области строительства и может найти применение при изготовлении фибробетонных изделий и конструкций, при ремонтных работах, а также непосредственно на стройплощадке.

Известен способ приготовления фибробетонных смесей в котором на первом этапе раздельно дозируют мелкий заполнитель, воду и подают в смеситель, а на втором этапе в приготовленную на первом этапе смесь вводят фибру и цемент вместе - в виде готовых дозированных растворимых фиброцементных гранул с конкретным (заданным) содержанием в них фибры. (RU, №2725054, В28С 5/40 (2006.01), 29.06.2020 г.).

Недостатком указанного способа является повышенная трудоемкость операции.

Известен способ приготовления фибробетонной смеси, включающий подачу в смеситель минерального вяжущего, мелкого заполнителя, фибры, воды затворения, последующее перемешивание до однородного состояния и выгрузку (А.с. СССР 663586, кл. В28С 5/40, 1977).

Недостатком известного способа является низкая однородность получаемой смеси за счет образования комков в процессе перемешивания компонентов и неравномерное распределение фибры в затвердевшем фибробетоне.

Наиболее близким техническим решение является способ приготовления фибробетонных смесей включающий подачу и принудительное перемешивание в два этапа в смесителе ее компонентов, на первом из которых подают и принудительно перемешивают мелкий заполнитель с неметаллической фиброй в виде минерального волокна, а на втором этапе в приготовленную на первом этапе смесь компонентов вводят минеральное вяжущее (А.с. СССР 1765018, кл. В28С 5/40, 1990).

Недостатками указанного способа являются, неоднородность приготовленной фибробетонной смеси за счет образования комков в процессе перемешивания компонентов, неравномерное распределение фибры в затвердевшем фибробетоне, а также повышенные энерго- и трудозатраты.

Задачей настоящего изобретения является разработка более эффективного способа приготовления фибробетонных смесей за счет упрощения способа введения фиброволокна и улучшения структуры, получаемой фибробетонной смеси, без комкования и с равномерным распределением фибры в объеме затвердевшего фибробетона, а также снижения энерго- и трудозатрат.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности приготовления фибробетона за счет снижения энерго- и трудозатрат процесса приготовления фибробетонной смеси, снижения комкования и повышения равномерности распределения фибры в фибробетонной смеси и в затвердевшем фибробетоне.

Поставленная задача достигается тем, что способ приготовления фибробетонной смеси включает в себя два этапа:

1. На первом этапе производится гидрораспушка (равномерное распределение пучков на отдельные фиброволокна) дозированного фиброволокна в водном растворе.

2. На втором этапе производится перемешивание в смесителе дозированных сухих компонентов, указанного водного раствора и фибры после гидрораспушки.

Введение в фибробетонную смесь фибры после гидрораспушки позволяет, во-первых, равномерно распределить фибру без образования комков, во-вторых, избежать появления пучков нераспределенной фибры в затвердевшем фибробетоне и, в-третьих, уменьшить энерго- и трудозатраты процесса приготовления фибробетонной смеси.

Способ реализуется следующим образом.

Приготовление водного раствора для гидрораспушки дозированного фиброволокна, который включает в себя золь SiO₂ (рН>7) и пеноконцентрат на протеиновой основе в соотношении 1:0,003:0,003 (вода : золь : пеноконцентрат). Соотношение водного раствора по отношению к фибре составляет 1:0,044 (водный раствор : фиброволокно). Гидрораспушка производится в течении 5 минут. После приготовления водного раствора, производится перемешивание в смесителе дозированных сухих компонентов (вяжущие, заполнители, необходимые добавки), указанного водного раствора и фибры после гидрораспушки.

Предложенный способ приготовления фибробетонной смеси методом предварительной гидрораспушки фибры (равномерное распределение пучков на отдельные фиброволокна) в водном растворе может реализовываться более эффективно, чем в известных технологиях, так как предложенная технология обеспечивает возможность более качественного получения готовой фибробетонной смеси и равномерного распределения фибры в затвердевшем фибробетоне, за счет того, что золь SiO₂ совместно с пеноконцентратом способствуют повышению гидрофильности фиброволокна.

Таким образом, разработан способ приготовления фибробетонной смеси, эффективность которого складывается из следующих факторов:

- отказ от механических операций по введению фиброволокна за счет предварительного замачивания в водном растворе;

- отказ от использования энергоемких скоростных смесителей;

- возможность применения упрощенной технологии быстрого приготовления фибробетонной смеси, за счет применения гидрораспушки в указанном водном растворе с включением золя SiO₂ (рН>7) и пеноконцентрата на протеиновой основе;

- возможность достижения более высокой однородности фибробетонной смеси, за счет понижения комкования в процессе перемешивания и повышения равномерности распределения фибры в затвердевшем фибробетоне.

Для обоснования работоспособности предлагаемого технического решения - способа получения фибробетонной смеси повышенной эффективности были выполнены следующие лабораторные испытания.

Проверка способа была выполнена с применением базальтовой фибры марки БС17-12,7(1/2") р-КВ-13 с длиной волокон 12 мм. (Производство ООО «Каменный век», Московская область) в фибробетонной смеси. Фибробетонная смесь готовилась в следующей последовательности:

1. Водоцементное соотношение задавалось 0,45;

2. Приготовление водного раствора с последующей гидрораспушкой фибры. Водный раствор включает в себя золь SiO₂ (рН>7), «КС-К», рН>7 (Производство ООО «СИТЕК», г. Санкт-Петербург) и пеноконцентрат на протеиновой основе «Foamcem» (производство Laston SPA) в соотношении 1:0,003:0,003 (вода : золь : пеноконцентрат). Соотношение водного раствора по отношению к фибре составляет 1:0,044 (водный раствор : фиброволокно). Гидрораспушка фиброволокна производилась в течение 5 минут.

3. После приготовления водного раствора, производится перемешивание в смесителе дозированных сухих компонентов (вяжущие, заполнители, необходимые добавки), указанного водного раствора и фибры после гидрораспушки.

Было отмечено, что фиброволокно после гидрораспушки хорошо распределяется в фибробетонной смеси, в которой отсутствует комкование, (Фиг. 1) и в результате повышается равномерность распределения фибры в затвердевшем фибробетоне (Фиг. 2, 3).

Учитывая полученные положительные результаты испытаний способа получения фибробетонной смеси повышенной эффективности за счет применения гидрораспушки фиброволокна в указанном водном растворе получены следующие результаты:

1. Упрощен способ введения фиброволокна.

2. Улучшена структура, получаемой фибробетонной смеси, без комкования (Фиг. 1)

3. Равномерно распределена фибра в объеме фибробетона после затвердевания (Фиг. 2). Фибробетон с не распределенным пучком фибры (фибра без гидрораспушки) после затвердевания представлен на фиг. 3.

4. Снижены энерго- и трудозатраты за счет упрощения процесса приготовления фибробетонной смеси.

Учитывая полученные положительные результаты испытаний способа получения фибробетонной смеси повышенной эффективности, за счет применения предварительной гидрораспушки фиброволокна в водном растворе, можно сделать вывод, что использование предлагаемой технологии позволит достигнуть более высокого качества фибробетонных смесей и затвердевшего фибробетона и упростить процесс приготовления фибробетонной смеси.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления фибробетонной смеси. В способе приготовления фибробетонной смеси предварительно приготавливают водный раствор, который включает в себя золь SiO₂ (рН>7) и пеноконцентрат на протеиновой основе. Затем на первом этапе производят гидрораспушку фиброволокна в указанном водном растворе. На втором этапе производится перемешивание в смесителе дозированных сухих компонентов, указанного водного раствора и фиброволокна после гидрораспушки. Технический результат – повышение равномерности распределения фибры в фибробетонной смеси. 3 ил.

Способ приготовления фибробетонной смеси, характеризующийся тем, что предварительно приготавливают водный раствор, который включает в себя золь SiO₂ (рН>7) и пеноконцентрат на протеиновой основе в соотношении 1:0,003:0,003 (вода:золь:пеноконцентрат), затем на первом этапе производят гидрораспушку фиброволокна в указанном водном растворе при соотношении водного раствора и фиброволокна 1:0,044 и на втором этапе производят перемешивание в смесителе дозированных сухих компонентов и фиброволокна после гидрораспушки.