Бетонная смесь (варианты)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(57) 1. Бетонная смесь для изготовления изделий и конструкций, включающая цемент, воду и наполнитель на основе щебня и обеспыленных отсевов горных пород, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит однородный материал на основе отсевов дробления гранитных пород с модулем крупности 3,2-3,7 со следующим фракционным составом Фракция, мм 5,00-10,00 5-10 2,50-5,00 18-25 1,60-2,50 13-17 1,00-1,60 11-15 0,63-1,00 8-11 0,40-0,63 7-11 0,315-0,40 2-5 0,20-0,315 5-8 0,16-0,20 3-6 до 0,16 0,8-3. 2. Бетонная смесь для изготовления изделий и конструкций, включающая цемент, воду и наполнитель на основе щебня и обеспыленных отсевов горных пород, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит отсев дробления гранитных пород с модулем крупности 1,5-3,19 и содержанием пылевидных частиц класса 0-0,16 не более 3 вес. .(56) 1.833773 , МПК 04 23/00, 1981. 2. Комар А.Г., Баженов Ю.М. и др. Технология производства строительных материалов. - М. Высшая школа. - С. 139-143, 1984 (прототип). Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий и конструкции в дорожном строительстве, также в качестве укрепляющего поверхностного слоя тротуарной плитки и наливных износостойких полов. Известны бетонные смеси 1, включающие цемент, песок, крупный заполнитель и воду. Для приготовления тяжелых бетонов используется песок с модулем крупности 1,5-3, при этом пески с Мк 1,5-2 можно использовать в бетонах класса В 15 и ниже, а пески Мкр 2,5 и более - в бетонах классов В 30 и выше. Однако содержание зерен менее 0,16 мм в песках такого класса может доходить до 20 по массе. Применение песка в качестве мелкого заполнителя для высокопрочных бетонов приводит к снижению прочностных характеристик бетона из-за присутствия в песке очень мелких глинистых и пылевидных частиц. Содержание глинистых частиц даже в промытых материалах доходит до 3 вес.и более, они обволакивают поверхность наполнителей тонким слоем, снижая тем самым прочность бетона. 3693 1 Известна смесь 2, в которой с целью повышения однородности смеси и долговечности бетона вводят специальные добавки идентичные наполнителям смеси, которые являются универсальными и дорогостоящими. Массовое применение их в строительстве не представляется возможным. Задачей изобретения является повышение прочности получаемых тяжелых бетонов. Поставленная задача достигается тем, что бетонная смесь для изготовления изделий и конструкций содержит цемент, воду и наполнитель,который является однородным материалом на основе отсевов дробления гранитных пород с модулем крупности 3,2-3,7 со следующим фракционным составом Фракция, мм 5,00-10,00 2,50-5,00 1,60-2,50 1,00-1,60 0,63-1,00 0,40-0,63 0,315-0,40 0,20-0,315 0,16-0,20 до 0,16 Для тонкостенных строительных конструкций используется бетонная смесь, наполнитель которой состоит только из обеспыленных отсевов дробления гранитных пород с модулем крупности 1,5-3,19 и содержащим фракции 0-0,16 мм не более 3 вес. . Диапазон изменения модуля крупности регулируется за счет содержания комбинаций фракций, например, таких как -52,5 -2,51,25 -1,25 0,63 -0,630,16 в смеси мелкого наполнителя. Данная бетонная смесь может быть применена в производстве пустотелых бетонных кирпичей, блоков, тротуарной плитки, позволяющая уменьшить расход бетона за счет пустот. Для уменьшения стоимости при производстве наполнителя за счет отказа от классификации на фракции, отсевы дробления гранита ПО Гранит в г.п. Микашевичи РБ, подвергают только обеспыливанию (содержание фракции 00,16 мм не превышают 3 вес. ) и в таком виде используют для наполнителя. Данные отсевы гранита близки к оптимальным составам песков и имеют модуль крупности Мк 3,41. Причем в отсевах практически отсутствуют глинистые включения, а форма мелкого наполнителя является рваной, неровной, шероховатой, что способствует лучшему скреплению бетона. Из-за возможности получения оптимального состава мелкого наполнителя благодаря процентному содержанию фракций, указанных в примере, характеризуемых модулем крупности, достигается максимальная укладка бетонной смеси, тем самым минимизируется пористость бетона, и как результат - увеличивается его морозостойкость. Использование песков от дробления, имеющие более высокие физико-механические свойства, приводит к увеличению прочностных свойств бетонов. Повышение прочности обеспечивается также за счет оптимального соотношения зерен гранитного щебня разных размеров присутствующих в мелком наполнителе. Пустоты, образуемые в такой смеси, являются минимальными. Существует метод Гранта, состоящий в смешивании наполнителей в контролируемых пропорциях для минимизации пустот между частицами и получения максимально плотной упаковки. Рассматривая два варианта фракционного состава отсева гранитных пород (табл. 1) и сопоставляя со стандартными соотношениями в наполнителяхпри изготовлении своей продукции, видна их полная корреляция. Таблица 1 3693 1 Фракционные составы наполнителя, представленные в табл. 1, являются граничными при определении оптимальных составов для плотной укладки наполнителей с использованием метода Гранта. Для получения образцов бетона готовят бетонную смесь, используя цемент марки 400 и наполнитель из гранитного щебня ПО Гранит г.п. Микашевичи. Крупный наполнитель состоит из фракции 10-20 мм. Мелкий наполнитель получают путем обеспыливания отсевов дробления щебня. Гранулометрический состав его представлен в табл. 1. Для сравнительных испытаний готовят бетонную смесь, где в качестве наполнителя используют песок с Мкр 3,41. Водоцементное отношение во всех составах составляло 0,5. Составы представлены в табл. 2. Для определения прочности на сжатие готовят образцы 150 х 150 х 150 мм, формуют их на виброплощадке с частотой колебаний 3000 об/мин и амплитудой 0,35 мм. Таблица 2 Класс крупности, мм Прочностные характеристики определяют на гидравлическом прессе в возрасте 28 суток нормального твердения. Передаваемая на образец нагрузка возрастает непрерывно и равномерно со скоростью 3 кг/см 2 в секунду до его разрушения. Достигнутое в процессе испытания максимальное усилие принимают за величину разрушающей нагрузки на образец. Результаты испытаний представлены в табл. 3 и 4. Таблица 3 Компоненты Портланд цемент марки 400 Крупный наполнитель (10-20 мм) Мелкий наполнитель, Мк 3,41 Песок, Мкр 3,41 Вода Использование мелкого наполнителя с небольшим содержанием пылевидных частиц позволяет уменьшить расход портландцемента, при этом достигать наилучших показателей прочности. Таблица 4 Показатель Предел прочности при сжатии 28 сж, Мпа В лаборатории ГП Спецжелезобетон были проведены испытания бетонной смеси, в качестве наполнителя которой содержатся отсевы дробления гранитных пород с модулем крупности 1,5-3,19 и содержанием пылевидных частиц класса 0-0,16 не более 3-х вес.и параллельно на строительном песке одинакового гранулометрического состава. Из полученных замесов были изготовлены бетонные образцы - кубы, подвергшиеся тепловой обработке и исследованию прочностных свойств. Состав бетонной смеси портландцемент ПУ-500 ДО отсев дробления гранитных пород с Мкр 2,2 песок строительный с Мкр 2,2. В/У 0,384 о/п 0,34 ТВО 12 ч. Результаты испытаний представлены в табл. 5. Прочность при сжатии, ж, Мпа После ТВО Через 7 суток/ТВО 39,7 54,3 32,4 43,1 Предлагаемое изобретение позволяет получать высокопрочные бетоны, которые являются более долговечными и стойкими к агрессивным воздействиям, что увеличивает срок службы конструкций и изделий. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4