Способ приготовления сталефибробетона

Способ приготовления сталефибробетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) > » > » > ИЫ2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3766678/29-33 (22) 06;07.84 (46) 07.01,86. Бюл, Ф 1 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) И.А. Лобанов, 10.В. Пухаренко и В.Ф. Малышев (53) 666.973.6(088.8) (56) Рабинович Ф.Н. и др. "Бетоны, дисперсно-армированные волокнами.

Обзор ВНИИЭСМ. -M.: 1976, с.38.

Курбатов Л.Г. и др. Опыт применения сталефибробетона в инженерных сооружениях. Л.: 82, с.9, (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЕ—

ФИБРОБЕТОНА, заключающийся в перемешивании воды затворения, цемента, песка и стальных фибр в турбулентном смесителе, формовании и тепловлажностной обработке, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности, сначала в воду затворения вводят отрезки синтетических волокон в количестве 0,8 — 1,0 мас.7, перемешивают 30 — 40 с, после чего добавляют последовательно цемент, песок и стальные фибры.

1 12 Изобретние относится к промьииленности строительных материалов и может быть использовано при производстве изделий и конструкций для зданий и сооружений промышленного, гражданского и общественно-бытового назначения.

Цель изобретения — повышение прочности сталефибробетона, Получение сталефибробетона с повышенной прочностью при введении синтетических волокон объясняется увеличением сцепления стальных фибр с цементным камнем.

Механизм этого явления следующий.

При введении синтетических волокон в воду затворения в турбулентном смесителе происходит их распушка, т.е. разделение прядей на элементарные волокна. После добавления цемента начинается гидратация, которая определяется способностью молекул воды проникать к поверхности цементных зерен, их химическим взаимодействием и диффузионным отводом продуктов гидратации из поверхностного слоя в окружающую среду. В начальный период гидратации диффузионному отводу новообразований с поверхности зерен цемента способствует интенсивное перемешивание материалов в турбулентном смесителе в присутствии большого количества воцы, Однако в смеси с волокнами не вся вода находится в движении. Между зернами цемента, адгезированными на волокне, вода образует застойные зоны, в которых ана при перемешивании остается неподвижной. Следовательно, концентрация новообразований в зонах контакта цементных зерен с волокнами выравнивается лишь за счет диффузии, и, поэтому, остается выше средней кон-центрации в смеси„

В связи с этим, в жидкой фазе контактных зон раньше, чем в остальном объеме смеси, образуется пересьиценный раствор, необходимый для начала выкристаллизации гидратных новообразований ° Так как синтетические волокна расположены в смеси хаотически, та по мере гидратации происходит образование пространственной коагуляционнай структуры. В ячейках такого каркаса, созданного синтетическими волокнами и цементным тестам, бетон имеет плотность выше, чем смесь без волокон, При введении

03065 2

30 стальных фибр они располагаются в ячейках каркаса и возникает своеобразный "эффект обоймы". По мере дальнейшей гидратации и твердения стальные фибры находятся в более стесненных условиях, чем в смеси без синтетических волокон, в результате чего образуется прочная структура с повышенной прочностью сцепления стальных фибр с цементным камнем, Таким образом, взаимовлияние введения синтетических волокон именно в воду эатворения при турбулентном перемешивании придает материалу свойства, заключающиеся в повьш|ении прочности в результате увеличения сцепления стальных фибр с цементным камнем, не известные прежде для состава сталефибробетона °

Исследования проводят на составах бетона, приведенных в табл.).

H р и м е р. Бетонные смеси указанных составов приготавливают след>ющим образам

В работающий турбулентный смеситель со скоростью вращения ротора

500 об/мин заливают необходимое количество воды и загружают синтетические фибры. Время перемешивания волокон с водой с целью их распушки согласно проведенным экспериментам составляет 30-40 с (табл. 2).

Результаты испытаний для состава

4 приведены в табл.2.

После распушки волокон в воде добавляют остальные компоненты смеси в следующей последовательности: портландцемент, песок и гтальные фибры. Общее время перемешивания составляет 4 мин. Готовую смесь выкладывают в металлические формы и вибрируют в течение 20 с.

Твердение образцов осуществляется о в прапарочной камере при 80 С в течение 8 ч.

Результаты испытаний представлень1 в табл.3.

Иэ табл .3 видно, что армирование мелкозернистого бетона одними синтетическими волокнами, как способ повышения прочности, не эффективно (сас— тав 6). Это объясняется тем, что модуль упругости волокон значительно ниже модуля упругости бетона„ а согласно теории композиционных материалов получение фибробетона с улучHfpBHbpiilH прочностными характеристиками возможно лишь при условии, когда моТаблица I

Содержание компонентов, мас.Х

Состав

ПортландВода

Синте- . тичесПесок

Стальные фибры кие фибры цемент

26,6 53,4

20,8

1,2

25 50

26 52

27 54

27 54

l7,0

1,0

13,2

0,8

14 0

1,0

18,0

Та блица 2

10

60

15,3

15,8

l4,9

14,7 дуль упругости волокон превышает модуль упругости матрицы. Так, при армировании бетона стальными фибрами

его прочность повышается в два раза (состав 5) .

Однако эффект от армирования стальными волокнами может быть значительно увеличен в результате введения в сталефибробетонную смесь отрезков синтетических волокон (состав 3-4). В этом случае возрастает степень использования армирующих свойств стальных фибр, так как при

Время перемешивания синтетических волокон с водой, с

Предел прочности сталефибробетона на растяжение при изгибе, МПА

203065 4 твердении бетона они находятся в более стесненных условиях. В результате повышается прочность сцепления стальной проволоки с цементным камнем, а следовательно, и прочность материала в целом.

Показатели качества мелкозернистого бетона, дисперсно-армированного волокнами, полученного согласно

10 предлагаемому способу, позволяют при" менять его в производстве иэделий и конструкций для зданий сооружений промышленного, гражданского и общественно-бытового назначения..1203065

Т а б л и ц а 3

Состав

Вид бетона

6,7

Мелкозернистый бетон

12,4

15,6

17,5

6,9

Составитель О.Моторина, ТехРед З.Палий Корректор С.Шекмар

Редактор Н,Гунько

Заказ 8382/29 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Мелкозернистый бетон, дисперсно- 2 армированный стальными и синтетическими волокнами 3

Мелкозернистый бетон, дисперсноармированный стальными волокнами с насечкой

Мелкозернистый бетон, дисперсноармированный синтетическими волокнами

Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа