RU2583965C1 - Состав фибробетона - Google Patents
Состав фибробетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583965C1 RU2583965C1 RU2014144892/03A RU2014144892A RU2583965C1 RU 2583965 C1 RU2583965 C1 RU 2583965C1 RU 2014144892/03 A RU2014144892/03 A RU 2014144892/03A RU 2014144892 A RU2014144892 A RU 2014144892A RU 2583965 C1 RU2583965 C1 RU 2583965C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- sand
- water
- composition
- concrete
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 235000021197 fiber intake Nutrition 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
- C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B16/0625—Polyalkenes, e.g. polyethylene
- C04B16/0633—Polypropylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/001—Alkaline earth metal or Mg-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/32—Superplasticisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу фибробетона, применяемого для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций. Технический результат изобретения - получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом. Фибробетонная смесь, включающая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 19,00-22,00, микрокремнезем 1,50-2,50, пластификатор 0,15-0,60, полипропиленовое волокно 0,02-0,15, песок 65,00-75,00, вода остальное. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам фибробетонных смесей, применяемых для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций и изделий с высокими эксплуатационными характеристиками.
Известна фибробетонная смесь, включающая цемент, заполнитель и упрочнитель - стальную проволоку [Пат. №2420472. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Перфилов В.А.; патентообладатель Перфилов В.А. - Опубл. 10.06.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru]. Недостатками смеси являются применение специального оборудования и затраты времени для приготовления модифицирующей добавки, применение щебня двух фракций.
Наиболее близким является состав фибробетонной смеси, содержащей портландцемент, базальтовое волокно, пластификатор, песок и воду [Пат. №2423331. Российская Федерация. Фибробетонная смесь / Боровских И.В., Хозин В.Г., Морозов Н.М.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Фибробетонные люки" (ООО "ФБЛ"). - Опубл. 10.07.2011. - Режим доступа: http://www1.fips.ru], принятый за прототип.
Основными недостатками смеси являются применение дорогостоящего фракционированного песка, высокий расход цемента и базальтового волокна, отсутствие данных по водонепроницаемости, применяемые пластификаторы имеют разные технические свойства.
Технической задачей заявленного изобретения является получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом.
Технический результат достигается тем, что рациональный подбор и расход компонентов фибробетонной смеси обеспечивают повышение прочности при сжатии, увеличение морозостойкости и водонепроницаемости
фибробетона, а снижение количества цемента и использование крупного нефракционированного песка ведет к уменьшению его себестоимости.
На фиг. 1 приведена информация, подтверждающая положительный эффект заявленного изобретения.
Заявленная фибробетонная смесь содержит портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду. В качестве пластификатора использован гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 вводится в смесь в нефракционированном виде. Соотношение компонентов в фибробетонной смеси выбрано следующим, мас. %:
| Портландцемент | 19,00-22,00 |
| Микрокремнезем | 1,50-2,50 |
| Пластификатор | 0,15-0,60 |
| Полипропиленовое волокно | 0,02-0,15 |
| Песок | 65,00-75,00 |
| Вода | остальное |
Для приготовления фибробетонной смеси применялись:
- портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ЗАО «Белгородский цемент», ГОСТ 31108-2003, ГОСТ 30515-97;
- микрокремнезем МКУ-85 ОАО «Кузнецкие ферросплавы», г. Новокузнецк, ТУ 5743-048-02495332-96 со следующим химическим составом, мас. %: SiO2 93,8; H2O 0,1; Na2O 0,68; K2O 1,6; СаО 0,41; SiO3 0,41; потери при прокаливании 1,6;
- гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, EN 934-2:2001, ГОСТ 24211-2008 - жидкая добавка на основе поликарбоксилатов и замедлителя производства «STACHEMA Bratislava a.s.», Bratislava, Slovak Republic;
- полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, ТУ 2272-001-90345062-2012, ТУ 5458-001-82255741-2008;
- песок нефракционированный крупный МК=2,5÷3,0, ГОСТ 8736-93.
При применении микрокремнезема в составе вяжущего и крупного нефракционированного песка увеличивается плотность смеси, повышается прочность и снижается пористость цементного камня и уменьшается расход цемента. Гиперпластификатор позволяет увеличить водоредуцирующий эффект, улучшить реологические и технологические свойства смеси. Наибольшее влияние при равномерном распределении по объему полипропиленовое волокно оказывает на бетонную матрицу в качестве усиления контактной зоны «цементный камень - заполнитель». Оптимизация расхода компонентов в составе фибробетонной смеси позволяет получать фибробетоны с высокими эксплуатационными показателями качества.
Фибробетонную смесь готовили следующим образом: портландцемент предварительно смешивали с микрокремнеземом, затем засыпали вяжущее вместе с песком в лопастной бетоносмеситель и перемешивали в течение 30 с до получения однородной массы. После этого в сухую смесь до получения требуемой подвижности добавляли воду с растворенным в ней пластификатором и перемешивали в течение 60 с. Затем полипропиленовое волокно добавляли без предварительной подготовки в готовую смесь и перемешивали еще 60 с. Уплотнение смеси проводилось на лабораторном вибростоле. Твердение фибробетонной смеси проходило в нормальных условиях; испытание фибробетонных образцов на прочность при сжатии, морозостойкость и водонепроницаемость производилось на 28-е сутки в соответствии с ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 10060-2012, ГОСТ 12730.5-84.
Предложенные рациональные составы фибробетонных смесей, а также прочностные и эксплуатационные свойства полученных фибробетонов в сравнении с прототипом показаны в таблицах. При использовании нефракционированного крупного песка с модулем крупности МК=2,5÷3,0, при малых расходах полипропиленового волокна 0,02-0,15% и дозировках пластификатора 0,15-0,60% достигается высокая прочность фибробетона при сжатии, увеличивается его морозостойкость и водонепроницаемость. При
увеличении подвижности (до ОК=23 см) фибробетонной смеси показатели качества изменяются незначительно.
Сопоставление результатов испытаний заявленного решения (оптимальные составы фибробетонной смеси 1-3) и прототипа показывает, что прочность при сжатии меньше на 12%, морозостойкость выше в 1,7 раза при экономии цемента и микрокремнезема в 1,5 раза и уменьшении расхода волокна от 10 до 30 раз по массе.
4
ФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ
Claims (1)
- Фибробетонная смесь, содержащая портландцемент, микрокремнезем, пластификатор, волокнистый наполнитель, песок и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пластификатора гиперпластификатор Stachement 2061/151.2, в качестве волокнистого наполнителя - полипропиленовое волокно длиной 18 мм и диаметром 20 мкм, песок крупный с модулем крупности МК=2,5÷3,0 в нефракционированном виде при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент 19,00-22,00 Микрокремнезем 1,50-2,50 Пластификатор 0,15-0,60 Полипропиленовое волокно 0,02-0,15 Песок 65,00-75,00 Вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144892/03A RU2583965C1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Состав фибробетона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014144892/03A RU2583965C1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Состав фибробетона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2583965C1 true RU2583965C1 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55960284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014144892/03A RU2583965C1 (ru) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | Состав фибробетона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2583965C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2815132C1 (ru) * | 2022-10-07 | 2024-03-11 | Игорь Юрьевич Складниченко | Состав и способ изготовления гибкой фиброполимербетонной панели |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2708263B1 (fr) * | 1993-07-01 | 1995-10-20 | Bouygues Sa | Composition de béton de fibres métalliques pour mouler un élément en béton, éléments obtenus et procédé de cure thermique. |
| RU2365554C1 (ru) * | 2008-02-26 | 2009-08-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Бетонная композиция (варианты) |
| RU2423331C1 (ru) * | 2010-04-02 | 2011-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фибробетонные люки" (ООО "ФБЛ") | Фибробетонная смесь |
| RU2497769C2 (ru) * | 2008-03-03 | 2013-11-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Самовыравнивающаяся цементная композиция с контролируемой скоростью развития прочности и сверхвысокой прочностью при сжатии после затвердения и изделия из нее |
-
2014
- 2014-11-06 RU RU2014144892/03A patent/RU2583965C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2708263B1 (fr) * | 1993-07-01 | 1995-10-20 | Bouygues Sa | Composition de béton de fibres métalliques pour mouler un élément en béton, éléments obtenus et procédé de cure thermique. |
| RU2365554C1 (ru) * | 2008-02-26 | 2009-08-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Бетонная композиция (варианты) |
| RU2497769C2 (ru) * | 2008-03-03 | 2013-11-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Самовыравнивающаяся цементная композиция с контролируемой скоростью развития прочности и сверхвысокой прочностью при сжатии после затвердения и изделия из нее |
| RU2423331C1 (ru) * | 2010-04-02 | 2011-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фибробетонные люки" (ООО "ФБЛ") | Фибробетонная смесь |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2815132C1 (ru) * | 2022-10-07 | 2024-03-11 | Игорь Юрьевич Складниченко | Состав и способ изготовления гибкой фиброполимербетонной панели |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Leung et al. | Sorptivity of self-compacting concrete containing fly ash and silica fume | |
| Anastasiou et al. | Behavior of self compacting concrete containing ladle furnace slag and steel fiber reinforcement | |
| RU2423331C1 (ru) | Фибробетонная смесь | |
| RU2649996C1 (ru) | Мелкозернистая бетонная смесь | |
| Largeau et al. | Effect of Iron Powder (Fe 2 O 3) on strength, workability, and porosity of the binary blended concrete | |
| RU2515450C1 (ru) | Высокопрочный легкий бетон | |
| Sakthivel et al. | Experimental investigation on behaviour of nano concrete | |
| Mouli et al. | Strength studies on banana fibre concrete with metakaolin | |
| Muthupriya et al. | Strength study on fiber reinforced self-compacting concrete with fly ash and GGBFS | |
| MohaMMadi et al. | The Effect of Silica Fume on the Properties of Self-Compacted Light weight Concrete | |
| CN101007715A (zh) | 盾构管片高抗渗混凝土掺合料及其制备方法 | |
| Hossain et al. | Effect of cement content and size of coarse aggregate on the strength of brick aggregate concrete | |
| Mezidi et al. | Effect of substituting white cement with ceramic waste powders (CWP) on the performance of a mortar based on crushed sand | |
| GS et al. | Experimental investigation on self-compacting self-curing concrete incorporated with the light weight aggregates | |
| Ahmed et al. | Experimental study on mechanical properties of basalt fibre reinforced concrete | |
| KR100842823B1 (ko) | 자기충전형 고유동 섬유 보강 콘크리트의 배합설계 방법 | |
| RU2583965C1 (ru) | Состав фибробетона | |
| Ibrahim et al. | Mechanical properties of lightweight aggregate moderate strength concrete reinforcement with hybrid fibers | |
| Ali et al. | Evaluation of the Compressive strength of Concrete for partial replacement of Over Burnt Brick Ballast Aggregate | |
| Jatale et al. | Flexural behavior of self compacting high strength fibre reinforced concrete (SCHSFRC) | |
| Tunç | An experimental study based on the strength properties of concrete containing chemical admixture | |
| Zubair et al. | Experimental Investigation on effect of Mineral admixtures on high performance concrete with various w/b ratios | |
| Jatale et al. | Performance of self compacting high strength fiber reinforced concrete (SCHSFRC) | |
| RU2482086C1 (ru) | Бетонная смесь | |
| RU2562625C1 (ru) | Высокопрочный бетон |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161107 |