[go: up one dir, main page]

RU2597336C1 - Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating - Google Patents

Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating Download PDF

Info

Publication number
RU2597336C1
RU2597336C1 RU2015115266/03A RU2015115266A RU2597336C1 RU 2597336 C1 RU2597336 C1 RU 2597336C1 RU 2015115266/03 A RU2015115266/03 A RU 2015115266/03A RU 2015115266 A RU2015115266 A RU 2015115266A RU 2597336 C1 RU2597336 C1 RU 2597336C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gypsum
vermiculite
fire
concrete
fibre
Prior art date
Application number
RU2015115266/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Толя Амирович Хежев
Тимур Замирович Матаев
Хасанби Анатольевич Хежев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority to RU2015115266/03A priority Critical patent/RU2597336C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2597336C1 publication Critical patent/RU2597336C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to the industry of construction materials and can be used in industrial and construction organisations for fireproofing building structures. Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating contains, wt%: gypsum 40.0-47.7; expanded vermiculite 35.40-45.33; volcanic ash 3.0-3.5; portland cement 10.0-12.1; basalt fibre 1.2-1.5; saponified wood resin 0.07-0.1.
EFFECT: technical result is higher fire-resistance of building structures due to wider raw material base, increased strength and water-resistance of gypsum-vermiculite-concrete, increased crack resistance and fire-retardant properties of coating during fire.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено для огнезащиты стальных, железобетонных и армоцементных конструкций в гражданском и промышленном строительстве.The invention relates to the construction materials industry and is intended for fire protection of steel, reinforced concrete and reinforced cement structures in civil and industrial construction.

Известны огнезащитные составы на портландцементе, гипсе, жидком стекле, глиноземистом цементе с различными добавками [1, 2, 3, 4]. В качестве пористых заполнителей используются вспученный вермикулит и перлит.Known flame retardants on Portland cement, gypsum, water glass, alumina cement with various additives [1, 2, 3, 4]. Expanded vermiculite and perlite are used as porous aggregates.

Наиболее близким являются сырьевые смеси для изготовления огнезащитных покрытий с использованием гипса, вспученного вермикулита, отходов пиления вулканического туфа, негашеной извести и смолы древесной омыленной [5].The closest are raw mixes for the manufacture of fire-retardant coatings using gypsum, expanded vermiculite, volcanic tuff sawing waste, quicklime and saponified wood resin [5].

Недостатками этих составов являются отсутствие достаточной сырьевой базы отходов пиления вулканического туфа, относительно низкая прочность на растяжение и изгиб гипсовермикулитобетона, относительно высокий коэффициент теплопроводности и низкая трещиностойкость покрытия при высоких температурах во время пожара.The disadvantages of these compositions are the lack of a sufficient raw material base for volcanic tuff sawing waste, a relatively low tensile strength and bending of gypsum-vermiculite concrete, a relatively high thermal conductivity and low crack resistance of the coating at high temperatures during a fire.

Задачей изобретения является расширение сырьевой базы, повышение прочности и водостойкости гипсовермикулитобетона, повышение трещиностойкости и огнезащитных свойств покрытия во время пожара.The objective of the invention is to expand the raw material base, increase the strength and water resistance of gypsum vermiculite concrete, increase crack resistance and fire retardant properties of the coating during a fire.

Задача решается за счет использования в огнезащитной сырьевой смеси гипса, вспученного вермикулита, вулканического пепла, портландцемента, базальтового волокна и смолы древесной омыленной (СДО).The problem is solved through the use of gypsum, expanded vermiculite, volcanic ash, Portland cement, basalt fiber and saponified wood resin (SDO) in a fire retardant raw material mixture.

В экспериментах были использованы гипсовое вяжущее Усть-Джегутинского гипсового комбината марки Г-5 БII, портландцемент ПЦ500-ДО производства ЗАО «Белгородский цемент». В качестве активной минеральной добавки применялся вулканический пепел Заюковского месторождения фракции 0-0,16 мм.In the experiments, a gypsum binder of the Ust-Dzhegutinsky gypsum plant of the G-5 BII grade, portland cement PTs500-DO produced by Belgorodsky Cement CJSC were used. As an active mineral additive, volcanic ash of the Zayukovsky deposit of a fraction of 0-0.16 mm was used.

Химический состав вулканического пепла представлен в таблице 1.The chemical composition of volcanic ash is presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Заполнитель - вспученный вермикулит Санкт-Петербургской слюдяной фабрики фракции 0,16-5 мм.Aggregate - expanded vermiculite of the St. Petersburg mica factory fraction 0.16-5 mm.

Гранулометрический состав вспученного вермикулита приведен в таблице 2.The particle size distribution of expanded vermiculite is shown in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Для дисперсного армирования композита применялось базальтовое волокно производства ОАО «Ивотстекло» марки РНБ-9-1200-4с, соотношение длины волокон к диаметру на основе предварительных экспериментов принималось l/d=1444.For dispersed reinforcement of the composite, basalt fiber manufactured by Ivotsteklo OJSC of the RNB-9-1200-4s grade was used, the ratio of fiber length to diameter based on preliminary experiments was taken l / d = 1444.

Для улучшения реологических характеристик огнезащитной смеси и физико-механических свойств раствора и бетона использовалась поверхностно-активная воздухововлекающая добавка СДО, разработанная ВНИИжелезобетон и ЦНИИЛХИ (ТУ-81-05-2-78).To improve the rheological characteristics of the fire retardant mixture and the physicomechanical properties of the mortar and concrete, we used the surface-active air-entraining additive SDO developed by the All-Russian Research Institute of Iron Reinforced Concrete and Central Research Institute of Chemical Engineering (TU-81-05-2-78).

Приготовление смеси осуществляют в смесителе принудительного действия, в котором после подачи воды с добавкой СДО последовательно загружают смесь гипса, портландцемента, вулканического пепла, базальтового волокна, затем - вспученного вермикулита, или предварительно перемешанную всухую смесь гипса, портландцемента, вулканического пепла, базальтового волокна и вспученного вермикулита. Перемешивание всех компонентов продолжают до получения однородной фиброгипсовермикулитобетонной сырьевой смеси. Продолжительность перемешивания смеси составляет 1,5-2 мин.The preparation of the mixture is carried out in a forced-action mixer, in which, after supplying water with the addition of SDO, a mixture of gypsum, Portland cement, volcanic ash, basalt fiber, then expanded vermiculite, or a premixed dry mixture of gypsum, Portland cement, volcanic ash, basalt fiber and expanded vermiculite. Mixing of all components is continued until a homogeneous fibro-gypsum-vermiculite-concrete raw material mixture is obtained. The duration of mixing the mixture is 1.5-2 minutes

Для исследования огнезащитной эффективности предлагаемых огнезащитных фиброгипсовермикулитобетонных составов формовались армоцементные плиты с огнезащитным слоем. Армоцементный слой формовали на стандартной виброплощадке, фиксацию мелкоячеистой сетки и стержневой арматуры выполняют известными способами. Огнезащитный слой формуют литьевым способом и осуществляют естественную сушку в воздушно-сухих условиях. Огнезащитное покрытие также наносят на металлические, железобетонные и армоцементные конструкции в условиях строительной площадки вручную или механизировано с использованием штукатурных агрегатов отечественного или зарубежного производства.To study the fire-retardant effectiveness of the proposed fire-retardant fiber-gypsum-vermiculite-concrete compositions, cement-cement slabs with a fire-retardant layer were formed. The cement-cement layer was formed on a standard vibrating platform, the fixation of the fine mesh and bar reinforcement is performed by known methods. The fire-retardant layer is formed by injection molding and natural drying is carried out in air-dry conditions. Fire retardant coating is also applied to metal, reinforced concrete and reinforced cement structures at the construction site by hand or mechanized using plaster aggregates of domestic or foreign production.

Испытания на огнестойкость проводили на образцах размерами 190×190 мм на электрической печи в горизонтальном положении по температурному режиму «стандартного» пожара, регламентированному ГОСТ 30247.0-94. Предел огнестойкости по несущей способности (R) армоцементных плит оценивали по прогреву тканой сетки в конструктивном слое (на границе слоев) до 300°С. Влажности мелкозернистого бетона армоцементного слоя и огнезащитного состава к моменту испытаний составляли соответственно 3-4% и 8-10%. Во время огневых испытаний двухслойных элементов нарушений их целостности не обнаружено.Fire tests were carried out on samples with dimensions of 190 × 190 mm on an electric furnace in a horizontal position according to the temperature regime of a “standard” fire, regulated by GOST 30247.0-94. The fire resistance limit on the bearing capacity (R) of reinforced cement slabs was estimated by heating the woven mesh in the structural layer (at the boundary of the layers) to 300 ° C. The moisture content of the fine-grained concrete of the cement-cement layer and the flame retardant composition at the time of testing was 3-4% and 8-10%, respectively. During the fire tests of the two-layer elements, violations of their integrity were not detected.

Составы фиброгипсовермикулитобетонной огнезащитной сырьевой смеси согласно изобретению и их основные физико-механические свойства, пределы огнестойкости двухслойных армоцементных плит приведены в таблице 3. В таблице 3 приведены также результаты сравнительных испытаний армоцементных плит с огнезащитным слоем на основе контрольных составов с применением отходов пиления вулканического туфа фракции 0-2,5 мм.The compositions of the fiber-gypsum-vermiculite-concrete fire-retardant raw material mixture according to the invention and their main physicomechanical properties, fire resistance limits of two-layer reinforced cement slabs are shown in table 3. Table 3 also shows the results of comparative tests of reinforced cement slabs with a fire-retardant layer based on control compositions using volcanic tufa fraction 0 sawing waste -2.5 mm.

Figure 00000003
Figure 00000003

Из таблицы 3 видно, что при меньшей средней плотности разработанные композиты имеют более высокие прочности на сжатие и изгиб. Это объясняется тем, что пепел используется фракции до 0,16 мм, что увеличивает содержание химически активной составляющей в отличие от туфового песка фракции до 2,5 мм, используемого в прототипе.Table 3 shows that, at a lower average density, the developed composites have higher compressive and bending strengths. This is because the ash is used fractions up to 0.16 mm, which increases the content of the chemically active component in contrast to the tuff sand fractions up to 2.5 mm used in the prototype.

Введение базальтовых волокон повышает предел прочности при сжатии фиброгипсовермикулитобетонного композита в 1,17 раза, при изгибе - в 1,73 раза по отношению к прочности исходной матрицы. По сравнению с прототипом прочность на сжатие фиброгипсовермикулитобетонного композита повышается в 2,05 раза, на изгиб - в 2,12 раза. Это позволит изготавливать большеразмерные фиброгипсовермикулитобетонные изделия. Кроме того, армирование исходной матрицы базальтовыми волокнами повышает трещиностойкость и огнезащитные свойства покрытия за счет восприятия растягивающих температурных напряжений во время пожара. Разработанный фиброгипсовермикулитобетонный композит имеет повышенный коэффициент размягчения - 0,7-0,75, что также позволит расширить области их эффективного применения.The introduction of basalt fibers increases the compressive strength of the fiber-gypsum-vermiculite-concrete composite by 1.17 times, and when bending, by 1.73 times with respect to the strength of the initial matrix. Compared with the prototype, the compressive strength of the fiber-gypsum-vermiculite-concrete composite is increased by 2.05 times, by bending - by 2.12 times. This will make it possible to produce large-sized fiber-gypsum-vermiculite-concrete products. In addition, reinforcing the initial matrix with basalt fibers increases the crack resistance and fire retardant properties of the coating due to the perception of tensile temperature stresses during a fire. The developed fiber-gypsum-vermiculite-concrete composite has an increased softening coefficient of 0.7-0.75, which will also expand the scope of their effective application.

Источники информацииInformation sources

1. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н. Огнезащита строительных конструкций: современные средства и методы оптимального проектирования // Строительные материалы. 2002. №6. С. 2-5.1. Strakhov V.L., Garashchenko A.N. Fire protection of building structures: modern means and methods of optimal design // Building materials. 2002. No.6. S. 2-5.

2. Авторское свидетельство СССР №275342. МПК Е04В 1/94. Состав для покрытия металлических элементов / Щипанов А.И., Лабозин П.Г. // Б.И. №22, 03.07.1970.2. Copyright certificate of the USSR No. 275342. IPC E04B 1/94. Composition for coating metal elements / Schipanov A.I., Labozin P.G. // B.I. No. 22, 07/03/1970.

3. Руководство по составам и применению теплоизоляционных и огнестойких перлитовых штукатурок. М.: Стройиздат, 1975. - 15 с. 3. Guidance on the composition and use of heat-insulating and fire-resistant perlite plasters. M .: Stroyizdat, 1975 .-- 15 p.

4. Руководство по выполнению огнезащитных и теплоизоляционных штукатурок механизированным способом. М.: Стройиздат, 1977. - 46 с. 4. Guidelines for the implementation of fireproof and heat-insulating plasters in a mechanized way. M .: Stroyizdat, 1977 .-- 46 p.

5. Хежев Т.А., Хежев Х.А. Патент РФ №2385851. Сырьевая смесь для изготовления огнезащитного покрытия // Бюл. №10. 2010.5. Khezhev T.A., Khezhev H.A. RF patent No. 2385851. The raw material mixture for the manufacture of fire retardant coatings // Bull. No. 10. 2010.

Claims (1)

Фиброгипсовермикулитобетонная сырьевая смесь для изготовления огнезащитного покрытия, включающая гипс и пористые заполнители, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителей вспученный вермикулит фракции 0,16-5 мм и вулканический пепел фракции 0-0,16 мм, являющийся одновременно и активной минеральной добавкой, а в качестве добавок - портландцемент, базальтовое волокно и смолу древесную омыленную при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гипс 40,0-47,7 Вспученный вермикулит 35,40-45,33 Вулканический пепел 3,0-3,5 Портландцемент 10,0-12,1 Базальтовое волокно 1,2-1,5 Смола древесная омыленная 0,07-0,1
Fiber-gypsum-vermiculite-concrete raw material mixture for the manufacture of a fire-retardant coating, including gypsum and porous aggregates, characterized in that it contains expanded vermiculite of the 0.16-5 mm fraction and volcanic ash of the 0-0.16 mm fraction, which is also an active mineral additive, as aggregates and as additives - Portland cement, basalt fiber and saponified wood resin in the following ratio of components, wt.%:
Gypsum 40.0-47.7 Expanded Vermiculite 35.40-45.33 Volcanic ash 3.0-3.5 Portland cement 10.0-12.1 Basalt fiber 1.2-1.5 Saponified wood resin 0.07-0.1
RU2015115266/03A 2015-04-23 2015-04-23 Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating RU2597336C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115266/03A RU2597336C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115266/03A RU2597336C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2597336C1 true RU2597336C1 (en) 2016-09-10

Family

ID=56892551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015115266/03A RU2597336C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2597336C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671010C2 (en) * 2017-03-23 2018-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fire resistant fiber vermiculite pumice concrete raw mix
RU2804960C2 (en) * 2021-02-16 2023-10-09 Олег Борисович Семенов Raw mixture for manufacturing large format fire-retardant board and method for manufacturing large format fire-retardant board based on this mixture

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084416C1 (en) * 1992-06-25 1997-07-20 Внешнеэкономическая ассоциация "Полимод" в области модификаторов бетона Method of manufacturing ornamental building parts and/or ornamental coatings
US6676744B2 (en) * 2000-10-04 2004-01-13 James Hardie Research Pty Limited Fiber cement composite materials using cellulose fibers loaded with inorganic and/or organic substances
RU2372314C1 (en) * 2008-04-07 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Fireproof raw mix
US7658794B2 (en) * 2000-03-14 2010-02-09 James Hardie Technology Limited Fiber cement building materials with low density additives
RU2385851C1 (en) * 2008-09-11 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Crude mixture for making fireproof coating
RU2499809C1 (en) * 2012-08-06 2013-11-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Министерство Образования И Науки Российской Федерации Fire-protective coating composition
RU2521999C1 (en) * 2012-11-30 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнезащитные технологии и материалы" Fire-retardant composition

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2084416C1 (en) * 1992-06-25 1997-07-20 Внешнеэкономическая ассоциация "Полимод" в области модификаторов бетона Method of manufacturing ornamental building parts and/or ornamental coatings
US7658794B2 (en) * 2000-03-14 2010-02-09 James Hardie Technology Limited Fiber cement building materials with low density additives
US6676744B2 (en) * 2000-10-04 2004-01-13 James Hardie Research Pty Limited Fiber cement composite materials using cellulose fibers loaded with inorganic and/or organic substances
RU2372314C1 (en) * 2008-04-07 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Fireproof raw mix
RU2385851C1 (en) * 2008-09-11 2010-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Crude mixture for making fireproof coating
RU2499809C1 (en) * 2012-08-06 2013-11-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Министерство Образования И Науки Российской Федерации Fire-protective coating composition
RU2521999C1 (en) * 2012-11-30 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнезащитные технологии и материалы" Fire-retardant composition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671010C2 (en) * 2017-03-23 2018-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fire resistant fiber vermiculite pumice concrete raw mix
RU2804960C2 (en) * 2021-02-16 2023-10-09 Олег Борисович Семенов Raw mixture for manufacturing large format fire-retardant board and method for manufacturing large format fire-retardant board based on this mixture
RU2811704C1 (en) * 2023-03-10 2024-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Raw mixture for fire retardant plaster mortar
RU2841947C1 (en) * 2024-12-18 2025-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fibrogypsocementovermiculite-concrete raw material mixture with polydisperse reinforcement for manufacture of flame retardant coating
RU2848176C1 (en) * 2024-12-18 2025-10-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Fibrogypsum vermiculite concrete raw material mixture for the manufacture of fire-resistant coatings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Upcycling wood waste into fibre-reinforced magnesium phosphate cement particleboards
EP2935145B1 (en) Building material composition for producing a lightweight concrete
Güneyisi et al. Combined effect of steel fiber and metakaolin incorporation on mechanical properties of concrete
Hezhev et al. Fire resistant fibre reinforced vermiculite concrete with volcanic application
Helepciuc et al. Characterization of a lightweight concrete with sunflower aggregates
JP2011214293A (en) Concrete structure and fire resistive covering method for concrete structure
Zinkaah Influence of steel fibers on the behavior of light weight concrete made from crushed clay bricks
Efimov et al. Dispersed reinforcement in concrete technology
Yıldızel Mechanical performance of glass fiber reinforced composites made with gypsum, expanded perlite, and silica sand
Kretova et al. Gypsumcementpozzolana composites with application volcanic ash
RU2595016C1 (en) Fire-retardant fibre-vermiculite-concrete crude mixture
RU2385851C1 (en) Crude mixture for making fireproof coating
RU2372314C1 (en) Fireproof raw mix
RU2597336C1 (en) Fibre-gypsum-vermiculite-concrete crude mixture for making fireproof coating
KR101203419B1 (en) Crack retardant mixture for cement mortar
JP2018108909A (en) Fire-resistant mortar composition
Sreevidya et al. Flexural behavior of geopolymer ferrocement elements
Ibrahim et al. Influence of steel fiber (SF) addition on the enhancement compressive strength of pure gypsum
JP5536509B2 (en) Lightweight fireproof insulation cement mortar
RU2841947C1 (en) Fibrogypsocementovermiculite-concrete raw material mixture with polydisperse reinforcement for manufacture of flame retardant coating
RU2848176C1 (en) Fibrogypsum vermiculite concrete raw material mixture for the manufacture of fire-resistant coatings
Gunasekaran et al. Study on vermiculite incorporate in mortar
RU2671010C2 (en) Fire resistant fiber vermiculite pumice concrete raw mix
Paradava et al. Utilization Of Artificial Fibres In Construction Industry: A Critical Literature Review
GB2500744A (en) A pliable building material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180424