цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси
Классы МПК: | C04B28/04 портландцементы C04B40/00 Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение B28B11/00 Способы и устройства для изготовления и обработки отформованных изделий |
Автор(ы): | Шевченко Н.Д. (RU), Костров В.П. (RU) |
Патентообладатель(и): | Шевченко Николай Дмитриевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-11-01 публикация патента:
10.07.2004 |
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонных изделий, предназначенных для создания элементов полов в зданиях и сооружениях, для устройства сборных покрытий тротуаров, пешеходных и садово-парковых дорожек, пешеходных площадей и посадочных площадок общественного транспорта, в частности при производстве тротуарной плитки и бордюрного камня. Технический результат - расширение арсенала цементобетонных смесей, способов их приготовления и способов производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонных смесей и повышение срока службы изделий за счет повышения прочности на сжатие и изгиб и устойчивости к растрескиванию и истиранию полученных цементобетонных изделий. Цементобетонная смесь содержит, мас.%: вяжущее 17-26, мелкий минеральный заполнитель 50-58, заполнитель из стекловолокнистого материала крупностью не более 55 см2 1,0-4,0, заполнитель из стеклопластика крупностью не более 55 см2 1,0-7,0 , жидкость затворения, которая дополнительно содержит тонкоизмельченный стеклопластик, остальное. Причем смесь в качестве вяжущего содержит портландцемент, или шлакопортландцемент, или пуццолановый портландцемент, возможно портландцемент марки не ниже 400, в качестве мелкого минерального заполнителя - песок природный с модулем крупности 2,0-2,5, в качестве указанного заполнителя из стекловолокнистого материала она содержит стекловолокнистую ткань или стекловолокнистый холст, жидкость затворения содержит воду, активированную воду или другую подходящую жидкую среду. Содержание тонкоизмельченного стеклопластика в жидкости затворения составляет до 20% от массы вяжущего, размер частиц тонкоизмельченного стеклопластика в жидкости затворения до 0,09 мм. В качестве стекловолокнистого материала и стеклопластика и в качестве тонкоизмельченного стеклопластика возможны отходы производства стеклопластиковых изделий. В способе приготовления цементобетонной смеси, включающем смешение вяжущего, мелкого минерального заполнителя, заполнителя из стекловолокна и жидкости затворения до получения однородной смеси, при приготовлении указанной выше цементобетонной смеси жидкость затворения готовят путем введения в нее тонкоизмельченного стеклопластика, причем заполнитель из стеклопластика вводят после перемешивания до получения однородной массы жидкости затворения с предварительно смешанными всухую вяжущим, мелким минеральным заполнителем и заполнителем из стекловолокнистого материала. В способе производства изделий, преимущественно для устроения тротуаров, из цементобетонной смеси, включающем формование путем ее укладки в формы с последующим вибровоздействием и отвердение, укладку цементобетонной смеси в формы ведут послойно и на поверхности первого ее уложенного слоя раскладывают полоски стеклопластика с образованием, по крайней мере, двух последовательно расположенных слоев, при этом каждую из полосок укладываемого слоя ориентируют перекрестно полоскам уложенного слоя и затем заливают второй слой оставшейся цементобетонной смеси. При этом первый слой цементобетонной смеси укладывают толщиной 30-33% от высоты изделия, а полоски стеклопластика каждого из слоев ориентируют взаимно перпендикулярно. Причем используют полоски стеклопластика длиной 70-90% от длины готового изделия и шириной не более 25 мм, а полоски стеклопластика каждого из слоев укладывают на расстоянии не менее 5 мм друг от друга, при формовании используют многоместные формы, формы могут быть изготовлены из полиэтилена низкой плотности, отвердение изделий осуществляют в формах, для осуществления отвердения формы с цементобетонной смесью размещают на стеллажах и выдерживают не менее 20 часов при температуре не ниже 0
С, после отвердения цементобетонной смеси формы с изделиями нагревают и изделия вынимают из них, а нагревают в горячей воде до 90
С. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232004/176.gif)
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232004/176.gif)
Формула изобретения
1. Цементобетонная смесь, содержащая вяжущее, мелкий минеральный заполнитель, заполнитель на основе стекловолокна и жидкость затворения, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя на основе стекловолокна она содержит заполнитель из стекловолокнистого материала и дополнительно заполнитель из стеклопластика, каждый из которых крупностью не более 55 см2, а жидкость затворения дополнительно содержит тонкоизмельченный стеклопластик при следующем соотношении компонентов, мас.%:Вяжущее 17-26Мелкий минеральный заполнитель 50-58Указанный заполнитель изстекловолокнистого материала 1,0-4,0Указанный заполнитель изстеклопластика 1,0-7,0Указанная жидкость затворения Остальное2. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего она содержит портландцемент, или шлакопортландцемент, или пуццолановый портландцемент.3. Цементобетонная смесь по п.2, отличающаяся тем, что содержит портландцемент марки не ниже 400.4. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве мелкого минерального заполнителя содержит песок природный с модулем крупности 2,0-2,5.5. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного заполнителя из стекловолокнистого материала она содержит стекловолокнистую ткань или стекловолокнистый холст.6. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве жидкости затворения она содержит воду, активированную воду или другую подходящую жидкую среду.7. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что содержание тонкоизмельченного стеклопластика в жидкости затворения составляет до 20% от массы вяжущего.8. Цементобетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что размер частиц тонкоизмельченного стеклопластика до 0,09 мм.9. Цементобетонная смесь по любому из пп.1, 5 или 8, отличающаяся тем, что в качестве указанных заполнителей из стекловолокнистого материала и из стеклопластика и в качестве тонкоизмельченного стеклопластика она содержит отходы производства стеклопластиковых изделий.10. Способ приготовления цементобетонной смеси, включающий смешение вяжущего, мелкого минерального заполнителя, заполнителя из стекловолокна и жидкости затворения до получения однородной смеси, отличающийся тем, что при приготовлении цементобетонной смеси по п.1 жидкость затворения готовят путем введения в нее тонкоизмельченного стеклопластика.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что заполнитель из стеклопластика вводят после перемешивания до получения однородной массы жидкости затворения с предварительно смешанными всухую вяжущим, мелким минеральным заполнителем и заполнителем из стекловолокнистого материала.12. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют портландцемент, или шлакопортландцемент, или пуццолановый портландцемент.13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют портландцемент марки не ниже 400.14. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве мелкого минерального заполнителя используют песок природный с модулем крупности 2,0-2,5.15. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве указанного заполнителя из стекловолокнистого материала используют стекловолокнистую ткань или стекловолокнистый холст.16. Способ по п.10, отличающийся тем, что для приготовления указанной жидкости затворения используют тонкоизмельченный стеклопластик с размером частиц до 0,09 мм.17. Способ по п.10 или 16, отличающийся тем, что в жидкость затворения вводят тонкоизмельченный стеклопластик до 20% от массы вяжущего.18. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения используют воду, активированную воду или другую подходящую жидкую среду.19. Способ по любому из пп.10, 15 или 16, отличающийся тем, что в качестве указанных заполнителей из стекловолокнистого материала и из стеклопластика и в качестве тонкоизмельченного стеклопластика используют отходы производства стеклопластиковых изделий.20. Способ производства изделий, преимущественно, для устроения тротуаров, из цементобетонной смеси, включающий формование путем ее укладки в формы с последующим вибровоздействием и отвердение, отличающийся тем, что укладку цементобетонной смеси в формы ведут послойно и на поверхности первого уложенного ее слоя раскладывают полоски стеклопластика с образованием, по крайней мере, двух последовательно расположенных слоев, при этом каждую из полосок укладываемого слоя ориентируют перекрестно полоскам уложенного слоя и затем заливают второй слой оставшейся цементобетонной смеси.21. Способ по п.20, отличающийся тем, что первый слой цементобетонной смеси укладывают толщиной 30-33% от высоты изделия.22. Способ по п.20, отличающийся тем, что полоски стеклопластика каждого из слоев ориентируют взаимоперпендикулярно.23. Способ по п.20, отличающийся тем, что используют полоски стеклопластика длиной 70-90% от длины готового изделия и шириной не более 25 мм.24. Способ по п.20, отличающийся тем, что полоски стеклопластика каждого из слоев укладывают на расстоянии не менее 5 мм друг от друга.25. Способ по п.20, отличающийся тем, что при формовании используют многоместные формы.26. Способ по п.20 или 25, отличающийся тем, что используют формы, изготовленные из полиэтилена низкой плотности.27. Способ по п.20, отличающийся тем, что отвердение изделий осуществляют в формах.28. Способ по п.20, отличающийся тем, что для осуществления отвердения формы с цементобетонной смесью размещают на стеллажах и выдерживают не менее 20 ч при температуре не ниже 0°С.29. Способ по п.20, отличающийся тем, что после отвердения цементобетонной смеси формы с изделиями нагревают и изделия вынимают.30. Способ по п.29, отличающийся тем, что формы с изделиями нагревают в горячей воде до 90°С.Описание изобретения к патенту
Область техники, к которой относится изобретениеИзобретения относятся к промышленности строительных материалов и могут быть использованы при изготовлении бетонных изделий, предназначенных для создания элементов полов в зданиях и сооружениях, для устройства сборных покрытий тротуаров, пешеходных и садово-парковых дорожек, пешеходных площадей и посадочных площадок общественного транспорта, в частности при производстве тротуарной плитки и бордюрного камня.Уровень техникиИзвестна цементобетонная смесь, содержащая цемент, минеральный материал и воду с добавкой пластификатора для цементных растворов в рационально подобранном соотношении (Дорожные машины: в 2-х частях. Ч.II. Машины для устройства дорожных покрытий. Учебник для втузов по специальности “Строительные и дорожные машины и оборудование” / К.А. Артемьев, Т.В. Алексеева, В.Г. Белокрылов и др. -М.: Машиностроение, 1982. С.125 (аналог)).Наиболее близкой к заявляемой по совокупности признаков является цементобетонная смесь, включающая вяжущее, минеральный заполнитель, заполнитель в виде измельченных кристаллических отходов производства стекловолокна фракции менее 0,14 мм и жидкость затворения в виде однонормального раствора гидроксида натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Вяжущее 23 - 42Минеральный заполнитель 30 - 45Указанные отходы 14 - 36Однонормальный раствор гидроксида натрия Остальное(Авторское свидетельство СССР № 1395604, МПК 4 С 04 В 28/00, 1988 (прототип)).Известен способ приготовления цементобетонной смеси, включающий смешение цемента, щебня, песка, воды затворения и добавки поверхностно-активных веществ, при этом песок предварительно увлажняют 30-70% воды затворения, выдерживают в течение 2-2,5 часов, а затем вводят в смесь щебня и цемента, после чего вводят оставшуюся воду затворения с растворенными в ней добавками поверхностно-активных веществ (Авторское свидетельство СССР № 1214622, МПК 4 С 04 В 16/00, 1986 (аналог)).Известен способ приготовления цементобетонной смеси, включающий смешение портландцемента, заполнителей фракции 10-20 мм, 2,5-5 мм, 0,63-1,25 мм, эпоксидной смолы, полиэтиленамина и воды, при этом заполнитель с удельной поверхностью не более 16 см2/г указанных фракций смешивают с алкилрезорциновой эпоксидной смолой и полиэтиленамином до получения однородной смеси, в которую, не прекращая перемешивание, вводят воду, портландцемент и дополнительно 1-гептанол (Авторское свидетельство СССР № 1691349, МПК 5 С 04 В 28/02, 1991 (аналог)).Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ приготовления цементобетонной смеси, включающий предварительное перемешивание вяжущего в виде портландцемента, заполнителя в виде кварцевого песка крупностью до 5 мм и заполнителя в виде измельченных кристаллических отходов производства стекловолокна фракции менее 0,14 мм с последующим смешением до получения однородной массы со средой затворения в виде однонормального раствора гидроксида натрия (Авторское свидетельство СССР № 1395604, МПК 4 С 04 В 28/00, 1988 (прототип)).Известен способ производства цементированных плиточных изделий, заключающийся в изготовлении из смеси гранулированного каменного материала с выбранным размером частиц и связующего раствора цемента, воды с добавкой пластификатора для цементных растворов, где вода взята в количестве 0,25-0,36 частей по весу по отношению к весу цемента, а количество добавляемого связующего раствора немного превышает величину пустотной фракции гранулированного материала, при этом изделия изготавливают с использованием формы, содержащей слой смеси заданной толщины, которую сначала деаэрируют в течение короткого промежутка времени под очень высоким вакуумом, а затем ей сообщают вибрацию в условиях более низкого вакуума, после чего форму со смесью направляют в соответствующие секции для осуществления этапов схватывания и затвердевания смеси (Патент РФ № 2151118, МПК 7 С 04 В 28/02, 2000 (аналог)).Известен способ изготовления цементобетонных изделий, преимущественно плит для дорожных или аэродромных покрытий, путем формования их из смеси цемента, наполнителя, воды и полимерной добавки с последующим уплотнением и влажностной термообработкой, причем в качестве полимерной добавки используют 5-15%-ную водную эмульсию полиуретана, взятого в количестве 1,5-18% от веса цемента (Авторское свидетельство СССР № 195944, МПК 4 С 04 В 28/02, 1967 (аналог)).Наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков является способ производства изделий, в том числе для устроения тротуаров, включающий укладку цементобетонной смеси в форму с последующим вибровоздействием и отвердением (Патент РФ № 2132274, 1999 (прототип)).Сущность изобретенияПри создании изобретения решалась задача как расширения арсенала цементобетонных смесей, способов их приготовления и способов производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонных смесей, так и повышения срока их службы.В связи с тем что тротуарные плиты и бордюрные камни находятся в условиях экстремальной эксплуатации, испытывая динамические и климатические нагрузки, связанные с чередованием замораживания и размораживания в зимнее время года, проблема повышения прочности, водонепроницаемости, устойчивости к растрескиванию и истиранию постоянно присутствует перед производителем цементобетонных изделий для строительства дорожных покрытий, в частности тротуарных плиток и бордюрных камней.Технический результат - как расширение арсенала цементобетонных смесей, способов их приготовления и способов производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонных смесей, так и повышение срока службы изделий за счет повышения прочности на сжатие и изгиб и устойчивости к растрескиванию и истиранию полученных цементобетонных изделий.Указанный технический результат достигается тем, что цементобетонная смесь, содержащая вяжущее, мелкий минеральный заполнитель, заполнитель на основе стекловолокна и жидкость затворения, согласно изобретению в качестве заполнителя на основе стекловолокна содержит заполнитель из стекловолокнистого материала и дополнительно заполнитель из стеклопластика, каждый из которых крупностью не более 55 см2, а жидкость затворения дополнительно содержит тонкоизмельченный стеклопластик при следующем соотношении компонентов, мас.%:Вяжущее 17 - 26Мелкий минеральный заполнитель 50 - 58Указанный заполнитель из стекловолокнистого материала 1,0 - 4,0Указанный заполнитель из стеклопластика 1,0 - 7,0Указанная жидкость затворения ОстальноеПри этом согласно изобретению цементобетонная смесь в качестве вяжущего содержит портландцемент, или шлакопортландцемент, или пуццолановый портландцемент.При этом согласно изобретению цементобетонная смесь содержит портландцемент марки не ниже 400.При этом согласно изобретению в качестве мелкого минерального заполнителя она содержит песок природный с модулем крупности 2,0-2,5.При этом согласно изобретению в качестве указанного заполнителя из стекловолокнистого материала она содержит стекловолокнистую ткань или стекловолокнистый холст.При этом согласно изобретению жидкость затворения содержит воду, активированную воду или другую подходящую жидкую среду.При этом согласно изобретению содержание тонкоизмельченного стеклопластика в жидкости затворения составляет до 20% от массы вяжущего.При этом согласно изобретению размер частиц тонкоизмельченного стеклопластика в жидкости затворения до 0,09 мм.При этом согласно изобретению в качестве указанных заполнителей из стекловолокнистого материала и из стеклопластика и в качестве тонкоизмельченного стеклопластика она содержит отходы производства стеклопластиковых изделий.Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления цементобетонной смеси, включающем смешение вяжущего, мелкого минерального заполнителя, заполнителя из стекловолокна и жидкости затворения до получения однородной смеси, согласно изобретению при приготовлении указанной выше цементобетонной смеси жидкость затворения готовят путем введения в нее тонкоизмельченного стеклопластика.При этом согласно изобретению заполнитель из стеклопластика вводят после перемешивания до получения однородной массы жидкости затворения с предварительно смешанными всухую вяжущим, мелким минеральным заполнителем и заполнителем из стекловолокнистого материала.При этом согласно изобретению в качестве вяжущего используют портландцемент, или шлакопортландцемент, или пуццолановый портландцемент.При этом согласно изобретению в качестве вяжущего используют портландцемент марки не ниже 400.При этом согласно изобретению в качестве мелкого минерального заполнителя используют песок природный с модулем крупности 2,0-2,5.При этом согласно изобретению в качестве заполнителя из стекловолокнистого материала используют стекловолокнистую ткань или стекловолокнистый холст.При этом согласно изобретению для приготовления указанной жидкости затворения используют тонкоизмельченный стеклопластик с размером частиц до 0,09 мм.При этом согласно изобретению в качестве жидкости затворения используют воду, активированную воду или другую подходящую жидкую среду.При этом согласно изобретению в жидкость затворения вводят тонкоизмельченный стеклопластик до 20% от массы вяжущего.При этом согласно изобретению в качестве указанных заполнителей из стекловолокнистого материала и из стеклопластика и в качестве тонкоизмельченного стеклопластика используют отходы производства стеклопластиковых изделий.Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства изделий, преимущественно для устроения тротуаров, из цементобетонной смеси, включающем формование путем ее укладки в формы с последующим вибровоздействием и отвердение, согласно изобретению укладку цементобетонной смеси в формы ведут послойно и на поверхности первого ее уложенного слоя раскладывают полоски стеклопластика с образованием, по крайней мере, двух последовательно расположенных слоев, при этом каждую из полосок укладываемого слоя ориентируют перекрестно полоскам уложенного слоя и затем заливают второй слой оставшейся цементобетонной смеси.При этом согласно изобретению первый слой цементобетонной смеси укладывают толщиной 30-33% от высоты изделия.При этом согласно изобретению полоски стеклопластика каждого из слоев ориентируют взаимно перпендикулярно.При этом согласно изобретению используют полоски стеклопластика длиной 70-90% от длины готового изделия и шириной не более 25 мм.При этом согласно изобретению полоски стеклопластика каждого из слоев укладывают на расстоянии не менее 5 мм друг от друга.При этом согласно изобретению при формовании используют многоместные формы.При этом согласно изобретению используют формы, изготовленные из полиэтилена низкой плотности.При этом согласно изобретению отвердение изделий осуществляют в формах.При этом согласно изобретению для осуществления отвердения формы с цементобетонной смесью размещают на стеллажах и выдерживают не менее 20 часов при температуре не ниже 0![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232004/176.gif)
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232011/215.gif)
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232011/215.gif)
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232011/215.gif)
![цементобетонная смесь, способ её приготовления и способ производства изделий для устроения тротуаров из цементобетонной смеси, патент № 2232145](/images/patents/236/2232011/215.gif)
Класс C04B28/04 портландцементы
Класс C04B40/00 Способы вообще, для воздействия на свойства составов строительных растворов, бетона или искусственных камней, например их схватывание или твердение
Класс B28B11/00 Способы и устройства для изготовления и обработки отформованных изделий