Спосіб одержання виробів з цементу або бетону

Спосіб одержання з цементу або бетону, який включає операції дозованого завантаження сухого матеріалу в форму, його ущільнення та зволоження, і відрізняється тим, що зволоження здійснюють потоком насиченої пари, який спрямовують крізь ущільнений матеріал і подають при тиску 0,20,5 ата аж до появи шару конденсату на відкритій поверхні виробу. (19) (21) 2000021107 (22) 25.02.2000 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Шеін Володимир Іванович, Щьоткіна Тетяна Юріівна, Алі Ноаман Халед, YE (73) Щьоткіна Тетяна Юріівна 36923 Згідно із способом за винаходом, потік пари, спрямований крізь ущільнений матеріал, проходить крізь капілярні отвори, що утворюються в ущільненому матеріалі, закладеному у форму. При зіткненні молекул пари з частинками твердого матеріалу відбувається процеси теплообміну та хімічні реакції початкових стадій гідратації мінералів цементу. Внаслідок теплообміну початкові стадії гідратації відбуваються при температурах, близьких до 100°С. Тому початкові стадії хімічних реакцій гідратації мають швидкість на порядок вищу, ніж при умовах, створених в прототипі, або при стандартних умовах гідратації. Час пропускання пари можна регулювати тиском, збільшуючи або зменшуючи е фект прискорення гідратації. Після припинення подачі пари капілярні отвори матеріалу заповнені водою - конденсатом пари, яка поволі витрачається в подальших стадіях гідратації та твердіння. При цьому кількість води на гідратацію значно менша тієї, що використовується за прототипом або за умов стандартного твердіння. Таким чином, згідно з способом за винаходом, при зволоженні ущільненої суміші потоком водяної пари відбувається значне прискорення початкових стадій гідратації за рахунок високої температури зволоження та прискорення процесів твердіння внаслідок зниження масового співвідношення твердого і води. Лабораторні дослідження фазового складу гідратних новоутворень за допомогою комплексу фізико-хімічних способів вивчення матеріалів (рентгенівський дифракційний аналіз, дериватографія, інфрачервона спектрометрія та електронна мікроскопія) дозволили визначити відміни розвитку гідратації та формування структури каменю при використанні способу, що заявляється. На відміну від прототипу та твердіння при стандартних умовах, при зволоженні потоком пари відсутня стадія утворення перехідних гексагональних гідроалюмінатних та гідроалюмоферітних фаз, бо одразу ж утворюються кубічні фази С 3АН6 та С3(А,F)Н6, а також фаза, за рентгенівськими дифракційними ознаками подібна до d-FeOOH, на дериватограмах має ефекти лепідокрокіту. Таким чином, при даному способі початкові гідроалюмінантні та феритні фази характеризуються розвинутими міцними гідроксильними хімічними сполученнями. На відміну від гідратації за прототипом, при зволоженні ущільненого матеріалу потоком пари, протягом перших годин утворюються гідросилікати, подібні до С 2SН(В), що фіксують фізико-хімічні методи аналізу. При цьому утворення Са(ОН)2 відбувається поступово повільно зростаючи з часом і залежність кількості утвореного Са(ОН)2 від часу твердіння (після завершення зволоження парою) є майже лінійної функцією часу. Слід відзначити, що одразу ж після припинення подачі пари вироби мають розпалубочну міцність. Порівняння електронно-мікроскопічних знімків поверхні цементного каменя 14-ти та 28-и до бового твердіння доводить, що в камені, одержаному за даним способом, майже немає порожнин, порівняно з каменем, одержаним за прототипом. Камінь, одержаний згідно з даним способом, складається із щільно зрощених сферолітів, серед яких не визначається жодного кристалу еттрингіту. Цими обставинами пояснюється підвищена міцність зразків такого цементного каменю, що перевищує стандартну міцність аналогічних зразків, одержаних з того ж цементу за прототипом, в середньому на 40-50%. При випробуваннях на міцність зразків цементного каменя, одержаного за заявленим способом, спостерігається крихке руйнування, подібне до руйнування скла або кераміки, що принципово відрізняється від в'язкого процесу руйнування таких же зразків, одержаних в умовах стандартного твердіння. Таким чином, суттєві ознаки способу за винаходом дозволяють досягти технічного результату прискорення початкових стадій гідратації, зміни послідовності гідратного фазоутворення і за рахунок цього - підвищення щільності каменю, його міцності та високої витривалості до хімічної агресії та дії температурних коливань. За допомогою креслення (фіг.) демонструється варіант устаткування для технічноїреалізації способу виготовлення, наприклад, балки прямокутного перерізу. Установка складається з металевої форми прямокутного перерізу. Бокові стінки форми 1 та 2 є знімними. Бокові стійки форми ущільнюються за допомогою гумових стрічок. Нижня поверхня форми 3 (дно) перфорована і одночасно є стінкою замкненої камери 4, що з'єднана з трактом подачі насиченої пари 5. Спосіб реалізується таким чином. 1. Заповнюють форму сухим матеріалом, наприклад, шлакопортландцементом. 2. Матеріал в формі ущільнюють пресуванням. Зусилля пресування для ущільнення та вагу матеріалу для завантаження форми встановлюють заздалегідь експериментально. 3. Регулюють тиск пари на вході в камеру 4, встановлюючи його в межах 0,2-0,5 ата, за допомогою манометра 6. 4. Відкривають вентиль 7, спрямовуючи потік пари крізь ущільнений матеріал, закладений у формі. 5. Спостерігають за відкритою поверхнею матеріалу в формі. Через деякий час на поверхні матеріалу з'являться спочатку окремі темні плями конденсату, а згодом уся поверхня вкриється конденсатом. В цей момент припиняють подачу пари в матеріал. 6. Формі з виробом дають охолонути до кімнатної температури. Потім форму розкривають, знявши бокові стінки, виріб виймають з форми і переносять в інше місце для подальшого твердіння, наприклад, при нормальних умовах. 2 36923 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3