Сірчаний бетон

Сірчаний бетон, що містить сірку технічну елементарну, модифікатор сірки, гранітний щебінь, кварцовий пісок і наповнювач, який відрізняється тим, що він як модифікатор містить дициклопентадієн, як наповнювач - молотий менілітовий сланець і додатково - відрізки алюмоборосилікатного скловолокна, при наступному співвідношенні компонентів, мас % 10,5-15,7 сірка технічна елементарна 0,5-0,6 дициклопентадієн молотий менілітовий сланець 9,7-12 кварцовий пісок 20-24 гранітний щебінь 52 відрізки алюмоборосилікатного 1-2,5 скловолокна Винахід відноситься до складів бетонів, що містять сірку і може бути рекомендований для застосування в струмонесучих бетонних і залізобетонних конструкціях та виробах, на електрифікованому рейковому транспорті - магістральному, залізничному, промисловому, міському (елементи опор контактної мережі, залізобетонні підрейкові основи, бетонні ізолятори контактної рейки - метро, елементи мостів), струмообмежуючих реакторів, опорних конструкцій електролізних цехів, а також в електропромисловості (ізолятори, кабельні муфти, розподільчі щити) Відомий сірчаний бетон, у склад якого вводять відрізки різних волокон, наприклад скловолокна (Пат 4 426 458 США, МКИ С 04 В 19/06 Fiber Reinforced Sulphur Concretes / Woodhems RT (Канада) Sulphur Development Institute of Canada № 403802 Заявл 30 07 1982,Опубл 17 01 1984 НКИ 501/140-24c) Відомий сірчаний бетон, що містить сірку технічну елементарну, модифікатор сірки, гранітний щебінь, кварцовий пісок і наповнювач Співвідношення компонентів, мас % сірка технічна елементарна 12-14, З - 5 % від модифікатор сірки маси сірки, наповнювач - молотий 12-13, кварцовий пісок 23 - 25, кварцовий пісок 42-48 гранітний щебінь Він призначений для виготовлення міцних, ко розійно- та атмосферостійких будівельних виробів і конструкцій (Патуроев В В , Волгушев А Н Орловский Ю И Серные бетоны и бетоны, пропитанные серой -М ВНИИИС, 1985 -60с), Але такий бетон є недостатньо водостійкий, а сірка характеризується високою крихкістю та температурно-усадочними напруженнями Наповнювач та мінеральні заповнювачі мають низькі електричні характеристики, що є основною причиною зниження діелектричних властивостей Ці Ж матеріали мають невисокі гідрофобні властивості Діелектричні характеристики такого бетону є недостатньо стабільні, так як залежать від його вологості В основу винаходу поставлене завдання створити бетон, в якому заміна відомих та введення нових компонентів з високими гідрофобними властивостями та діелектричними характеристиками забезпечувало би отримання матеріалу з підвищеною ВОДОСТІЙКІСТЮ та високими електротехнічними властивостями Поставлене завдання вирішується тим, що сірчаний бетон, що містить сірку технічну елементарну, модифікатор сірки, гранітний щебінь, кварцовий пісок і наповнювач, згідно з винаходом, він як модифікатор містить дициклопентадієн, як наповнювач - молотий менілітовий сланець і додатково відрізки алюмоборосилікатного скловолокна, при наступному співвідношенні компонентів, мас % сірка технічна елементарна 10,5 -15,7, дициклопентадієн 0,5 - 0,6, 00 00 47882 молотий менілітовий сланець 9,7 -12, кварцовий пісок 20 - 24, гранітний щебінь 52, відрізки алюмоборосилікатного 1 - 2,5 скловолокна Використання вказаних компонентів у заявленій КІЛЬКОСТІ забезпечує збільшення питомого електроопору і діелектричних характеристик сірчаного бетону діелектричної проникності і тангенсу кута діелектричних втрат, за рахунок більш високих величин цих характеристик у модифікованої сірки, в порівнянні із елементарною, а також високих електроізоляційних властивостей молотого менілітового сланцю, який містить до 30% бітумінозної речовини - керогену Одночасно підвищується ВОДОСТІЙКІСТЬ такого бетону за рахунок високих гідрофобних властивостей модифікованої сірки і меНІЛІТОВОГО сланцю Введення відрізків алюмоборосилікатного скловолокна підвищує тріщиностійкість, ударну СТІЙКІСТЬ та забезпечує вибухобезпечність при крихкому руйнуванні бетону Відрізки алюмоборосилікатного скловолокна характеризуються високими діелектричними властивостями та високою гідрофобністю Одержаний бетон з високими діелектричними характеристиками забезпечує отримання виробів та конструкцій з високими електроізоляційними властивостями марки Ж-04 (тип Е) довжиною ЗО - 40мм Електротехнічні властивості бетону оцінювались за величиною питомого електроопору р (Ом м), який визначався чотириелектродним методом, діелектричною проникністю є і тангенсом кута діелектричних втрат tg 5, що визначались з допомогою куметра типу Е9-4, при випробуванні зразків розміром 0,04 х 0,04 х 0,16м, а також тривалими випробуваннями (180 діб) таких же зразків, експонованих у воді з визначенням коефіцієнту ВОДОСТІЙКОСТІ за показниками зміни МІЦНІСТНИХ ха рактеристик в часі В табл 1 наведені запропоновані склади бетонів та склад бетону - прототипу Приклад 1 В розплавлену сірку масою 306кг вводиться модифікатор дициклопентадієн (ДЦПД) в КІЛЬКОСТІ 16кг В розплав модифікованої сірки вводять 460кг кварцового піску і 1196кг гранітного щебеню, 276кг менілітового наповнювача і 46кг відрізків скловолокна, нагрітих до температури розплаву сірки Всі компоненти ретельно перемішуються в гарячому змішувачі примусової дії до отримання однорідної маси, придатної для формування електроізоляційних виробів, конструкцій та укладки одержаного бетону у вигляді моноліту (див пр 1 табл 1) Електротехнічні характеристики і фізико-механічні властивості одержаного бетону наведені в табл 2 Для одержання бетону були використані 1) Сірка технічна елементарна (ГОСТ 127-76*) 2) Дициклопентадієн (ДЦПД) кам'яновугільний (СіоНі2) (ТУ 14-6-137-66) 3) Молотий менілітовий сланець з питомою поверхнею не менше 350м2/кг, що містить ЗО і більше ВІДСОТКІВ бітумінозної речовини - керогену 4) Кварцовий пісок з модулем крупності 1,8 5) Гранітний щебінь фракції 5 - 10мм 6) Відрізки алюмоборосилікатного скловолокна Приклад 2 - 3 Бетон отримується аналогічно пр1, але при іншому співвідношенні компонентів (табл 1) Електротехнічні характеристики і фізикомеханічні властивості сірчаних бетонів наведені в табл 2 При ВМІСТІ компонентів за заявленими межами електротехнічні характеристики одержаних бетонів знижуються і вони недоцільні для використання в рекомендованих галузях застосування Таблиця 3 Сірчаний бетон 268 (прототип) 12 Сірчаний бетон -приклад 1 -приклад 2 -приклад 3 306 16 276 13,4 0,6 12 360 19 225 15,7 0,6 9,7 244 14 247 10,5 0,5 10,5 скловолокна Відрізки щебінь Гранітний пісок Кварцовий пісок кварцовий Молотий сланець менілітовий Молотий ДЦПД Модифікатор елементарна Вид бетону Сірка технічна Склади бетонів (кг/м т а % по масі) 268 576 1248 12 24 52 460 1196 46 20 52 2 487 1206 23 21 52 1,0 564 1222 59 24 52 2,5 47882 Таблиця 2 Електротехнічні характеристики бетону в повітряно-сухому стані Коефіцієнт Вид бетону Ъ 3 кгУм МПа ВОДОСТІЙ р, Ом-м £ tga 4,24 1,17-10'2 КОСТІ Сірчаний бетон 14 2400 75,0 0,60 2 10 2300 78,5 0,78 3,2-Ю 3,50 0,95-Ю" -приклад 2 2320 76,9 0,78 ' 2,8-Ш15 3,25 0,85-1 О*2 -приклад 3 2350 75,8 0,77 2,0-1015 3,00 0,78-10'2 (прототип) Сірчаний бетон -приклад 1 15 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 2