Спосіб виготовлення бетонних та залізобетонних виробів

1 Спосіб виготовлення бетонних та залізобетонних виробів, що включає змішування компонентів бетонної суміші, принаймні цементу, рідинного, крупного та дрібного заповнювачів, укладання суміші у форму, віброущільнення бетон Винахід відноситься до будівельної галузі і може бути використаний у виробництві бетонних та залізобетонних виробів, а саме різноманітних конструкцій і блоків, деталей загального і спеціального призначення, панелей, колон, ригелів, облицювальних плит, в тому числі плит з наступним шліфуванням і поліруванням, дорожніх елементів МОСТІННЯ ТОЩО Відомим Є спосіб виготовлення конструкцій з бетонної суміші (Патент РФ, RU 2010019 від ЗО 03 94, МПК 5С04В 28/00, 40/00), який передбачає приготування бетонної суміші шляхом змішування цементу, піску, води і крупного заповнювача, подачу її у форму або опалубку, ущільнення суміші вібрацією, отвердіння та розпалубку виробу Найбільш близьким за сукупністю ознак до способу, що заявляється є спосіб отримання бетонних виробів із бетонної суміші (Патент РФ, RU 2103234 від 27 01 98, МПК 6С04В 28/00, В28В1/08, 11/00, 5/00, 15/00), який включає змішування компонентів бетонної суміші, укладання суміші у форми, и віброущільнення, витримку сформованих виробів у формах з наступною їх розпалубкою, причому віброущільнення ведуть до появи на поверхні суміші цементного молочка Недоліками зазначених способів є висока собівартість отримуваних виробів при їх реалізації, у зв'язку з досить великою витратою найдорожчого ної суміші, витримку сформованого виробу у формі з наступною його розпалубкою, який відрізняється тим, що віброущільнення бетонної суміші продовжують після початку и розшарування і припиняють на стадії чіткого розшарування суміші на легку фракцію, основу якої складають цемент та рідинний заповнювач, і важку, основу якої утворюють крупний і дрібний заповнювачі з цементом та рідинним заповнювачем, після чого легку фракцію видаляють 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що видалену легку фракцію використовують повторно для приготування бетонної суміші бетоноутворюючого компонента - цементу, а також обмежені показники фізико-механічних характеристик бетонних виробів Технічною задачею, на вирішення якої спрямовано винахід, є створення бетонних та залізобетонних виробів із поліпшеними характеристиками, що дозволило б розширити діапазон використання таких виробів, збільшити їх строк придатності і при цьому суттєво знизити вартість конструкцій, одержаних запропонованим способом Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі, який включає змішування компонентів бетонної суміші, укладання суміші у форму або и формування, віброущільнення, витримку сформованого виробу у формі з наступною його розпалубкою, згідно з винаходом, віброущільнення бетонної суміші продовжують після початку и розшарування і припиняють на стадії чіткого розшарування суміші на два шари - легку та важку фракції, після чого легку фракцію видаляють і повторно використовують для приготування бетонної суміші На відміну від найближчого аналогу, в якому розшарування бетонної маси не припускається і віброущільнення ведуть до появи на поверхні суміші легкої фракції, так званого цементного молочка, що свідчить про початок розшарування суміші, даний спосіб передбачає припинення віброущіль CO о Ю 59103 нення на стадії чіткого або заданого розшарування маси на два шари Тобто віброущільнення ведуть до досягнення потрібного ступеня розшарування бетонної суміші, наприклад повного (максимального) Ступінь розшарування визначається характеристиками отримуваного виробу, які необхідно досягти Розшарування під час вібрації суміші відбувається за рахунок різниці мас бетоноутворюючих компонентів Верхня легка фракція або верхній шар здебільшого складається з цементу і рідинного заповнювача (води, лугу), тобто гельоподібної цементної маси, а нижня важка фракція або нижній шар окрім цементу містить більш важкі компоненти, наприклад такі як щебінь, гравій (крупний заповнювач) і пісок (дрібний заповнювач) Викладене дозволяє вибрати максимальну КІЛЬКІСТЬ надлишкового цементу (гельоподібної цементної маси) та використовувати його (м) повторно для приготування бетонної суміші і при цьому отримати більш щільний матеріал нижнього шару, тобто самого виробу Таким чином, технічний результат полягає у досягненні економії витратних матеріалів, а саме цементу - найдорожчого компоненту бетону, завдяки повторному його використанню, а також у підвищенні фізико-механічних характеристик бетонних та залізобетонних виробів, таких як МІЦНІСТЬ, ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, жаро- і морозостійкість, водонепроникність тощо, за рахунок отримання більш щільного матеріалу На фіг представлено технологічну схему виготовлення бетонних та залізобетонних виробів Приклад виконання Згідно З даним способом компоненти бетонної суміші, наприклад цемент, щебінь, пісок, вода, розріджувач, уповільнювач зчеплення, суперпластифікатор, із ВІДПОВІДНИХ резервуарів (ємностей 1, 2, 3, 4, 5, 6) (Фіг) подають у бетонозмішувач примусової дії 7, де відбувається їх механічне змішування 1 - ємність цементу, 2 - ємність щебеня, 3 - ємність піску, 6 - ємність уповільнювача зчеплення Після ЧОГО бетонну суміш з бетонозмішувача подають у форму для виготовлення бетонних або залізобетонних виробів 9, яка розташована на вібростолі 8, де відбувається ущільнення суміші і формування виробу При цьому вібрують суміш до повного м розшарування або припинення розшарування на легку та важку фракції, тобто час вібрації бетонної суміші вибирають більшим за час вібрації, що приймають у відомих процесах виготовлення бетонних виробів, де розшарування неприпустиме Таким чином, отримують суміш із двох шарів верхнього 11 (легка фракція) і нижнього 10 (важка фракція) Верхній шар здебільшого складається з цементу і води, а основу нижнього, більш щільного, утворюють важкі компоненти щебінь та пісок Далі верхній шар 11, тобто рухливу суміш, видаляють (наприклад рамкою зсуву, вакуумним видаленням, зливанням та ш) і повертають у бетонозмішувач 7 для повторного використання і отримання бетонної суміші Бетонні вироби поступають у пропарювальну камеру 12, після чого проводять розпалубку готової продукції Для приготування бетонної суміші можуть бути використані цементи всіх видів портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземний цемент, ппсоглиноземний, магнезіальний, шлаколужний цемент та ш Щебінь беруть фракцій 5-10мм, 1020мм, 20-40мм та 40-70мм, при цьому пісок використовують з модулем крупності до 2,7 Під час лабораторних досліджень експериментальне визначено процентний склад вмісту бетонноутворюючих компонентів у верхньому і нижньому шарах суміші верхній шар - (40-60) % гельоподібна цементна маса (цемент+рідина), нижній шар - 100% щебінь, 100% пісок та (4060)% гельоподібна цементна маса (цемент+рідина) Звідси випливає, що економія цементу складає приблизно 40-60% У порівняльній таблиці 1 наведені КІЛЬКІСНИЙ склад та фізико-механічні характеристики бетонних виробів отриманих за класичною технологією (без розшарування суміші) і за допомогою способу, що заявляється 4 - ЄМНІСТЬ ВОДИ, 5 - ємність розріджувача, Таблиця 1 Найменування матеріалу Спосіб Бетон без розБетон М 400 шарування О К 12-15 Бетон із розшаруванням цемент щебінь (кг) (кг) ПІСОК (кг) Склад характеристики вода пластиф у, ЩІЛЬНІСТЬ розрідж (кг) (кг/м3) (л) R, МІЦНІСТЬ (кг/см2) 430 1150 620 145 2,5 2310 410 215 1438 775 72 1,25 2430 455 Із таблиці видно, що при використанні запропонованого способу отримання виробів з бетону, який передбачає розшарування суміші різко знижується витрата цементу і збільшується вміст більш дешевих компонентів - щебеня та піску Таким чином, даний спосіб дозволяє досягти суттєвої економії цементу і при цьому покращити МІЦНІСТНІ та ІНШІ характеристики бетонних виробів Для реалізації описаного способу використовується необхідне стандартне обладнання, тобто спосіб не вимагає специфічних пристроїв та устаткування і може бути впроваджений на будь-якому профільованому підприємстві 59103 легка фракція ["гсльолс.ддВна цс ясніла маса Комп'ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна