Спосіб виготовлення бетонних виробів

Способ изготовления бетонных изделий, включающий приготовление бетонной смеси путем перемешивания цемента, мелкозернистого заполнителя, воды с ввведением минеральной добавки в количестве 5-8 мас.% и выдерживания изделий до набора прочности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве минеральной добавки вводят тонкомолотую горелую породу терриконов угольных шахт, а выдержку осуществляют при температуре 17-35'С. O 00 Изобретение относится к строительным материалам, в частности к технологии изготовления бетонных изделий из мелкозернистых жестких смесей на основе цемента и может быть использовано для производства бетонных стеновых камней по вибропрессовой технологии. Известен способ изготовления строительных изделий и конструкций, включающий, приготовление бетонной смеси путем перемешивания цемента, заполнителя, воды и комплексной добавки [1]. Задача достижения в ранние сроки штабелировочной прочности решается за счет введения комплексной добавки-поташа и суперпластификатора и тепловой обработки. Такие добавки эффективны для литых бетонных смесей, а тепловая обработка связана с дополнительными затратами энергии. Известен способ приготовления мелкозернистой бетонной смеси из цемента, песка и воды, включающий с целью повышения прочности бетона в ранние сроки схватывания, обработку песка водным раствором соляной кислоты и раствором жидкого стекла [2]. Это усложняет технологический процесс и ведет к дополнительному расходу полученных химическим путем веществ. о 26840 Наиболее близким по технической сути является способ изготовления бетонных изделий из цемента, мелкозернистого заполнителя и воды, включающий введение минеральной добавки, влияющей на скорость твердения бетона. В качестве добавки использовали суспензию тонкомолотого сульфоферритного спека в водном растворе сульфитно-дрожжевой бражки [3]. Спек по минералогическому составу содержит, мас.%: 10-15 алита, 22-25 белита, 5-8 четырехкалыдиевого алюмоферрита и 55-60 сульфоферрита. В бетонную смесь вводили 5 - 1 2 мас.% добавки. Ускорение твердения бетона достигали использованием магнитовосприимчивых свойств добавки. Это усложняет технологический процесс, приводит к дополнительным энергетическим затратам. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа изготовления бетонных изделий, в котором введением новой минеральной добавки и режимом набора прочности обеспечивается ускорение твердения бетона в ранние сроки и за счет этого снижаются энергозатраты и себестоимость изделий. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления бетонных изделий, включающем приготовление бетонной смеси путем перемешивания цемента, мелкозернистого заполнителя, воды с введением минеральной добавки в количестве 5 - 8 мас.% и выдерживанием изделий до набора прочности, согласно изобретению, в качестве минеральной добавки вводится тонкомолотая горелая порода терриконов угольных шахт, а выдержку осуществляют при температуре 17-35*С. В табл. 1 представлен химический состав горелых пород терриконов угольных шахт Донбасса. Особенностью горелых пород является высокая микропористость как следствие появления микрощелей при самообжиге. С другой стороны, они обладают гидравлической активностью, которая обусловлена наличием в них нескольких активных компонентов, образовавшихся при самообжиге пород в терриконах при 6 0 0 900*С - алюминатного в виде радикалов дегидратированных глинообразующих минералов и некоторого количества активной модификации АІ2О3, кремнеземистого в виде растворимой или активной кремнекислоты и железистого в виде растворимых Fe 2 O 3 и Fe3O4. Вследствие пиропро 5 10 15 20 25 30 35 40 цесса нарушались молекулярные связи, водных алюмосиликатов и других минералов при их дегидратации, а также активизировался кварц за счет нарушения поверхности и диспергации частиц. Предполагается, что новообразования при твердении бетонной смеси с портландцементом и горелой породой терриконов носят смешанный гидроалюминатный и гидросиликатный характер с появлением в дальнейшем тоберморита и алюможелезистых гидрогранатов. Наиболее благоприятная температура для новообразований от нормальной до 35*С. Это приводит к нарастанию прочности бетона в ранние сроки твердения. Сущность заявляемого технического решения поясняется на примерах осуществления способа. Для приготовления бетонной смеси использовали горелую породу шахты "Коммунист" Донецкой области химического состава, мас.%: SiO2 - 55,12; А12О3 ~ 23,84; Fe О 3 - 7,74; СаО - 1,83; МдО - 1,79; SO a - 1,25; п.п.п. 6,0 фракции 0 - 1 0 мм, молотую до удельной поверхности 3100 см 2 /г, портландцемент М 400, мелкозернистый заполнитель - песок речной днепровский у 1400 класс до 2,5 мм, песок-отсев Орлово-Слободского щебеночного завода у 1350, класс до 7 мм. Бетонную смесь с низким содержанием цемента готовили в смесителе принудительного перемешивания следующим образом: в воду затворения вводили горелую породу, перемешивали 10 с, затем вводили мелкозернистый заполнитель и цемент и перемешивали 60 с. Из смеси методом вибропрессования изготавливав ли образцы-кубики с ребром 7,0 см на лабораторном вибропрессе с частотой 50 Гц, амплитудой колебаний 0,5 мм и удельным давлением пригруза 7 0 г/см2. Цикл формования 30-40 с. 45 Часть образцов хранили в нормальных условиях, другую - также во влажных условиях, но при температуре +35*С, +50*С. Образцы испытывали на сжатие в 50 возрасте 1,3 суток. Составы смесей и результаты испытаний приведены в табл. 2. Введение молотой горелкой породы в количестве 5 - 8 % от массы бетона уско55 ряет набор прочности в возрасте 1 суток нормального твердения в 2,4 раза, а при температуре 35*С в 5,5 раза при низком содержании цемента в бетоне. 26840 Т аб л и ц а 1 Содержание, мае. %, на сухое вещество № п/п SiO 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55,12 63 54,24 53,14 63,79 55,62 60,59 73,50 58 53,1 СаО 23,84 24,59 25,02 23,05 27,91 26,33 . 24,54 14,22 24,95 25,9 7,74 6,71 7,19 12,18 5,65 7,54 7,98 6,08 6,08 9Г9 МдО 1,83 0,27 0,9 1.4 0,97 2,4 1,93 1.6 2,05 3,21 AI 2 O 3 п.п.п. 1,79 1,86 2,31 0,82 1,03 2,78 1,23 . 1,62 5,01 6 0,92 6,14 7,06 0,3 4,5 2,07 2,52 1,84 4 1,25 0,87 1,62 0,47 2,25 1,48 0,84 0,7 2,8 Т а б л и ц а Расход материалов на 1 м* бетона, кг тав 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Цемент . 248 245 243 244 249 247 250 250. 249 Плотность бетона кг/м1 45 45 108 106 175 175 215 Прочность на сжатие бетона, МПа. хранившегося во влажных условиях при температуре, *С Свеже Горелая порода 17 Сухого 1726 1711 1656 1663 1656 1628 1575 1576 1535 164 188 170 179 173 165 175 183 184 2138 2143 2114 2129 2157 2147 2171 2186 2183 35 50 1 сут леного 2012 1993 1974 1998 2035 2023 2032 2040 2042 2 Зсут 1 сут Зсут. 1 сут Зсут 0,22 0.27 0,41 0.38 0,65 0.83 0.93 0.86 0.74 0.43 0.65 1,23 1.17 2,68 1,9 2.1 2,6 1.92 0,43 0,43 1.63 1,84 2,4 2.3 3,8 - 2,8 2.8 1.92 2.03 3,9 4.2 4.46 5.17 6.1 8,2 5.2 1.47 0.79 2.39 2,23 2.1 3.7 4,24 2,2 _ Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М.Самборська Замовлення 535 Тираж Підписне Державне латентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 .