Способ зимнего бетонирования

(51) 04 41/30 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ позволяющее бетону выдержать силы расширения льда при замерзании бетонной смеси и набрать марочную прочность, при этом разрушаются быстро гидратирующие и слабые минералы цемента, тем самым, давая возможность для реакции гидратации более прочных минералов цемента. Способ зимнего бетонирования, включает в себя укладку бетонной смеси в форму, вибрирование,выдержку, повторное вибрирование отличающееся тем, что зимнее бетонирование ведут с соотношением компонентов цемент марки ПЦ 400 Д, щебень гранитный крупностью 10-20 мм.,песок речной со средним модулем крупности .(76) Бржанов Рашит Темержанович Бишимбаев Валихан Казикенович(57) Изобретение относится к способам зимнего бетонирования, в частности для изготовления бетонных смесей. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе используется повторное многократное вибрирование бетонной смеси, 25073 Изобретение относится к области строительства. В частности к бетонированию строительных конструкций в зимних условиях. Известен способ зимнего бетонирования, при котором увеличение прочности бетона до его замерзания(предпатент РК 16295,14.20.2005,10), достигается путем применения противоморозных добавок,понижающие температуру замерзания бетонной смеси. Известен способ изготовления бетонных и железобетонных изделий ( 992498, 30.01.83), на основе вяжущего, включающий укладку бетонной смеси в форму, вибрирование ее, выдержку,повторное вибрирование и последующую тепловую обработку. Известен способ изготовления бетонных и железобетонных изделий (патент 1742273,23.06.92), в котором при изготовлении бетонных и железобетонных изделий укладывают в форму сухую бетонную смесь,уплотняют ее вибрированием с пригрузом и насыщения водой под давлением с последующим повторным вибрированием с пригрузом,насыщение осуществляют водой с РН 2,0-2,4 с добавлением ПАВ. Недостатком известных способов является низкая прочность бетона в начальный период его твердения. Задачей предполагаемого изобретения является повышение прочности и долговечности бетона. Технический результат достигается тем, что повторное вибрирование бетонной смеси разрушает быстро гидратирующие и слабые минералы цемента, тем самым, давая возможность для реакции гидратации более прочных минералов цемента. Как показано на фиг. 1, концентрация вяжущих в растворе всегда проходят через максимум, причем может рассматриваться как промежуточная стадия последовательно протекающего процесса гидратации. Следовательно, по изменению во времени концентрации исходного вяжущего,растворенного в жидкой фазе, удается определить,когда и какой из процессов - растворение вяжущего или выделение новообразований - как самый медленный лимитирует весь ход гидратации в целом. Все минеральные вяжущие материалы можно разделить на два типа быстротвердеющие(например, полугидрат сульфата кальция) и медленнотвердеющие (силикатные составляющие портландцемента),для быстротвердеющих вяжущих, скорость растворения которых весьма велика, в течение достаточно длительного срока (до 20-30 всего времени гидратации) скорость процесса лимитирует кристаллизация новой фазы. Об этом свидетельствует наличие плато на кривой 1 (фиг.1) высота которого, в данном случае соответствующая растворимости вяжущего, не зависит от водотвердого отношения даже при его значительном изменении. Процесс растворения для подобных вяжущих становится лимитирующим лишь после того, как их концентрация в растворе начинает снижаться в результате кристаллизации 2 вещества за единицу времени превосходит количество вещества, поступающего в жидкую фазу за то же время вследствие растворения исходного вяжущего. Для медленнотвердеющих вяжущих максимум на кривой изменения концентрации (кривая 2 фиг.1),отвечающей условию О,достигается за время 0 гидр.т. е. несоизмеримо раньше, чем завершается процесс гидратации основной массы вяжущего. Это означает, что на протяжении почти всего основного периода гидратации кинетику этого процесса лимитирует стадия растворения вяжущего, как самая медленная,а сам процесс растворения протекает в диффузионной области. Максимум концентрация вещества в жидкой фазе для медленнотвердеющих вяжущих, как правило, не соответствует их растворимости. Во всяком случае, никогда нельзя быть уверенным в том, что достигнута та концентрация мономинерального вяжущего,которая отвечает растворимости этой метастабильной фазы. (Ратинов В. Б., Розенберг Т. И. Добавки в бетон. - М. Стройиздат, 1989. - с.188 Библиогр. с. 177-186). Особенности процессов гидратации вяжущих двух типов необходимо учитывать потому, что в их кинетике имеются некоторые количественные (но отнюдь не качественные) отличия. Так, для быстротвердеющих вяжущих достаточное приближение дает известное теоретическое уравнение А.Н. Колмогорова, выведенное в предположении, что кристаллизация идет из жидкой фазы, причем скорость зарождения центров и линейная скорость их роста остаются все время постоянными и кристаллы растут с одинаковой скоростью по всем направлениям, сохраняя до момента контакта с другими кристаллами сферическую форму. Исследованы приемы повышения прочности бетона при помощи технологических параметров приготовления бетонной смеси. Теоретической основой для выполнения экспериментов явились известные из химии цемента положение о том, что минералы цементного клинкера имеют разную скорость твердения. Причем наиболее слабые минералы кристаллизуются быстрее и экранируют твердение более прочных минералов. Многократное вибрирование бетонной смеси срывает пленку гидратных новообразований и ускоряет процессы гидратации наиболее прочных минералов цемента. При повторном вибрировании разрушаются слабые минералы цемента (трех кальциевый феррит и четырех кальциевый алюмоферрит) которые экранируют твердение более прочных минералов цемента (алита и белита) и в конечном счете при прочих равных условиях повышается прочность бетона. В экспериментах применены следующие материалы цемент марки ПЦ-400 Д, щебень гранитный крупностью 10-20 мм., песок речной со средним модулем крупности. Расход материалов на 1 м 3 бетонной смесиЦемент - 300 кг Песок- 680 кг Щебень - 1325 кг В/Ц 0.5. Бетонная смесь приготовлялась на весь объем эксперимента. Были изготовлены 3 серии образцов по 3 образца в каждой серии. Все образцы были провибрированы на лабораторной виброплощадке в течений 20 секунд, затем 1 серия образцов была помещена в камеру нормального твердения и холодильную камеру остальные образцы были провибрированы еще раз через 0,5 часа от начала затворения бетонной смеси водой и 2 серия образцов была помещена в холодильную камеру. Еще через 0,5 часа провибрированы 3 серия образцов и помещены в аналогичные условия. Испытание прочности бетона выполнено через 28 суток нормального твердения и в замороженном при температуре минус 20,которые перед испытаниями выдерживались в течении 1 суток в нормальных условиях. Таблица 1 Выполненные эксперименты позволяют экономить цемент при правильном назначении времени повторного вибрирование до 20. Время повторного вибрирования определяется свойствами исходного цемента. По нормальной густоте цементного теста прибором Вика устанавливается время гидратации клинкеров цементного теста. Оптимальное время повторного воздействия на бетонную смесь находиться в пределах 0,5 -1,5 часа в зависимости от минералогического состава цемента. Необходимая длительность вибрирования зависит от массивности бетонируемой конструкций и характеристик виброплощадки. Наиболее подходящей длительностью вибрирования является 10-30 секунд. Прочность замороженных образцов не значительно отличается от прочности образцов нормального хранения. Прочность контрольных образцов МПа ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.Способ зимнего бетонирования, включающий укладку бетонной смеси в форму, повторное вибрирование, выдержку, отличающийся тем, что зимнее бетонирование осуществляют с соотношением компонентов цемент марки ПЦ 400 Д, щебень гранитный крупностью 10-20 мм,песок речной со средним модулем крупности. 2.Способ зимнего бетонирования по п.1,отличающийся тем, что расход материалов на 1 мЗ бетонной смеси составил в соотношении расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси цемент - 300 кг песок- 680 кг щебень - 1325 кг В/Ц 0.5.