Патент на изобретение №2355659

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2355659 (13) C1
(51) МПК

C04B28/02 (2006.01)
C04B111/20 (2006.01)
C04B111/27 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 30.08.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2007147169/03, 18.12.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.12.2007

(46) Опубликовано: 20.05.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2196752 C1, 20.01.2003. SU 885181 A, 30.11.1981. RU 2074142 C1, 27.02.1997. JP 2001-64068 A, 13.03.2001.

Адрес для переписки:

190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Комохов Павел Григорьевич (RU),
Беленцов Юрий Алексеевич (RU),
Харитонов Алексей Михайлович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Петербургский государственный университет путей сообщения” (RU)

(54) СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к составу строительного раствора и может найти применение при устройстве стяжек монолитных полов, каменной кладке из пустотелого кирпича и керамических камней, а также бутовой кладке. Строительный раствор содержит цемент, песок фракционного состава, мас.%: 2,5-5,0 мм – 52-74, 0,5-2,5 мм – 18-34, 0,16-0,5 мм – 8-14 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент – 22,7-24,0, указанный песок – 67,36-68,2, вода – 8,8-9,1. Технический результат – повышение прочности и водонепроницаемости. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для устройства стяжек монолитных полов, каменной кладки из пустотелого кирпича и керамических камней, а также бутовой кладки.

Известны строительные растворы, включающие вяжущее, минеральный заполнитель и воду при соотношении цемент: песок, равном 1:3 [1]. Причем при использовании в качестве заполнителя песка принимается стандартный гранулометрический состав [2], что не обеспечивает максимальной эффективности структуры растворов и их свойств.

Известен строительный раствор, применимый для кладочных, штукатурных и других видов работ при строительстве зданий и сооружений, следующего состава, мас.%: цемент 24-26, песок 73-75, отработанная глина с содержанием жиров до 10% 0,25-1, вода 10,8-14,3 [3].

Данный раствор характеризуется повышенной подвижностью, однако прочность раствора недостаточна.

Известна сухая смесь для приготовления строительного раствора, включающая, мас.%: известково-цементное вяжущее 7-29, песок 71-93, органические добавки 0-0,2 [4].

Причем в песке вес зерен фракции 0,5-1,25 мм превышает суммарный вес других фракций (1,25-2,5 мм, 0-0,5 мм), но не более чем в три раза.

По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве прототипа.

Однако недостатком прототипа является низкая прочность и водонепроницаемость раствора.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в получении строительного раствора повышенной прочности и водонепроницаемости при меньшем расходе цемента за счет создания жесткого каркаса из заполнителя с минимальным объемом межзерновых пустот.

Поставленная задача достигается тем, что в строительном растворе, включающем цемент, фракционированный песок, воду, использовался песок при следующем соотношении фракций, мас.%: от 2,5 до 5,0 мм – 52-74, от 0,5 до 2,5 мм – 18-34, от 0,16 до 0,5 мм – 8-14, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент – 22,7-24,0

песок – 67,36-68,2

вода – 8,8-9,1

Существующая на сегодняшний день нормативная схема разделения фракций заполнителя при определении гранулометрического состава показывает, что в данной схеме используется коэффициент раздвижки зерен, равный по величине 1,2 [2]. Для более плотной упаковки и использования наименьшего количества цемента при сохранении или увеличении прочности раствора необходимо подобрать фракционный состав заполнителя, обеспечивающий формирование структуры раствора с коэффициентом раздвижки зерен заполнителя около 1.

С технологической и экономической точки зрения наиболее рациональным является непрерывный фракционный состав, что позволяет полностью использовать весь добытый или произведенный песок без отбраковки части партии. Кроме этого, требует учета необходимость сокращения времени и затрат на рассев песка.

Исходя из вышесказанного, наиболее подходящим для получения прочного и плотного раствора будет разделение песка на следующие фракции: 5-2,5 мм, 2,5-0,5 мм, 0,5-0,16 мм. При подобном фракционировании коэффициент раздвижки зерен песка будет близок 1, что позволяет получить раствор с наиболее плотной упаковкой зерен заполнителя. Межзерновая пустотность для реального песка составляет 38-40%. При оптимальном гранулометрическом составе минимальная величина межзерновой пустотности составляет 5,4%.

Доказательством достижения задачи являются результаты экспериментальных исследований образцов из предлагаемого раствора, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний», приведенные в таблице.

В исследованиях использовался портландцемент ГЩ500 ДО, песок кварцево-полевошпатный по ГОСТ 8736-93, рассеянный на фракции 2,5-5 мм, 0,5-2,5 мм, 0,16-0,5 мм с использованием набора стандартных сит, вода водопроводная.

1 прототип 2 3 4
Состав раствора, мас.%:
Цемент 19,1 22,7 23,35 24,0
Добавка од
Вода (в/ц=0,4) 9,1 8,87 8,64
Песок, в том числе: 60 68,2 67,78 67,36
фракции 1,25-2,5 мм 20
фракции 0,5-1,25 мм 40
фракции 0-0,5 мм 20
фракции 2,5-5,0 мм 74 63 52
фракции 0,5-2,5 мм 18 26 34
фракции 0,16-0,5 мм 8 11 14
Свойства раствора:
Предел прочности при сжатии, МПа 12,8 23,4 25,1 27,5
Водонепроницаемость W2 W6 W6 W6

Анализ результатов, представленных в таблице, позволяет заключить, что по сравнению с прототипом предел прочности при сжатии заявляемого строительного раствора выше на 80%, а водонепроницаемость – в 3 раза.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.П.Чехов и др. Справочник по бетонам и растворам. Киев. Будивельник. 1972, с.170-171.

2. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия». М.: Издательство Стандартов, 1993.

3. Патент Российской Федерации 2129107, С04В 28/04, 20.04.1999.

4. Патент Российской Федерации 2196752, С04В 28/04, С04В2 8/02, С04В 111:20, 20.04.1999.

Формула изобретения

Строительный раствор, включающий цемент, фракционированный песок, воду, отличающийся тем, что использован песок при следующем соотношении фракций, мас.%: от 2,5 до 5,0 мм – 52-74, от 0,5 до 2,5 мм – 18-34, от 0,16 до 0,5 мм – 8-14 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент 22,7-24,0
песок 67,36-68,2
вода 8,8-9,1

Categories: BD_2355000-2355999