Патент на изобретение №2356867

(54) СОСТАВ ДЛЯ СЕРНЫХ БЕТОНОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам получения серобетона для его применения в изготовлении корпусов судов, производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений, подверженных кислотной и солевой агрессии. Серобетонная смесь содержит серное вяжущее и заполнитель в массовом соотношении 20:80. Серное вяжущее получают путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута до получения однородной эмульсии в массовом соотношении 5:1. Заполнитель содержит щебень и остатки дробления щебня следующего фракционного состава: фракция 20-10 мм – 17%, фракция 10-5 мм – 15%, фракция 5-2,5 мм – 14%, фракция 2,5-1,25 мм – 12%, фракция 1,25-0,63 мм – 12%, фракция 0,63-0,315 мм – 10%, фракция 0,315-0,071 мм – 10%, фракция 0,071 и менее – 10%. Технический результат – повышение прочности бетона, стойкости к воздействию знакопеременных температур. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения серобетона для его применения в изготовлении корпусов судов, производстве строительных материалов и других конструкций и сооружений, подверженных кислотной и солевой агрессии.

Известен способ получения серобетонной смеси, заключающийся в использовании в качестве серного вяжущего отходы производства серной кислоты на основе серы элементарной и заполнителя – песка и шламового осадка (см. патент РФ 2088549, МПК₆ С04В 28/36). Недостатком данного способа является то, что при остывании серобетонной смеси из-за усадки элементарной серы в изделии образуются большие внутренние напряжения, способствующие развитию трещин и при знакопеременной температуре приводящие к его разрушению.

Известен также способ изготовления композиции для изготовления строительных изделий, включающий серу и наполнитель – отход производства оптического стекла с удельной поверхностью 2000-2200 см²/г, а также заполнитель – тот же отход с размерами частиц 0,6-1,25 мм (см. патент РФ 2105739, МПК₆ С04В 28/36). Недостатком данного способа является небольшой объем отходов производства оптического стекла для применения данного состава при массовом изготовлении конструкций из него.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава серного бетона с повышенной прочностью, стойкостью к воздействию знакопеременных температур и недефицитностью компонентов, входящих в его состав.

Поставленная задача решается реализацией изобретения, в котором в качестве серного вяжущего применяется полимерная сера, получаемая путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута в соотношении 5:1. В качестве заполнителя предлагается использовать отсевы дробления щебня непрерывного гранулометрического состава фракций 20-0,071 мм и менее. Соотношение полимерной серы и заполнителя, мас.% – 20:80.

Состав заполнителя должен иметь следующий фракционный состав (по массе): фракция 20-10 мм – 17%; фракция 10-5 мм – 15%; фракция 5-2,5 мм – 14%; фракция 2,5-1,25 мм – 12%; фракция 1,25-0,63 мм – 12%; фракция 0,63-0,315 мм – 10%; фракция 0,315-0,071 мм – 10%; фракция 0,071 мм и менее – 10%.

Серный бетон получается путем смешения полимерной серы, нагретой до температуры 140°С, и заполнителя.

Пример. Проведены испытания серного бетона на прочность при сжатии образцов-кубов размерами 150×150×150 мм, имеющие разный фракционный состав. Испытания проводились по ГОСТ 10180-90 (Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам).

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из приведенного примера, заявляемый состав имеет максимальную прочность при сжатии.

Таблица
Результаты испытаний на прочность при подборе гранулометрического состава серобетона
партии	Размер зерен, мм	Прочность на сжатие*, МПа
20-10	10-5	5-2,5	2,5-1,25	1,25-0,63	0,63-0,315	0,315-0,071	0,071 и менее
Зерновой состав по массе, %
1	5	5	5	8	12	18	22	25	39,6
2	5	7	7	10	12	17	20	22	39,1
3	5	8	8	10	12	17	20	20	41,9
4	10	10	10	12	12	14	15	17	43,7
5	10	10	10	10	10	15	20	15	44,5
6	10	10	10	10	15	15	15	15	46,2
7	15	15	15	15	10	10	10	10	46,0
8	15	20	15	10	10	10	10	10	46,3
9**	17	15	14	12	12	10	10	10	47,7
10	20	20	17	12	10	8	8	5	46,4
11	22	20	17	12	10	7	7	5	43,9
12	25	22	18	12	8	5	5	5	41,4
* – в таблице указано среднее значение прочности на сжатие, вычисленное как среднее арифметическое по шести образцам ** – проведенные по ГОСТ 10060.1-95 (Базовый метод определения морозостойкости) испытания, образцы серного бетона выдержали 250 циклов замораживания и оттаивания, что соответствует марки по морозостойкости F200.

Формула изобретения

Серобетонная смесь, содержащая серное вяжущее и заполнитель в массовом соотношении 20:80, отличающаяся тем, что серное вяжущее получают путем смешения при температуре 140°С в аппарате вихревого слоя в течение 15-30 с газовой серы и мазута до получения однородной эмульсии в массовом соотношении 5:1, а заполнитель содержит щебень и остатки дробления щебня следующего фракционного состава: фракция 20-10 мм – 17%, фракция 10-5 мм – 15%, фракция 5-2,5 мм – 14%, фракция 2,5-1,25 мм – 12%, фракция 1,25-0,63 мм – 12%, фракция 0,63-0,315 мм – 10%, фракция 0,315-0,071 мм – 10%, фракция 0,071 мм и менее – 10%.