Патент на изобретение №2239834
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА СЕРНОГО БЕТОНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений. Технический результат – возможность проектирования состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью. В способе проектирования состава серного бетона радиационно-защитного с заданной средней плотностью определяют объемную долю серной мастики, а затем осуществляют расчет расходов на 1 м3 бетона мелкодисперсного наполнителя, серы, крупного и мелкого заполнителей. Расчет объемной доли серной мастики и расходов компонентов бетона проводят в указанной последовательности по расчетным формулам. 1 табл.
Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений. Известны способы проектирования состава бетона [1…4], которые применяются для определения начального состава тяжелого, легкого и ячеистого бетонов. Недостатком указанных методов является то, что они предназначены для определения состава бетона на минеральных вяжущих веществах (цементном, силикатном, гипсовом и др. связующих) и поэтому не учитывают специфических свойств серного связующего. Кроме того, для определения состава бетона по этим способам в качестве критериев для оптимизации (расчета) начального состава пользуются: для расчета состава тяжелого бетона – средним уровнем прочности, а для проектирования легкого и ячеистого бетонов – средним уровнем плотности. Однако эти критерии оптимизации не применимы для подбора начального состава радиационно-защитных бетонов, для которых важным показателем их эффективности является средняя плотность. Наиболее близким к изобретению является способ определения состава серного бетона [5], который заключается в экспериментальном определении подвижности серобетонной смеси, коэффициентов раздвижки зерен наполнителя и сухой смеси заполнителей и в последующем расчете расходов компонентов бетона. Недостатком указанного метода является то, что для проектирования состава серного бетона необходимо проведение большого количества материало- и энергоемких экспериментальных исследований. Кроме того, указанный способ не позволяет проводить проектирование состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью. Целью изобретения является определение состава радиационно-защитного серного бетона с заданной средней плотностью. Поставленная цель достигается тем, что в способе проектирования состава серного бетона, включающем расчет расходов серы, мелкодисперсного наполнителя, крупного и мелкого заполнителей на 1 м3 бетона, для проектирования серного бетона радиационно-защитного с заданной средней плотностью, определяют объемную долю серной мастики по формуле
где см – объемная доля серной мастики, м3/м3;
б – проектируемая средняя плотность бетона, кг/м3; н – средняя плотность заполнителя и наполнителя, кг/м3; с – средняя плотность серы, кг/м3; Н – массовая степень наполнения серной мастики наполнителем, при которой прочность мастики максимальна, кг/кг, а затем осуществляют расчет указанных расходов по формулам: – расход мелкодисперсного наполнителя [Мн], кг/м3
– расход серы [Mc], кг/м3
– расход крупного заполнителя [Мкр], кг/м3
– расход мелкого заполнителя [Ммл], кг/м3
где см, н, с, Н – то же, что и в формуле (1); r – соотношение между массами мелкого и крупного заполнителей (r=0,4…0,6), кг/кг. Для проектирования состава радиационно-защитного серного бетона по предлагаемому способу необходимо иметь следующие исходные данные: 1) значение проектируемой средней плотности серного бетона, кг/м3; 2) значения средних плотностей заполнителя, наполнителя и серы, кг/м3; 3) значение массовой степени наполнения серной мастики, кг/кг. Проектирование состава радиационно-защитного серного бетона проводят следующим образом. Для бетона с заданной средней плотностью по формуле (1) определяют объемную долю серной мастики. Затем по формуле (2) расход мелкодисперсного наполнителя, а по формуле (3) – расход серы. Далее по формулам (4) и (5) определяют расходы соответственно крупного и мелкого заполнителей. Пример расчета. Задание: Рассчитать начальный состав радиационно-защитного серного бетона со средней плотностью 4300 кг/м3 при следующих исходных данных: средняя плотность серы – 2070 кг/м3; средняя плотность заполнителя и наполнителя – 5100 кг/м3; массовая степень наполнения серной мастики – 1,25 кг/кг. Расчет проводим на 1 м3 затвердевшего бетона. 1) Определение объемной доли серной мастики. Расчет проводим по формуле (1):
где
2) Определение расходов серы и мелкодисперсного наполнителя. Вычисление ведем по формулам (2) и (3):
3) Определение расхода крупного заполнителя. Расчет ведем по формуле (4):
где r=0,5. 4) Определение расхода мелкого заполнителя по формуле (5):
Рассчитанный по предлагаемому методу начальный состав радиационно-защитного серного бетона приведен в таблице. На основе рассчитанного состава были изготовлены образцы с геометрическими размерами 100×100×100 мм. Образцы после выдержки в течение 7 суток были подвергнуты испытаниям. Экспериментальные значения средней плотности серного бетона составили 4260…4305 кг/м3. Сравнение экспериментальных данных и теоретических значений показывает, что относительная погрешность предлагаемого метода не превышает 10%. Источники информации 1. ГОСТ 27006-86 Правила подбора состава. 2. Патент RU №2005699, С 04 В 28/00. Способ проектирования состава песчаного бетона /Голубев А.И. (Россия) – опубл. 15.01.1994. 3. Патент RU № 2079839, G 01 N 33/38. Способ проектирования состава тяжелого бетона /Голубев А.И. (Россия) – опубл. 20.05.1997. 4. Баженов Ю.М. Технология бетона. – М.: Высшая школа, 1987, – с.229-245. Формула изобретения
Способ проектирования состава серного бетона, включающий расчет расходов серы, мелкодисперсного наполнителя, крупного и мелкого заполнителей на 1 м3 бетона, отличающийся тем, что для проектирования серного бетона радиационно-защитного c заданной средней плотностью определяют объемную долю серной мастики по формуле
где см – объемная доля серной мастики, м3/м3;
б – проектируемая средняя плотность бетона, кг/м3; н – средняя плотность заполнителя и наполнителя, кг/м3; с – средняя плотность серы, кг/м3; Н – массовая степень наполнения серной мастики наполнителем, при которой прочность мастики максимальна, кг/кг, а затем осуществляют расчет указанных расходов по формулам Мн – расход мелкодисперсного наполнителя, кг/м3
Mc – расход серы, кг/м3
М кр – расход крупного заполнителя, кг/м3
Ммл – расход мелкого заполнителя, кг/м3
где см, н, с, Н – то же, что и в формуле (1); r – соотношение между массами мелкого и крупного заполнителей (r=0,4…0,6), кг/кг.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.08.2004
Извещение опубликовано: 20.09.2006 БИ: 26/2006
TK4A – Поправки к публикациям сведений об изобретениях в бюллетенях “Изобретения (заявки и патенты)” и “Изобретения. Полезные модели”
Напечатано: Дата досрочного прекращения действия 07.08.2004
Следует читать: Дата досрочного прекращения действия 20.02.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 26-2006
Код раздела: MM4A
Извещение опубликовано: 10.10.2006 БИ: 28/2006
|
||||||||||||||||||||||||||