Способ приготовления сталефибробетона

(51 4 С 04 В 28 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСН ОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯзаключающийся взатворения, цемеьных фибр в турбрмовании и теплоотке, о т л и ч(54) (57) СПО ФИБРОБЕТОНА, шивании воды песка и стал смесителе, ф ностной обра СТАЛЕ -м Бюл, У 1кий орденаордена Ти инженер та,лентном Октябрьсудовогоо-строител ла ю выше- затв аренко к мас.7его етоны,нами.38.применженерны ол н ыт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ленинградской Революции иКрасного Знаменный институт(56) Рабинович Ф,Н. и ддисперсно-армированныеОбзор ВНИИЭСМ. -М.; 197Курбатов Л,Г, и др.нения сталефибробетонасооружениях. Л.: 82, с. щ и и с я тем, что, с целью п ния прочности, сначала в воду рения вводят отрезки синтетич волокон в количестве 0,8 - 1, перемешивают 30 - 40 с, после добавляют последовательно цем песок и стальные фибры,1 12Изобретние относится к промышленности строительных материалов и мажет быть использовано при производстве изделий и конструкций для зданий и сооружений промышленного, гражданского и общественно-бытового назначения.Цель изобретения - повышение прочности сталефибробетона,Получение сталефибробетона с повышенной прочностью при введении синтетических волокон объясняется увеличением сцепления стальных фибр с цементным камнем.Механизм этого явления следующий,При введении синтетических волоконв воду затворения в турбулентном смесителе происходит их распушка, т,е,разделение прядей на элементарныеволокна. После добавления цемента начинается гидратация, которая определяется способностью молекул водыпроникать к поверхности цементных зерен, их химическим взаимодействиеми диффузианньм отводом продуктов гидратации из поверхностного слоя в окружающую среду. В начальный периодгидратации диффузионному отводу новообразований с поверхности зеренцемента способствует интенсивное перемешивание материалов в турбулентном смесителе в присутствии большогоколичества вацы, Однако в смеси сволокнами не вся вода находится вдвижении, Между зернами цемента, адгезираванными на волокне, вода образует застойные зоны, в которых анапри перемешивании остается неподвижной. Следовательно, концентрацияновообразований в зонах контактацементных зерен с волокнами выравнивается лишь за счет дифФузии, и,поэтому, остается выше средней концентрации в смеси,В связи с этим, в жидкой Фазе контактных зон раньше, чем в остальном объеме смеси, образуется пересыщенный раствор, необходимый для начала выкристаллизации гидратных новообразований, Так как синтетические волокна расположены в смеси хаотически, та по мере гидратации происходит образование пространственной коагуляционнай структуры. В ячейках такого каркаса, созданного синтетическими волокнами и цементным тестам, бетон имеет плотность выше, чем смесь без волокон, При введении030 б 5 2 5 15 20 25 30 стальных фибр они располагаются вячейках каркаса и возникает своеобразный "эффект обоймы". По мере дальнейшей гидратации и твердения стальные фибры находятся в более стесненных условиях, чем в смеси без синтетических волокон, в результате чегообразуется прочная структура с повышенной прочностью сцепления стальных фибр с цементным камнем,Таким образом, взаимовлияние введения синтетических волокон именнов воду эатворения при турбулентномперемешивании придает материалу свойства, заключающиеся в повьшении прочности в результате увеличения сцепления стальных Фибр с цементным камнем, не известные прежде для составасталефибрабетона.Исследования проводят на составахбетона, приведенных в табл.1.П р и м е р. Бетонные смеси указанных составов приготавливают следующим образам,В работающий турбулентный смеситель са скоростью вращения ротора500 об/мин заливают необходимое количество воды и загружают синтетические фибры, Время перемешивания волокон с водой с целью их распушкисогласна проведенным экспериментам составляет 30-ч 0 с (табл. 2).Результаты испытаний для состава 4 приведены в табл.2.После распушки волокон в воде добавляют остальные компонентысмеси в следующей последовательности: портландцемент, песоки гтальные Фибры, Общее времяперемешивания составляет 4 мин. Готовую смесь выкладывают в металлические формы и вибрируют в течение 20 с,Твердение образцов осуществляетсяов прапарочной камере при 80 С в течение 8 ч.Результаты испытаний представлень 1в табл,3,Иэ табл .3 видно, что армированиемелкозернистого бетона одними синтетическими волокнами, как способ повышения прочности, не эффективно (состав б), Эта объясняется тем, что модуль упругости волокон значительно ниже модуля упругости бетона а согласно теории композиционных материалов получение фибробетона с улучшенными прочностными характеристиками возможно лишь при условии, когда моТаблица 15 Содержание компонентов, мас.Х Состав Порт- Пеланд- сок Вода Синте- тичесСтальныефибры киефибры цемент 20 26,6 53,4 20,8 1,2 25 50 26 52 27 54 27 54 7,0 1,0 13,2 0,8 14,0 27 1,0 18,0 Та блица 2 40 10 30 60 15,3 15,8 14,9 14,7 дуль упругости волокон превышает модуль упругости матрицы. Так, при армировании бетона стальными фибрамиего прочность повышается в два раза(состав 5) . Однако эффект от армирования стальными волокнами может быть значительно увеличен в результате введения в сталефибробетонную смесь отрезков синтетических волокон (состав 3-4). В этом случае возрастает степень использования армирующих свойств стальных фибр, так как при Время перемешивания синтетическихволокон с водой, с Предел прочности сталефибробетонана растяжение при изгибе, МПА 203065 4твердении бетона они находятся в более стесненных условиях. В результате повышается прочность сцеплениястальной проволоки с цементным камнем, а следовательно, и прочностьматериала в целом.Показатели качества мелкозернистого бетона, дисперсно-армированноговолокнами, полученного согласно О предлагаемому способу, позволяют при"менять его в производстве иэделий иконструкций для зданий сооруженийпромышленного, гражданского и общественно-бытового назначения.,1203065 Т а б л и ц а 3 Состав Вид бетона 6,7 Мелкозернистый бетон 12,4 15,6 17,5 13,7 6,9 Составитель О.Моторина,ТехРед З.палий Корректор С.Шекмар Редактор Н,Гунько Заказ 8382/29 Тираж 604 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Мелкозернистый бетон, дисперсноармированный стальными и синтетическими волокнами 3 Мелкозернистый бетон, дисперсноармированный стальными волокнамис насечкой Мелкозернистый бетон, дисперсноармированный синтетическими волокнами Предел прочности на растяжение приизгибе, МПа