Самоуплотняющийся бетон со сверхвысокими свойствами, способ его приготовления и применение - RU2006132737A

Реферат

1. Самоуплотняющийся бетон с очень высокими свойствами, содержащий

цемент,

смесь разных видов песка из кальцинированных бокситов с разным гранулометрическим составом, наиболее тонкий песок со средним гранулометрическим составом менее 1 мм и наиболее крупный песок со средним гранулометрическим составом менее 10 мм,

белую сажу, 90% частиц которой имеют размер менее 1 мкм при среднем диаметре около 0,5 мкм,

противопенное средство,

суперпластификатор,

при необходимости волокна,

воду,

отличающийся тем, что содержание белой сажи составляет не более 15 мас.ч. на 100 мас.ч. цемента, что бетон дополнительно содержит сверхмалые частицы карбоната кальция с удельной поверхностью равной или более 10 м²/г, предпочтительно равной или более 15 м²/г, особо предпочтительно порядка 20 м²/г, при коэффициенте формы равном или более 0,3, предпочтительно равном или более 0,4, и что разные виды цемента и песка, сверхмалые частицы карбоната кальция и белая сажа имеют гранулометрическое распределение, при котором образуется не менее трех и не более пяти разных гранулометрических фракций, причем отношение между средним диаметром частиц одной гранулометрической фракции и средним диаметром частиц следующей за ней гранулометрической фракцией составляет 10.

2. Бетон по п.1, отличающийся тем, что массовое отношение между количеством сверхмалых частиц карбоната кальция в бетоне и количеством белой сажи изменяется от 1:99 до 99:1, предпочтительно от 50:50 до 99:1.

3. Самоуплотняющийся бетон с очень высокими свойствами, содержащий

цемент,

смесь разных видов песка из кальцинированных бокситов с разным гранулометрическим составом, наиболее тонкий песок со средним гранулометрическим составом менее 1 мм и наиболее крупный песок со средним гранулометрическим составом менее 10 мм,

сверхмалые частицы карбоната кальция с удельной поверхностью равной или более 10 м²/г, предпочтительно равной или более 15 м²/г, особо предпочтительно порядка 20 м²/г, при коэффициенте формы, равном или более 0,3, предпочтительно равном или более 0,4

противопенное средство,

суперпластификатор,

при необходимости волокна,

воду,

при этом разные виды цемента и песка, сверхмалые частицы карбоната кальция имеют гранулометрическое распределение, при котором образуется не менее трех и не более пяти разных гранулометрических фракций, причем отношение между средним диаметром частиц одной гранулометрической фракции и средним диаметром частиц следующей за ней гранулометрической фракции составляет около 10.

4. Бетон по п.1 или 3, отличающийся тем, что сверхмалые частицы карбоната кальция представляют собой сверхтонкие добавки карбоната кальция, кристаллизация которого происходила в кубической форме.

5. Бетон по п.1 или 3, отличающийся тем, что в качестве цемента используется белый цемент

6. Бетон по п.1 или 3, отличающийся тем, что смесь разных видов песка из кальцинированных бокситов содержит:

песок среднего гранулометрического состава менее 1 мм с содержанием 20% гранул размером менее 80 мкм,

песок гранулометрического состава от 3 до 7 мм,

при необходимости песок гранулометрического состава от 1 до 3 мм, при этом песок с меньшим гранулометрическим составом может быть заменен полностью или частично:

цементом, минеральными добавками, такими, как молотый шлак, летучие виды золы или порошковый наполнитель из кальцинированного боксита со средним диаметром частиц менее 80 мкм, при этом гранулы размером менее 80 мкм образуют фракцию в размере 20%,

песком с гранулометрическим составом более 1 мм, образующим другую фракцию.

7. Бетон по п.1 или 3, отличающийся тем, что волокна выбирают из металлических, синтетических, органических и минеральных волокон и их смесей, предпочтительно из волокон гомополимера или сополимера полиэтилена, полипропилена, полиамида, поливинилового спирта, углеродных волокон, волокон Kevlar^®, стальных волокон.

8. Бетон по п.7, отличающийся тем, что в качестве волокон применяют металлические волокна, предпочтительно стальные, длиной 5-30 мм, предпочтительно 10-25 мм, более предпочтительно порядка 20 мм, и диаметром 0,1-1,0 мм, предпочтительно 0,2-0,5 мм, более предпочтительно порядка 0,3 мм.

9. Бетон по п.3, отличающийся тем, что он содержит:

100 мас.ч. цемента,

50-200 мас.ч. смесей песков из кальцинированных бокситов разного гранулометрического состава, наиболее тонкий песок среднего гранулометрического состава менее 1 мм, наиболее крупный песок среднего гранулометрического состава менее 10 мм;

5-25 мас.ч. сверхмалых частиц карбоната кальция и белую сажу, причем содержание белой сажи составляет не более 15 мас.ч.;

0,1-10 мас.ч. противопенного средства;

0,1-10 мас.ч. суперпластификатора;

15-24 мас.ч. волокон;

10-30 мас.ч. воды.

10. Бетон по п.9, отличающийся тем, что он содержит в себе:

100 мас.ч. цемента,

80-150 мас.ч., предпочтительно 100-125 мас.ч., смесей песков из кальцинированных бокситов разного гранулометрического состава, наиболее тонкий песок среднего гранулометрического состава менее 1 мм и наиболее крупный песок среднего гранулометрического состава менее 10 мм;

10-20 мас.ч., предпочтительно 13-17 мас.ч., сверхмалых частиц карбоната кальция;

0,2-5 мас.ч., предпочтительно 0,5-0,7 мас.ч., противопенного средства;

5-7 мас.ч. суперпластификатора;

17-20 мас.ч. волокон;

10-20 мас.ч., предпочтительно 16-20 мас.ч., воды.

11. Бетон по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он обладает прочностью на сжатие не менее 150 МПа.

12. Способ приготовления бетона с добавкой волокон по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что все компоненты бетона смешивают до получения бетона с требуемой текучестью или что сначала смешивают сухие компоненты, такие, как цемент, разные виды песка, сверхмалые частицы карбоната кальция, белая сажа и возможно суперпластификатор и противопенное средство, после чего добавляют в смесь воду и при необходимости суперпластификатор и противопенное средство, если они присутствуют в жидком виде, и при необходимости волокна, и перемешивают до получения бетона с требуемой текучестью.

13. Готовая к применению сухая бетонная смесь, позволяющая получать бетон по любому из пп.1-11 после добавки воды и при необходимости волокон, а также суперпластификатора и противопенного средства, если они присутствуют в жидком виде.

14. Применение бетона, охарактеризованного в любом из пп.1-11, или приготовленного по п.12, для изготовления сборных элементов, таких, как столбы, поперечные балки, балки, перекрытия, плиточное покрытие, художественные сооружения, предварительно напряженных элементов или композиционных материалов, материала для заделки зазоров между конструкционными элементами, элементов систем ассенизации или в архитектуре.