ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

08-041-05

Наименование проекта

Подбор сухих строительных смесей с улучшенными технологическими и строительно-эксплуатационными свойствами

Назначение

Выполнение облицовочных, штукатурных и кладочных работ наиболее эффективными строительными смесями

Рекомендуемая область применения

Промышленность строительных материалов

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Сухие строительные смеси являются конкурентом товарных бетонных и растворных смесей, доставляемых на строительные объекты спецавтотранспортом, а также смесей, которые готовятся в передвижных установках.

Мировой и отечественный опыт использования сухих строительных смесей показал их высокую эффективность и преимущества по сравнению с традиционными бетонными и растворными смесями.

Для повышения качественных показателей сухих строительных смесей производители используют химические добавки.

Анализ ассортимента отечественных добавок позволяет сделать следующие предположения. Наибольшей популярностью пользуется суперпластификатор С 3. Однако С - 3 по многим параметрам уступает таким добавкам, как ЛТМ - ГГ и УД - С и, прежде всего, по водоотделению растворных и бетонных смесей и по стабильности прочностных характеристик. Добавка С - 3 почти в 8 раз дороже добавок ЛТМ - П и УД - С. Многофункциональная добавка ЛТМ - П представляет порошкообразный материал на основе ЛСТ, модифицированный натриевыми и калиевыми солями минеральных кислот, а также поверхностно -активными веществами; добавка вводится в количестве 0,3...0,5 % от массы цемента.

Основная задача проводимых исследований состояла в подборе составов сухих смесей для кладочных растворов широкого ассортимента использования.

Сухие смеси и растворы из них готовились на местном сырье Брянской области. Использовались: рядовой портландцемент ОАО «Мальцовский портландцемент» ПЦ 400 -Д20 и ПЦ 5 00 -ДО, пески различных карьеров и горелая .земля ОАО «Брянский стальзавод». Определение качества песка проводилось в соответствии с действующими нормативными документами. Результаты исследований сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Основные характеристики мелкого заполнителя

Наименование характеристики

Величина

Наименование заполнителя

песок

песок

песок

горелая земля

Карьер

Свенский

(Iпартия)

Свенский

(II партия)

Радицкий

Параметры состояния:

насыпная плотность, кг/м 3

истинная плотность, г/см 3

пустотность, %

1590

2,56

37,9

1520

2,54

40,2

1528

2,75

44,8

1580

2,38

33,6

Зерновой состав, полный остаток на сите, мм, % массы:

2,5

1,25

0,63

0,315

0,16

0,20

1,35

3,75

80,75

97,75

0,70

2,20

4,30

70,80

96,80

0,50

1,50

3,50

54,00 98,20

1,45

5,12

10,31

81,36

98,02

Модуль крупности (М кр)

1,84

1,68

1,56

1,96

Содержание примесей:

глина в комках, % массы

пылевидные, глинистые, илистые частицы, % массы

органические

0,5

1,0

норма

0,7

1,5

норма

1,0

4,0

норма

0,2

1,0

норма

Предварительными исследованиями и с учетом экономического фактора для дальнейшей работы был выделен песок Свенского карьера (I партия), а также рассмотрены возможности применения в качестве заполнителя горелой земли.

Сухие смеси готовились перемешиванием в лабораторном смесителе до коэффициента однородности 0,95...0,97, который рассчитывался по удельным поверхностям проб готовой смеси (не менее 5 проб).

Из приготовленных сухих смесей формовали образцы-балочки размером 40х40х160 мм. Количество воды подбиралось таким образом, чтобы пластичность растворной смеси соответствовала требуемой для данного вида (по назначению) растворной смеси. В возрасте 28 суток нормального твердения образцы подвергали комплексу испытаний. Определяли предел прочности при изгибе и при сжатии, однородность прочности, морозостойкость.

На заключительном этапе исследований из рекомендуемых в производство составов сухих смесей получены растворные смеси и растворы, которые, исследовались в соответствии с требованиями ГОСТ 28013 - 89. У растворных смесей определялись подвижность и марка по подвижности, водоудерживающая способность, расслаиваемость.

Образцы - кубы размером 70,7х70,7х70,7 мм испытывались на сжатие с последующим определением марки раствора; действительная (максимально возможная) марка по морозостойкости не определялась: устанавливалось, выдерживает ли образец 25 и 35 циклов испытаний.

Результаты исследований представлены в таблицах 2-4.

Таблица 2

Результаты испытаний образцов растворов

Состав раствора

Предел прочности, МПа

Коэффициент однородности прочности

Морозостойкость, циклы, не менее

при изгибе

при сжатии

1.Цемент рядовой; песок свенский (1 партия)

1:3

1:3,5

1:4

1:4,5

1:5

3,06

2,94

2,75

2,30

2,07

10,80 10,43

8,81

8,30

7,75

0,86

-

0,79

-

0,87

35

-

35

-

25

2.Цемент рядовой; горелая земля

1:3

1:3,5

1:4

1:4.5

1:5

4,2

3,5

3,5

2,9

2,6

15,08 14,48 13,62 13,00 12,60

0,84

-

0,72

-

0,85

35

-

35

-

35

3.Цемент активированный; песок свенский(Iпартия)

1:3

1:3.5

1:4

1:4,5

1:5

4,9

4,9

4,2

3,7

2,6

15,7

15,1

14,4

13,3

11,6

0,89

0,91

0,91

0,92

0,90

35

-

35

-

35

4.Цемент активированный; песок свенский (I партия) фракциони­рованный

1:3

1:3,5

1:4

1:4,5

1:5

5,7

5,3

4,9

4,3

3,2

19,6

18,2

16,4

15,3

13,3

0,97

0,96

0,98

0,97

0,98

35

-

35

-

35

Таблица 3

Рост прочности раствора во времени

Состав раствора

Возраст образца, сут

Предел прочности, МПа

при изгибе

при сжатии

1.Цемент рядовой; песок свенский (1:3)

3

7

14

28

56

90

1,15

2,09

2,75

3,06

3,54

4,17

-

7,3

9,5

10,8

11,6

12,3

2.Цемент рядовой; песок свенский (1:3,5)

3

7

14

28

56

90

0,86

1,88

2,50

2,94

3,15

4,01

-

8,6

8,8

10,4

10,8

11,3

3.Цемент рядовой; песок свенский (1:4)

3

7

14

28

56

90

0,53

1,56

2,37

2,75

2,96

3,62

-

5,7

7,7

8,8

9,6

11,1

Таблица 4

Влияние добавки ЛТМ-П на прочность растворов

Состав раствора

Предел прочности при изгибе, МПа

Предел прочности при сжатии, МПа

Контрольный состав

Добавка, 0,3 % массы цемента

Контрольный состав

Добавка, 0,3 % массы цемента

Цемент рядовой; песок свенский

1:3

1:4

1:5

3,06

2,75

2,07

3,41

3,09

2,36

10,80

8,81

7,75

12,24

10,29

8,95

Цемент активированный; песок свенский

1:3

1:4

1:5

4,9

4,2

2,6

5,39

5,04

3,12

15,7

14,4

11,6

18,21

16,56

13,46

Анализ полученных данных дает основания для следующих основных выводов.

При использовании рядовых материалов для сухих, смесей возможно получение кладочных растворов марок М75...М100 при соотношении компонентов Ц : П = (1 : 5)...(1 : 3) с маркой по морозостойкости не нижеF25...F35 и удовлетворительными характеристиками растворных смесей по воздухоудерживающей способности и расслаиваемости.

Предварительная активация цемента позволяет сократить расход и получать при тех же соотношениях компонентов Ц : П = (1 : 5)...(1 : 3) растворы марок М100...М150 с маркой по морозостойкости не ниже F35. Дальнейшее уменьшение расхода цемента приводит к появлению расслаиваемости растворных смесей.

Использование фракционированного песка и активированного цемента позволяет увеличить марку раствора до М100...М200 при соотношении компонентов смесей Ц : П = (1 : 5)...(1 : 3); марка по морозостойкости не ниже F35. Растворные смеси имеют хорошие характеристики по расслаиваемости и водоудерживающей. способности.

Характеристики растворных смесей и растворов из сухих смесей значительно улучшает добавка ЛТМ - П; по эффекту действия добавка аналогична супер пластификатору С -3, по стоимости примерно в 8 раз дешевле.

Из сухих смесей на рядовых материалах и с улучшенными свойствами (активированный цемент, фракционированный песок) возможно получение сухих смесей для кладки из обыкновенного кирпича и различных видов камней, штукатурных и облицовочных работ в соответствии с действующими нормативными документами.

Преимущества перед известными аналогами

Проведенный анализ смесей широкого ассортимента, рекомендации по подбору высокоэффективных компонентов-добавок для изготовления сухих смесей с применением местного сырья

Стадия освоения

Способ (метод) проверен в лабораторных условиях

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Повышение качества строительных работ, снижение стоимости сухих смесей в 8 раз

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

29.08.2005

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)