УПРУГИЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ БЕТОНА

Упругий заполнитель бетона относится к области строительства, в частности, к искусственным материалам для приготовления бетонов, и может быть использован в строительной индустрии.
Известен упругий заполнитель, выполненный в виде резиновой крошки, используемый в бетонном покрытии в качестве ударогасящего элемента (RU, №2220178, Кл. C09D 175/04, C09J 175/04, 27.12.2003).
Недостатком известного упругого заполнителя является то, что, во-первых, бетонное изделие за счет включения дополнительного компонента - резиновой крошки имеет пониженную прочность, и, во-вторых, включение дополнительного компонента в состав бетонной смеси усложняет процесс перемешивания, что снижает эффективность его использования в целом.
В основе полезной модели поставлена задача по созданию упругого заполнителя бетона, позволяющего повысить эффективность его применения, как за счет упрощения процесса изготовления, так и за счет повышения прочности бетона.
Техническим результатом является простота получения заполнителя с одновременным повышением упругих свойств.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, упругий заполнитель бетона, согласно полезной модели характеризуется наличием внутренней несущей части, воспринимающей основную нагрузку и упругой оболочки, гасящей динамическую нагрузку. При этом внутренняя несущая часть выполнена на основе природных каменных материалов или отходов производства, а упругая оболочка содержит от 1 до 3 слоев, при этом многослойной упругая оболочка содержит упрочняющие прослойки.
Полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен упругий заполнитель бетона, включающий 1 слой упругой оболочки; на фиг.2 - упругий заполнитель с упругой оболочкой, включающей упрочняющие прослойки.
1 - несущая часть; 2 - упругая оболочка; 3 - упрочняющая прослойка в виде армирующего элемента, например сетка; 4 - внешняя упругая оболочка.
Упругий заполнитель бетона состоит из внутренней несущей части 1, воспринимающей основную нагрузку и оболочки 2, гасящей динамическую нагрузку (фиг.1). При этом внутренняя несущая часть 1, воспринимающая нагрузку может быть выполнена из неупругого природного материала, например, гранита, а также может состоять из производственных отходов, например: кирпичных, стеклянных, бетонного боя, или различного рода шлаков. В свою очередь оболочка 2, гасящая динамическую нагрузку также может быть выполнена из различных материалов, в том числе и из отходов производства, например из отходов резиновых волокон, или из отходов производства листовой резины. Оболочка 2 может быть выполнена многослойной, включающей упрочняющие прослойки, например, состоящей из внутренней упругой оболочки 3, покрытой армирующим элементом 4, например сеткой, и внешней упругой оболочкой 5 (фиг.2).
Выполнение несущей части 1 в виде крупного заполнителя, воспринимающего основную нагрузку из прочного материала, заключенного в гасящую динамическую нагрузку часть - упругую оболочку 2 позволяет, во-первых, совместить прочностные и упругие свойства в одном компоненте и отказаться от дополнительного упругого компонента в составе бетона, например резиновой крошки, что упрощает технологию его приготовления и повышает прочность бетона, а, во-вторых, добиться более равномерного распределения упругого заполнителя, что повышает однородность упругих свойств в объеме бетона, и что, в целом, повышает эффективность работы упругого заполнителя.
Заключение крупного заполнителя в упругую оболочку позволяет выполнять ему не только основную функцию - обеспечение структурной прочности бетона, но и дополнительную функцию - воспринимать и гасить динамические, ударные нагрузки. Выполнение упругой оболочки 2 многослойной, например, с включением сетки, позволяет повысить упругие свойства бетона за счет усиления структуры оболочки, что повышает, в целом, эффективность работы крупного заполнителя бетона при действии динамических нагрузок.
Работает упругий заполнитель бетона следующим образом.
Работу начинают с изготовления упругого заполнителя с повышенными упругими свойствами. В зависимости от решаемой задачи, упругий заполнитель бетона может изготавливаться как из природных материалов, так и из отходов производства. Для этого сначала изготовляют внутреннюю несущую часть 1, воспринимающей основную нагрузку, которая может быть искусственной. В свою очередь, оболочку 2, гасящую динамическую нагрузку формируют, например, путем макания в латекс и последующей выдержкой (фиг.1). При формировании упругой многослойной оболочки (фиг.2) операции выполняют те же, только на первый упругий слой наклеивают сетку и формируют второй упругий слой по той же методике, что и первый.
При приложении нагрузки к бетону в нем развивается комплекс напряжений и деформаций, при этом внутренняя несущая часть 1 воспринимает основную нагрузку, а оболочка 2 - воспринимает и гасит действие динамической ударной нагрузки. Соответственно каждый компонент бетона будет воспринимать часть общей нагрузки. При этом по поверхности упругого заполнителя будут более равномерно распределяться напряжения и соответственно меньше возникать концентрации напряжений в отличие от применения резиновой крошки, в случае ее использования как самостоятельного упругого заполнителя в бетоне. Соответственно и структура бетона будет более упруго работать во всем объеме включения упругого заполнителя, что обеспечит более долговечную работу бетонного изделия при воздействии динамических нагрузок.
Упругий заполнитель бетона разработан и опробован в лаборатории строительных материалов на кафедре ПСК ТГТУ. Выполненные испытания доказали возможность использования упругого заполнителя в качестве крупного заполнителя бетона в производстве железобетонных изделий с повышенными упругими свойствами.