ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2278838

КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Имя изобретателя: Мащенко Константин Геннадьевич 
Имя патентообладателя: Мащенко Константин Геннадьевич
Адрес для переписки: 630090, г.Новосибирск, Морской пр-кт, 64, кв.24, К.Г. Мащенко
Дата начала действия патента: 2004.11.05 

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение расхода воды при одинаковой подвижности, уменьшение водопоглощения и увеличение водонепроницаемости и морозостойкости бетонных смесей. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая пластификатор С-3, минеральный наполнитель, включающий диоксид кремния, дополнительно содержит смолу древесную омыленную, а в качестве наполнителя - цеолитсодержащий отход или природный цеолит, при следующем соотношении компонентов, мас. %: пластификатор С-3 - 23-27, смола древесная омыленная - 0,2-2, минеральный наполнитель - остальное. Комплексная добавка может содержать пермаит в качестве указанного минерального наполнителя и дополнительно лигносульфонат в количестве 5-7% мас. и смолу нейтрализованную воздухововлекающую в количестве до 2% мас.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций.

Известна добавка для повышения прочности и водонепроницаемости бетонов, включающая сульфаты алюминия, железа, меди, натрия, кальция, лигносульфит кальция, порошкообразный кремнезем, стеарат натрия, сульфонат натрия и протеинат серебра (Патент Франции №1432928, С 04 В 28/00, опубл. 04.02.96 г.).

Недостатком этой добавки является недостаточно высокая прочность.

Известна комплексная добавка, включающая микрокремнезем, с химической добавкой и водой. В качестве химической добавки используют пластификатор и/или его смесь с регулятором твердения, воздухововлекающей, противоморозной добавками (Патент RU №2096372, МПК7 С 04 В 28/02, опубл. 20.11.97 г.).

Недостатком этой добавки является сравнительно невысокая морозостойкость и необходимость сушки для удаления влаги для получения готового продукта.

Известна добавка для бетонной смеси, включающая суперпластификатор С-3 и смолу древесную омыленную и в качестве наполнителя карбид бора (Патент RU 2107049, МПК7 С 04 В 28/00, опубл. 20.03.98 г.), однако эта добавка не позволяет одновременно повысить прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

Известна комплексная добавка, включающая диоксид кремния, пластификатор С-3 (Патент RU 2160723, МПК7 С 04 В 28/00, опубл. 20.12.2000 г.). Однако способ приготовления этой добавки достаточно сложен и включает стадию гранулирования, для того, чтобы получить добавку, равномерно распределяемую в бетонной смеси.

Наиболее близким техническим решением является комплексная добавка, включающая минеральный наполнитель и химическую добавку (Патент RU №2033403, МПК7 С 04 В 28/00, опубл. 92 г.). В качестве минерального наполнителя используют ультрадисперсный активный минеральный наполнитель на основе кремнезема. В качестве химической добавки используют продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, нитрит натрия или технический лигносульфонат.

Недостатком добавки является недостаточно высокая пластифицирующая способность, недостаточно высокая прочность и морозостойкость бетонных смесей.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка состава комплексной добавки для бетонной смеси, позволяющей повысить прочность, сократить расход воды при одинаковой подвижности, уменьшить водопоглощение и увеличить водонепроницаемость и морозостойкость бетонных смесей.

Поставленная задача решается с помощью комплексной добавки для бетонной смеси, включающей пластификатор С-3, минеральный наполнитель, включающий диоксид кремния, и дополнительно содержит смолу древесную омыленную, а в качестве наполнителя - цеолитсодержащий отход или природный цеолит, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пластификатор С-3 23-27
Смола древесная омыленная 0,2-2
Минеральный наполнитель остальное.

В качестве указанного минерального наполнителя комплексная добавка предпочтительно содержит пермаит.

Комплексная добавка для бетонной смеси может содержать дополнительно дигносульфонат в количестве 5-7% мас.

Комплексная добавка для бетонной смеси может содержать дополнительно смолу нейтрализованную воздухововлекающую в количестве до 2% мас.

Предлагаемую комплексную добавку получают совместным смешением названных выше компонентов.

Составу присвоено условное наименование "Бенотех Уником".

Для приготовления комплексной добавки используют пластификатор С-3, полученный по ТУ 5870-002-58042865-03, лигносульфонат технический порошкообразный, полученный по ТУ 54-028-00279580-97, пластификатор лигносульфонат модифицированный гранулированный, полученный по ТУ 5870-001-58042865-03, пермаит в виде тонкозернистого порошка и мелкозернистой крошки по ТУ 10.07.16-00670433-97.

Так как в качестве минерального наполнителя используется тонкозернистый порошок (цеолитсодержащий отход или природный цеолит), то при использовании добавки требуется меньшая водопотребность. Природный цеолит содержит в своем составе диоксид кремния и оксид алюминия, которые адсорбируют на своей поверхности компоненты добавки и за счет свойств предлагаемого наполнителя компоненты равномерно распределяются в объеме цеолита и более прочно закрепляются в объеме цеолита.

При предлагаемом соотношении компонентов техническим результатом является повышение прочности, сокращение расхода воды при одинаковой подвижности, уменьшение водопоглощения и увеличение водонепроницаемости и морозостойкости бетонных смесей. Способ приготовления комплексной добавки отличается простотой и низкими энергозатратами.

Нами были приготовлены для сравнения комплексные добавки, содержащие пластификатор С-3 и смолу древесную омыленную с другими наполнителями. Однако указанный выше технический результат не был получен.

Бетонную смесь готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и интенсивно перемешивают, в полученную сухую смесь вносят комплексную добавку в количестве 3% от массы цемента и смесь перемешивают до однородной массы. Затем готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления образцов лабораторного типа.

Для приготовления бетонной смеси использовались цемент - пц400, изготовитель ОАО "Искитмцемент"; песок речной с Мкр.=1,61; щебень известняк, фракции 5-20 мм - производитель ОАО "Каменный карьер" п.Горный.

В таблицах 1-3 приведены данные о составе и результатах испытаний комплексной добавки "Бенотех Уником" в бетонной смеси. Из приведенных данных в таблицах 1-3 следует, что введение добавки "Бенотех Уником" в бетонную смесь в количестве 3% от массы цемента позволяет повысить прочность до 40%, сократить расход воды на 20% при одинаковой подвижности, уменьшить водопоглощение, увеличить водонепроницаемость. Кроме этого, бетонные образцы, изготовленные с введение добавки "Бенотех Уником" в бетонную смесь в количестве 3% от массы цемента, выдержали испытания на морозостойкость в количестве 75 циклов попеременного замораживания и оттаивания по базовому второму методу, что соответствует F300 без каких-либо признаков разрушения.

Таким образом, марка бетонов с предлагаемой добавкой соответствует по морозостойкости F300. Испытания проводились по ГОСТу 10060.

Расходные нормы материалов для производства бетонных смесей и состав комплексных добавок

Табл.1
№ п/п Расход материалов на 1 м3, кг Состав добавки, мас.%
  Цемент Песок Щебень Добавка, % Вода Минеральный наполнитель Пластификатор С-3 Смола древесная омыленная Смола нейтрализованная воздухововлекающая Лигносуль-фонат
1 (контр.) 400 650 1,300 - 200 - - - - -
2 400 650 1,300 3,0 160 Пермаит-73,1 26,6 0,3 - -
3 400 650 1,300 3,0 160 Отходы пр. цеолита-68,5* 23,0 2,0 - 6,5
4 400 650 1,300 3,0 160 Пермаит-66,4 26,6 0,3 0,2 6,5
5 (прототип) 400 650 1,300 5,0 160 Микрокремнезем
-83,3
16,7 - - -


* - отходы производства цеолита имеют следующий химический состав: диоксид кремния - 69,7-70,58%; оксид алюминия с примесью оксида титана - 16,67-16,74%; закись железа - 3,02-3,03%, оксид кальция - 0,79%; оксид магния - 0,27%.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая пластификатор С-3, минеральный наполнитель, включающий диоксид кремния, отличающаяся тем, что дополнительно содержит смолу древесную омыленную, а в качестве минерального наполнителя - цеолитсодержащий отход или природный цеолит при следующем соотношении компонентов, мас.%: 

Пластификатор С-3 23-27
Смола древесная омыленная 0,2-2
Минеральный наполнитель остальное

2. Комплексная добавка для бетонной смеси по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного минерального наполнителя содержит пермаит.

3. Комплексная добавка для бетонной смеси по п.2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит лигносульфонат в количестве 5-7 мас.%.

4. Комплексная добавка для бетонной смеси по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит смолу нейтрализованную воздухововлекающую в количестве до 2 мас.%.

Версия для печати
Дата публикации 12.05.2007гг


вверх