БЕТОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

БЕТОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2067564 (13) C1

(51) 6 C04B28/04, C04B111:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1996.10.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 95116997/03 
(22) Дата подачи заявки: 1995.10.11 
(45) Опубликовано: 1996.10.10 
(56) Аналоги изобретения: Авторское свидетельство СССР N 1760981, кл. C 04B 40/00, 1992. 
(71) Имя заявителя: Акционерное общество "Промстройпроект" 
(72) Имя изобретателя: Сытник А.К. 
(73) Имя патентообладателя: Сытник Александр Константинович 

(54) БЕТОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к составам бетонных композиций и способам их приготовления и может быть использовано в строительстве, преимущественно в области производства стройматериалов, используемых в торкретбетонных работах для герметизации и гидроизоляции бетонных, железобетонных, каменных, кирпичных и металлических конструкций по способу "мокрого" торкретирования. Сущность: готовят композицию, содержащую, мас.%: алитовый портландцемент марки "500" с долей С3S в нем 60-62% 27,5-30,5; кварцевый песок фракции менее 0,315 мм 30,0-32,0 и фракции 0,315-1,250 мм 22,0- 24,5; микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)103см2 /г 2,0-3,0; суперпластификатор С-3 0,5-1,5; комплексную минеральную добавку - продукт совместного помола до удельной поверхности (4,5-5,0)103см2/г алюминатного портландцемента марки "500" с долей С3А в нем 12-14%,кварцевого песка с удельной поверхностью (0,1-0,15)103см2/г и сульфоалюмината кальция, взятых в соотношении 50:40:10 соответственно 4,5-7,0, и воду - остальное. Проводят перемешивание в скоростном турбулентном бетоносмесителе указанных компонентов в определенной последовательности до однородного состояния. 3 с.п.ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам бетонных композиций и способам их приготовления и может быть использовано в строительстве, преимущественно в области производства стройматериалов, применяемых в торкретбетонных работах для герметизации и гидроизоляции бетонных, железобетонных, каменных, кирпичных и металлических конструкций по способу "мокрого" торкретирования, в особенности ограждающих конструкций заглубленных сооружений с проведением работ изнутри их, а также используемых для изготовления тонкостенных пространственных конструкций и серийных однотипных изделий различного профиля и назначения с высокими значениями водонепроницаемости, прочности и долговечности. Известна бетонная композиция со значениями марки водонепроницаемости W 16 и прочности 83-115 МПа, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, суперпластификатор и воду, содержащая портландцемент марки "400", в качестве наполнителя микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40) 103см2/г, в качестве заполнителя кварцевый песок трех интервалов крупности: 2,2-2,5 мм, 1,0-1,15 мм и 0,05-0,5 мм, в качестве суперпластификатора смесь продукта поликонденсации меламина, формальдегида и сульфанилата натрия МФ-АР с нитритом натрия или нитритом кальция в соотношении 1:(16:-2,5) соответственно.

Недостатком этой композиции является относительно невысокие значения водонепроницаемости, деструктивные явления вследствие деформаций усадки в литых и высокоподвижных смесях, снижение морозостойкости вследствие ухудшения поровой структуры бетона, что препятствует получению плотных и долговечных защитных покрытий при герметизации конструкций торкретированием. Кроме того, дефицитность, высокая стоимость и токсичность смеси МФ-АР с электролитами ограничивают область ее применения и удорожают производство работ.

Известен способ приготовления бетонной композиции, включающий вначале перемешивание воды с микрокремнеземом в течение 25-30 с, в скоростном турбулентном бетоносмесителе со скоростью 600-700 об/мин, затем добавляют кварцевый песок и проводят перемешивание в течение 25-30 с, затем вводят цемент и перемешивают в течение 45-50 с, после чего в полученную смесь вводят комплексную добавку, содержащую смесь суперпластификатора МФ-АР с электролитом и проводят перемешивание в низкооборотном бетоносмесителе со скоростью 40-60 об/мин в течение 80-100 с.

Недостатком этого способа является ограниченное использование возможностей интенсивной раздельной технологии приготовления бетонных смесей, заключающееся в том, что все компоненты данной композиции, в том числе и заполнители, вводят и перемешивают в скоростном турбулентном бетоносмесителе без суперпластификатора, входящего в комплексную добавку, которую вводят в смесь лишь на заключительной стадии перемешивания в обычном низкооборотном бетоносмесителе. В результате этого не исключается нерегулируемое избыточное воздухововлечение, отрицательно влияющее на дисперсность и поровую структуру бетона и как следствие, на его плотность, морозостойкость и водонепроницаемость. Кроме того, высокие скорости перемешивания 600-700 об/мин цемента и остальных компонентов без введения комплексной добавки не исключают нежелательные процессы ложного схватывания и образования флокул (кластеров) в цементной матрице композиции, ухудшающие ее деформативные и реологические свойства. Указанные явления отдаляют начало эффективной гидратации цементного теста, снижают скорость набора прочности цементного камня в начальные сроки твердения, что является неприемлемым для получения надежных водонепроницаемых защитных покрытий конструкций при их герметизации "мокрым" торкретированием.

Целью изобретения является расширение области применения композиции и способов ее приготовления, повышение водонепроницаемости защитных покрытий поверхностей конструкций, интенсификация работ по их герметизации методом торкретирования, экономия материалов, сокращение стоимости и времени производства работ.

Это достигается тем, что готовят композицию, содержащую, мас. алитовый портландцемент марки не ниже "500" с долей С3S в нем 60-62% 27,5-30,5; кварцевый песок фракцмй менее 0,315 мм 30,0-32,0 и 0,315-1,250 мм 22,0-24,5; микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)103см2/г 2,0-3,0; суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида 0,5-1,5; комплексная минеральная добавка продукт совместного помола до удельной поверхности (4,5- 5,0)103см2/г алюминатного портландцемента марки "500" с долей С3А в нем 12-14% кварцевого песка с удельной поверхностью (0,1-0,15)103см2/г и сульфоалюмината кальция, взятых в соотношении 50: 40: 10 соответственно 4,5-7,0 и вода остальное, и проводят вначале перемешивание воды с микрокремнеземом в скоростном турбулентном бетоносмесителе со скоростью 300-350 об/мин в течение 20-25 с, затем вводят 75% указанной комплексной минеральной добавки и одновременно суперпластификатор и перемешивание проводят в течение 20-25 с, затем подают цемент и перемешивание проводят в течение 55-65 с, после этого в скоростной бетоносмеситель загружают заполнитель указанной меньшей фракции и перемешивание проводят в течение 30-40 с, затем в полученную смесь вводят остальной заполнитель и оставшуюся часть (25%) комплексной минеральной добавки и окончательное перемешивание проводят в обычном низкоскоростном бетоносмесителе со скоростью 50-60 об/мин в течение 55-65 с до получения однородного равнопластичного состояния композиции.

При необходимости изменения подвижного композиции (при неизменном В/Ц-отношении), регулирования периода начального твердения бетона и улучшения дисперсности твердой фазы гидратирующей смеси предусматривают после окончания перемешивания цемента в скоростном турбулентном бетоносмесителе по вышеуказанному способу введение в полученную смесь всего заполнителя и оставшейся части (25%) комплексной минеральной добавки и окончательное перемешивание в низкоскоростном бетоносмесителе со скоростью 50-60 об/мин в течение 90-100 с, при этом с начала приготовления композиции порядок перемешивания остальных компонентов не изменяется.

Входящий в комплексную минеральную добавку сульфоалюминат кальция - порошок с плотностью 2,93 г/см3 и удельной поверхностью до помола 2280 см2/г, имеет химический состав, мас. SiO2 1,4; Al2O3 13,1; Fe2O3 0,6; CaO 47,0; MgO 0,5; S0 32,2; остальное (нерастворимый остаток) менее 4.

Удельная поверхность комплексной минеральной добавки после совместного помола ее компонентов (4,5-5,0)103см2/г.

Кварцевый песок по ГОСТ 8736-85, содержит минералы, мас. кварц 46,8-59,4; карбонаты 33,4-37,0; песчаники 3,5-6,5; темноцветные минералы 1,4-3,1; кремень 1,1-7,8 остальное 0-0,8.

Цемент по ГОСТ 10178-85 и 22266-76.

Суперпластификатор С-3 раствор 20%-ной концентрации с плотностью 1,009 г/см3, с содержанием сухого вещества 0.195 кг/л раствора (0,180 кг на 1 кг раствора). Соответствует ТУ 6-14-625-80 Минхимпрома СССР и "Рекомендациям по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборного и монолитного железобетона", М. НИИЖБ и ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1987.

Примеры выполнения изобретения иллюстрируются в табл.1 (композиция) и табл. 2 (характеристики композиции).

Предлагаемые состав композиции и способы ее приготовления обеспечивают комплексное использование свойств ее высокоактивированных компонентов для получения оптимальных технологических и эксплуатационных характеристик бетона.

Это достигается тем, что действие содержащегося в композиции суперпластификатора гидрофильного типа, снижающего скорость твердения бетона в ранние сроки гидратации, и действие тонкодисперсных активированных частиц наполнителя и цемента, не исключающих наряду с эффектом повышения прочности усадочных напряжений и трещинообразования при твердении, компенсируется действием компонентов комплексной минеральной добавки, устраняющей указанные недостатки.

Механизм действия комплексной минеральной добавки в композиции заключается в том, что ее высокоактивный компонент С3А, обладающий наибольшей скоростью и глубиной гидратации цементных зерен в начальные сроки, и сульфоалюминат кальция в результате реакции интенсивно образуют кристаллы гидросульфоалюминатов высокосульфатной фазы и низкоосновных гидросиликатов кальция, которые за счет роста и новых циклов реакции способствуют образованию множественных центров гидратации и кристаллообразования с вовлечением в реакцию частиц наполнителя и цемента. Вследствие этого на уровне микроструктуры цементной матрицы добавка выполняет роль катализатора процессов реакции гидратации в начальные сроки, а на уровне макроструктуры образуемого цементного камня продукты реакции расширяют в определенной степени его формируемый каркас, уплотняя его при твердении, что нейтрализует усадочные напряжения в бетоне и улучшает его поровую структуру.

Достигаемое при этом сокращение индукционного периода цементного теста до 20-40 мин обеспечивает полное использование композиции по назначению после завершения ее приготовления. Регулирование вышеизложенных процессов осуществляют тонкостью помола компонентов добавки и ее дозировкой с учетом количественного содержания остальных компонентов композиции и степени ее активации в порядке, предусмотренном в предлагаемых способах.

Осуществление предложенных способов приготовления композиции заявленного состава обеспечивает повышение водонепроницаемости не менее, чем на 4 марки; использование композиции как для получения водонепроницаемого безусадочного защитного покрытия по способу "мокрого" торкретирования при герметизации конструкций, так и для производства строительных изделий; сокращение времени приготовления композиции на 25-30% экономию цемента на 30-35% при улучшении показателей прочности, плотности и морозостойкости бетона. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Бетонная композиция, преимущественно для торкретбетонных работ, включающая цемент, микрокремнезем с удельной поверхностью (20 40) 103см2/г, кварцевый песок, суперпластификатор и воду, отличающаяся тем, что она содержит кварцевый песок фракции менее 0,315 мм и 0,315 1,250 мм, суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, а в качестве цемента портландцемент алитовый марки "500" с долей C3S в нем 60 62% и дополнительно комплексную минеральную добавку продукт совместного помола до удельной поверхности (4,5 5,0) 103см2/г алюминатного портландцемента марки "500" с долей C3A в нем 12 14% кварцевого песка с удельной поверхностью (0,10 0,15)см2/г и сульфоалюмината кальция в соотношении 50 40 10 соответственно, при следующем содержании компонентов, мас.

Портландцемент алитовой марки "500" 27,5 30,5

Микрокремнезем с удельной поверхностью (20 40)103см2/г 2,0 3,0

Кварцевый песок фракции менее 0,315 мм 30,0 32,0

Кварцевый песок фракции 0,315 1,250 мм 22,0 24,5

Суперпластификатор С-3 0,5 1,5

Комплексная минеральная добавка 4,5 7,0

Вода Остальное

2. Способ приготовления бетонной композиции, включающий смешение в скоростном турбулентном бетоносмесителе цемента, микрокремнезема с удельной поверхностью (20 40) 103 см2/г, кварцевого песка, суперпластификатора и воды, окончательное перемешивание полученной смеси в низкоскоростном бетоносмесителе, отличающийся тем, что сначала перемешивают в скоростном турбулентном бетоносмесителе с частотой 300 350 мин-1 в течение 20 25 с воду с микрокремнеземом, затем вводят суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида и одновременно 75% комплексной минеральной добавки продукта совместного помола до удельной поверхности (4,5 5,0) 103см2/г смеси алюминатного портландцемента марки "500" с долей C3A в нем 12 14% кварцевого песка с удельной поверхностью (0,10 0,15) 103см2/г и сульфоалюмината кальция в соотношении 50 40 10 соответственно и перемешивают в течение 20 25 с, затем подают алитовый портландцемент марки "500" с долей C3S в нем 60 62% и перемешивают в течение 55 65 с, после этого вводят кварцевый песок фракции менее 0,315 мм и перемешивание проводят в течение 30 40 с, в полученную смесь вводят 25% комплексной добавки и кварцевый песок фракции 0,315 1,250 мм и проводят окончательное перемешивание в низкоскоростном смесителе с частотой 50 60 мин-1 в течение 55 65 с при этом приготовленная композиция содержит компоненты в следующем соотношении, мас.

Портландцемент алитовый марки "500" 27,5 30,5

Кварцевый песок фракции менее 0,315 мм 30,0 32,0

Кварцевый песок фракции 0,315 1,250 мм 22,0 24,5

Микрокремнезем с удельной поверхностью (20 40) 103см2/г- 2,0 3,0

Суперпластификатор С-3 0,5 1,5

Комплексная минеральная добавка 4,5 7,0

Вода Остальное

3. Способ приготовления бетонной композиции, включающий смешение в скоростном турбулентном бетоносмесителе цемента, микрокремнезема с удельной поверхностью (20 40) 103 см2/г, кварцевого песка, суперпластификатора и воды, окончательное перемешивание полученной смеси в низкоскоростном бетоносмесителе, отличающийся тем, что сначала перемешивают в скоростном турбулентном бетоносмесителе с частотой 300 350 мин-1 в течение 20 25 с воду с микрокремнеземом, затем вводят суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом и одновременно 75% комплексной минеральной добавки, содержащей смесь с удельной поверхностью (4,5 5,0) 103см2/г продукта совместного помола алюминатного портландцемента марки "500" с долей C3A в нем 12 14% кварцевого песка с удельной поверхностью (0,10 - 0,15) 103см2/г и сульфоалюмината в соотношении 50 40 10 соответственно и перемешивают в течение 20 25 с, затем вводят алитовый портландцемент марки "500" с долей C3S в нем 60 62% и перемешивают 55 65 с, в полученную смесь вводят кварцевый песок и оставшуюся часть 25% комплексной минеральной добавки и проводят окончательное перемешивание композиции в низкоскоростном бетоносмесителе с частотой 50 60 мин-1 в течение 90 100, с при этом композиция содержит компоненты в следующем соотношении, мас.

Портландцемент алитовый марки "500" 27,5 30,5

Кварцевый песок фракции О менее 0,315 мм 30,0 32,0

Кварцевый песок фракции 0,315 1,250 мм 22,0 24,5

Микрокремнезем с удельной поверхностью (20 40) 103см2/г 2,0 3,0

Суперпластификатор С-3 0,5 1,5

Комплексная минеральная добавка 4,5 7,0

Вода Остальное




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru