СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРОВ К БЕТОНАМ ИЗ СПИРТОВОЙ БАРДЫ

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРОВ К БЕТОНАМ ИЗ СПИРТОВОЙ БАРДЫ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2243950 (13) C1

(51) 7 C04B28/00, C04B28/00, C04B24:18, C04B103:30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003135504/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.12.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.12.09 
(45) Опубликовано: 2005.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 113773 A, 27.07.1958. RU 2100306 C1, 27.12.1997. RU 2126819 C1, 27.02.1999. SU 1726429 A1, 15.04.1992. CN 1068096 A, 20.01.1993. 
(72) Автор(ы): Шитиков Е.С. (RU); Винаров А.Ю. (RU); Бирагова Н.Ф. (RU); Феднер Л.А. (RU); Бирагов Д.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Шитиков Евгений Сергеевич (RU); Винаров Александр Юрьевич (RU) 
Адрес для переписки: 125368, Москва, а/я 84, А.А. Щитову 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРОВ К БЕТОНАМ ИЗ СПИРТОВОЙ БАРДЫ

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к области получения добавок (пластификаторов) к бетону, и может быть использовано при производстве бетонных смесей для изготовления элементов сборного железобетона, а также монолитных железобетонных конструкций. Способ приготовления пластификаторов к бетонам из спиртовой барды включает предварительное разделение центрифугированием спиртовой барды с получением концентрата, который обрабатывают раствором карбоната щелочного металла до рН 8-11, затем добавляют раствор суперпластификатора С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение суммарного количества карбоната щелочного металла и концентрата к количеству указанного раствора меньше единицы с получением пластификатора, а к полученному при разделении фугату добавляют раствор С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение фугат : указанный раствор от 0,2 до 2,0, с получением другого пластификатора. Содержание сухого карбоната щелочного металла не превышает содержание биомассы в исходной спиртовой барде. Технический результат - обеспечение возможности управления текучестью бетонной смеси и скоростью твердения бетона. 1 з.п. ф-лы.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к области получения добавок (пластификаторов) к бетону, и может быть использовано при производстве бетонных смесей для изготовления элементов сборного железобетона, а также монолитных железобетонных конструкций.

Известен способ получения добавки к бетонам (RU, патент 2167117, С04В24/02, 1993), включающий смешение канифоли с этиловым спиртом.

Недостатком известного способа следует признать малую подвижность получаемой бетонной смеси.

Известен также способ получения добавки к бетону (SU, авторское свидетельство 814978, С04В13/24, 1981), включающий обработку барды дрожжевого производства модификатором. 

Недостатком известной добавки следует признать малую подвижность получаемой бетонной смеси.

Известен способ получения добавки к бетону (SU, авторское свидетельство 1726429, С04В22/00, 1989), включающий обработку жидких отходов микробиологического производства (отходы производства кормовых дрожжей) солями щелочных металлов. 

Недостатком известной добавки следует признать малую подвижность получаемой бетонной смеси.

Наиболее близким аналогом предложенного способа получения добавки к бетонам можно признать способ приготовления пластификаторов к бетонам из сульфитно-спиртовой барды, включающий предварительное разделение центрифугированием спиртовой барды с получением концентрата, который обрабатывают известняком (см., а.с. СССР № 113773 А, С04В24/18, 1958).

Недостатком известной добавки следует признать малую подвижность получаемой бетонной смеси.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного способа, состоит в разработке пластификаторов, обеспечивающих подвижность и удобство укладки бетонной смеси в течение длительного времени после затворения без уменьшения прочности бетона.

Технический результат, получаемый при реализации способа, состоит в обеспечении возможности управления текучестью бетонной смеси и скоростью твердения бетона.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ приготовления пластификаторов к бетонам из спиртовой барды, включающий предварительное разделение центрифугированием спиртовой барды с получением концентрата, который обрабатывают карбонатом, согласно которому его обрабатывают до рН 8-11 с использованием в качестве карбоната раствора карбоната щелочного металла, затем добавляют раствор суперпластификатора С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение суммарного количества карбоната щелочного металла и концентрата к количеству указанного раствора меньше единицы с получением пластификатора, а к полученному при разделении фугату добавляют раствор С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение фугат : указанный раствор от 0,2 до 2,0, с получением другого пластификатора. В предпочтительном варианте реализации содержание сухого карбоната щелочного металла не превышает содержание биомассы в исходной спиртовой барде.

Для получения первого пластификатора концентрат спиртовой барды обрабатывают поташом путем его добавления при постоянном или периодическом перемешивании в количестве не менее сухой массы концентрата спиртовой барды, при этом рН полученной суспензии должна быть не меньше восьми. Далее обработанный концентрат спиртовой барды смешивают с водоредуцирующим веществом, например, лигносульфонатом, при этом суммарное количество концентрата спиртовой барды и поташа по отношению к лигносульфонату должно превышать единицу. Также в качестве водоредуцирующего вещества возможно использовать промышленно выпускаемый продукт - суперпластификатор С-3 в том же массовом соотношении. Вышеизложенное приводит к получению сверхсуммарного эффекта - подвижность бетонных смесей с добавлением данных пластификаторов значительно замедляется, а прочность при твердении увеличивается. 

Второй пластификатор получают смешиванием фугата спиртовой барды с водоредуцирующим веществом (лигносульфонатом или суперпластификатором С-3) в массовом соотношении фугата к водоредуцирующему веществу не более единицы. Наблюдаемый сверхсуммарный эффект в данном случае состоит в увеличении подвижности бетонных смесей по отношению к первому пластификатору, но одновременно наблюдается снижение прочности бетонных смесей при твердении.

При дополнительной микробиологической обработке фугата, приводящей к уменьшению редуцирующих веществ, из обработанного фугата можно центрифугированием отделять биомассу, а вторичный фугат с использованием ультрафильтрации разделять на концентрат и ультрафильтрат. Концентрат используют в качестве пластификатора. Обычно полученный ультрафильтрат смешивают с суперпластификатором С-3 с получением четвертого пластификатора. 

Предложенный способ приготовления пластификаторов к бетонам может быть проиллюстрирован следующими примерами.

1. Исходную спиртовую барду с концентрацией сухих веществ 7% в количестве 5000 кг разделяют центрифугированием на концентрат спиртовой барды с концентрацией сухих веществ 15% в количестве 1000 кг, и фугат спиртовой барды, с концентрацией сухих веществ 5% в количестве 4000 кг. Далее к концентрату спиртовой барды в количестве 1000 кг добавляют 40% раствор поташа в количестве 200 кг, при этом поддерживают соотношение поташа к концентрату спиртовой барды меньше единицы при рН образующейся смеси, равном 9,5, корректируя его при необходимости. Далее добавляют 30% раствор суперпластификатора С-3 в количестве 1500 кг, обеспечивая соотношение суммарного количества поташа и концентрата спиртовой барды к суперпластификатору С-3 меньше единицы при рН образующейся смеси, равном 9,5. Проверку эффективности пластификатора проводили на бетонной смеси с портландцементом марки 500, в количестве 450 кг/м3 при соотношении цемент: песок: щебень =1:1,6:2,2 при соотношении вода: цемент, равном 0,42. Количество вводимой добавки составило 0,5% от массы цемента. Начальная подвижность бетонной массы составила 0,24 м осадки стандартного конуса. Через 1 час подвижность осталась неизменной, через 2 часа - уменьшилась до 0,18 м, через 3 часа - уменьшилась до 0,10 м. Рост прочности полученного бетона при 20°С составил: через 1 сутки - 2,6 МПа, через 3 суток - 24,0 МПа, через 7 суток - 41,2 МПа, через 28 суток - 54,4 МПа. 

2. К полученному ранее фугату с концентрацией сухих веществ 5% и в количестве 4000 кг добавляют 50% концентрат лигносульфоната при постоянном перемешивании, при этом поддерживают соотношение фугата к лигносульфонату меньше единицы при рН образующейся смеси, равном 9,5, корректируя его при необходимости. Проверку эффективности пластификатора проводили на бетонной смеси с портландцементом марки 500, в количестве 450 кг/м3 при соотношении цемент: песок: щебень =1:1,6:2,2 при соотношении вода: цемент, равном 0,42. Количество вводимой добавки составило 0,4% от массы цемента. Начальная подвижность бетонной смеси составила 0,21 м осадки стандартного конуса. Через 1 час подвижность осталась неизменной, через 2 часа - уменьшилась до 0,20 м, через 3 часа - уменьшилась до 0,17 м. Рост прочности бетона при 20°С составил: через 1 сутки - 0,0 МПа (не затвердел), через 3 суток - 12,0 МПа, через 7 суток - 36,6 МПа, через 28 суток - 48,0 МПа. 

3. Фугат с концентрацией сухих веществ 5% и в количестве 4000 кг подвергают микробиологической обработке, приводящей к уменьшению редуцирующих веществ до 0,2% масс. Из обработанного фугата центрифугированием отделяют биомассу в количестве 800 кг, а вторичный фугат с использованием ультрафильтрации разделяют на концентрат в количестве 1200 кг и ультрафильтрат в количестве 2100 кг. Концентрат используют в качестве пластификатора. Проверку эффективности пластификатора проводили на бетонной смеси с портландцементом марки 500, в количестве 450 кг/м3 при соотношении цемент : песок : щебень =1:1,9:2,3 при соотношении вода: цемент, равном 0,42. Количество вводимой добавки составило 0,4% от массы цемента (по сухому веществу). Начальная подвижность составила 0,21 м осадки стандартного конуса. Через 1 час подвижность бетонной смеси составила 0,17 м, через 2 часа - уменьшилась до 0,12 м. Воздухововлечение составило в начальный момент 5,6%, через 2 часа - 4,8%. Рост прочности бетона при твердении при 20°С и влажности 85-95% составил: через 1 сутки - 8,0 МПа, через 3 суток - 20,0 МПа, через 7 суток - 38,4 МПа, через 28 суток - 49,6 МПа. Марка бетона по морозоустойчивости составила F 300 (при 37 циклах попеременного замораживания до -50°С и размораживания до +20°С), а в растворе поваренной соли прочность снизилась лишь на 4,7%.

4. Ультрафильтрат в количестве 2000 кг с содержанием сухих веществ 3% смешали с 40 кг 3% масс. раствора суперпластификатора С-3 с получением четвертого пластификатора. Проверку эффективности пластификатора проводили на бетонной смеси с портландцементом марки 500, в количестве 450 кг/м3 при соотношении цемент: песок: щебень =1:2,3:3,0 при использовании 350 кг цемента на 1 м3 бетона. Соотношение воды и цемента составило 1:0,48. Количество используемого пластификатора составило 0,40% от массы цемента. Начальная осадка стандартного конуса составила 0,18 м, через 1 час - 0,14 м, через 2 часа - 0,10 м. Рост прочности: через 1 сутки - 10,1 МПа, через 3 суток - 30,9 МПа, через 7 суток - 38,3 МПа, через 28 суток - 58,6 МПа. 

При использовании тех же воды, щебня, песка и цемента с использованием стандартного суперпластификатора С-3 в количестве 0,5% от массы цемента получены следующие результаты: начальная осадка стандартного конуса составила 0,20 м, через 1 час - 0,14 м, через 2 часа - 0,07 м. Рост прочности: через 1 сутки - 14,0 МПа, через 3 суток - 32,2 МПа, через 7 суток - 42,3 МПа, через 28 суток - 55,0 МПа.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет управлять текучестью бетонной смеси и скоростью твердения бетона, а также его технологическими характеристиками. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ приготовления пластификаторов к бетонам из спиртовой барды, включающий предварительное разделение центрифугированием спиртовой барды с получением концентрата, который обрабатывают карбонатом, отличающийся тем, что его обрабатывают до рН 8-11 с использованием в качестве карбоната раствора карбоната щелочного металла, затем добавляют раствор суперпластификатора С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение суммарного количества карбоната щелочного металла и концентрата к количеству указанного раствора меньше единицы с получением пластификатора, а к полученному при разделении фугату добавляют раствор С-3 или лигносульфонатов, обеспечивая соотношение фугат:указанный раствор от 0,2 до 2,0 с получением другого пластификатора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание сухого карбоната щелочного металла не превышает содержание биомассы в исходной спиртовой барде.





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