СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ В БЕТОННУЮ СМЕСЬ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ В БЕТОННУЮ СМЕСЬ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2118621 (13) C1

(51) 6 C04B28/00, C04B28/00, C04B22:14, C04B111:20 

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

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

(21) Заявка: 94019350/03 
(22) Дата подачи заявки: 1994.05.20 
(45) Опубликовано: 1998.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 4193811 A, 18.03.80. SU 981273 A, 15.12.82. DE 2634852 A, 02.11.78. Цановский С.Т. и др. Влияние серы на свойства бетона. Строительство. - 1977, N 4-5, с.25 - 28. Позин М.Е. Технология минеральных солей. ч.1-Л.: Химия, 1974, с. 502. 
(71) Заявитель(и): Елесин Михаил Анатольевич; Машкин Николай Алексеевич 
(72) Автор(ы): Елесин Михаил Анатольевич; Машкин Николай Алексеевич 
(73) Патентообладатель(и): Елесин Михаил Анатольевич; Машкин Николай Алексеевич 

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ В БЕТОННУЮ СМЕСЬ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в бетонах и растворах нормального твердения. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости бетонов нормального твердения. Сырьевая смесь для изготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь содержит, мас.%: порошок серы 4-35, портландцемент 35-55, вода - остальное. Добавку готовят при интенсивном перемешивании компонентов сырьевой смеси до полного растворения серы. 2 с.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области искусственных строительных материалов и может быть использовано для приготовления бетонов и растворных смесей.

Известна добавка в бетоны в виде сухого препарата, включающая, мас.%: полисульфида кальция - 64 - 67, тиосульфата кальция - 23 - 28, карбоната кальция - 0,3 - 1,1, серы элементарной 5 - 11 [1]. Однако такая добавка малоэффективна и сложна в изготовлении.

Известен также состав бетона, содержащий добавку полисульфида кальция в количестве 6 - 15% от массы заполнителей при рекомендуемом соотношении между цементом и добавкой 4:1 - 2:1 [2].

В сущности под добавкой полисульфида кальция в патенте понимают водный раствор эквимолярной смеси солей полисульфида кальция, тиосульфата кальция и гидратной смеси кальция. Следовательно, известная добавка в качестве исходных компонентов включает известь.

Недостатком бетона с данной добавкой является низкая прочность, а также технические трудности, вызванные необходимостью использования насыщенных растворов добавки либо в виде сухого препарата. В обоих случаях возникает необходимость в специальных мерах защиты и утилизации выделяющегося ядовитого сероводорода.

Техническая задача, решаемая в изобретении, заключается в ускорении процесса твердения бетона с предлагаемой жидкой комплексной добавкой в нормальных условиях и повышении его прочности

Поставленная техническая задача решается следующим образом. В сырьевой смеси для приготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь, включающей порошок серы, известьсодержащий компонент и воду, в качестве известьсодержащего компонента используют портландцемент при следующем соотношении компонентов в мас.%: порошок серы 4 - 35, портландцемент 35 - 55, вода - остальное. Способ приготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь включает интенсивное перемешивание известьсодержащего компонента - портландцемента, порошка серы и воды, причем добавку готовят путем предварительного перемешивания портландцемента с водой, с последующим введением в полученную суспензию порошка серы, при этом перемешивание ведут до завершения реакций твердофазных превращений в гидратирующемся цементе, полного связывания серы с образованием полисульфидсодержащих соединений и получения суспензии гидратированного цемента в полисульфидсодержащем растворе.

Предложенный оптимальный состав сырьевой смеси и способ приготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь, особенностью которого является гидравлическая обработка компонентов до полного связывания серы, позволяет получить эффективную комплексную добавку в бетоны в виде суспензии гидратированного цемента в полисульфидсодержащем растворе. Введение предлагаемой добавки в бетон приводит к ускорению процесса его твердения в нормальных условиях и повышению прочности.

Жидкая комплексная добавка в бетонную смесь приготавливается и используется в виде суспензии, образующейся в результате гидравлической обработки исходных материалов, а не ее жидкой части, что исключает из процесса операцию фильтрования весьма вязкой трудно осветляющейся суспензии.

Вместе с тем высокая минерализация жидкой комплексной добавки в бетонную смесь при относительно невысоком содержании в ней серы исключает выделение ядовитого сероводорода как в процессе ее приготовления, так и использования.

При приготовлении жидкой комплексной добавки смесь цемента и порошка серы элементарной подвергают гидравлической обработке при интенсивном механическом перемешивании в течение периода времени, необходимого для осуществления гидратации составляющих цемента и связывания серы в образующейся в результате гидратации растворе по реакции

3Ca(OH)2 + 2(n+1)So = 2CaSn + CaS2O3 + 3H2O (1)

По природе добавка является комплексной и включает в качестве конечных компонентов продукты гидратации цемента, полисульфиды и тиосульфат кальция в растворе, образующиеся по реакции (1), и продукты взаимодействия соединений связанной серы с продуктами гидратации цемента, а также со свободными окислами магния, железа, хрома, алюминия и со щелочами. Причем соотношение перечисленных компонентов в образующих добавку новой твердофазной цементной композиции и в жидкой фазе определяется соотношением серы и цемента в исходной суспензии, а содержание компонентов в бетонной смеси в свою очередь соотношением цемента и жидкой комплексной добавки в вяжущем. В частности, принятое количество жидкой комплексной добавки в бетонной смеси и соотношение в ней составляющих компонентов наиболее полно решает поставленную задачу.

Пример. Готовят равноподвижные бетонные смеси (О.К. равна 4 - 6 см) из цемента М400, песка с Мкр = 1,75, щебня известнякового фракции 5 - 10 мм и добавки.

Из бетонной смеси формуют образцы-кубы 10x10x10 см, уплотняют на вибростоле по стандартной методике и выдерживают в нормальных условиях. Причем готовят отдельные образцы по прототипу, образцы с добавкой цемента, подвергнутого гидравлической обработке без серы, именуемой в дальнейшем добавкой гидратированного цемента, образцы с предлагаемой жидкой комплексной добавкой и контрольные марочного бетона.

Добавку по прототипу готовят растворением порошка серы элементарной в известковом молоке до насыщения раствора серой (насыщенный раствор содержит общей связанной серы в количестве 220 г/л), после чего раствор отделяют от нерастворившегося твердого остатка фильтрованием.

Суспензированную предлагаемую жидкую комплексную добавку готовят аналогично растворением порошка серы в водной суспензии портландцемента. При этом берут расчетное количество цемента и серы и ведут процесс до полного связывания серы в цементно-известковой суспензии, образующейся в процессе гидравлической обработки в качестве промежуточного продукта. В качестве же конечного продукта получают суспензию гидратированного цемента в полисульфидсодержащем растворе, которую используют как жидкую комплексную добавку в бетонную смесь.

Образцы на разных стадиях твердения испытывают на прочность при сжатии. Испытание проводят по ГОСТ 10180-78.

В таблице приведены составы испытываемых образцов бетона и результаты этих испытаний.

Из таблицы следует, что все полисульфидсодержащие добавки, в том числе и в виде насыщенного раствора в прототипе, снижают водопотребление при затворении бетонной смеси (опыты 2, 4 - 13).

Бетон по прототипу с добавкой полисульфида кальция в виде насыщенного раствора по сравнению с контрольным марочным имеет большую начальную прочность (за период твердения до 7 суток значение относительной прочности составляет 143%). Однако конечная прочность за период до 28 суток твердения становится даже ниже прочности контрольного.

В то же время бетон с добавкой цемента, подвергнутого предварительной гидравлической обработке (опыт 3) в противоположность бетону по прототипу имеет низкую начальную и высокую конечную прочность. Так, за период до 7 суток прочность относительно контрольного бетона составляет лишь 77%. Конечная же за 28 суток твердения составляет 120%.

Бетон с предлагаемой жидкой комплексной добавкой в отличие от бетона опытов 2 - 3 характеризуется стабильным нарастанием прочности в течение всего срока твердения. Причем прочность такого бетона в целом выше прочности бетона опытов 2 - 3 и зависит от состава и количества жидкой комплексной добавки. В частности, при оптимальном количестве добавки (9 - 40% от массы вяжущего) и соотношении в ней искомых компонентов (45 - 50% портландцемента и 8 - 27% серы) прочность такого бетона на всех этапах нормального твердения значительно выше лучших показателей начальной прочности бетона по прототипу и конечной у бетона с добавкой гидратированного цемента. Следовательно, показатели твердения бетона с предлагаемой жидкой комплексной добавкой превышают показатели полного твердения бетона по прототипу и с добавкой гидратного цемента, в этом смысле предлагаемая жидкая комплексная добавка является наиболее универсальной, так как в отличие от прототипа решает задачу повышения прочности марочного бетона одинаково положительно на всех стадиях твердения и в большей степени.

Таким образом, предложенная жидкая комплексная добавка по сравнению с известной является наиболее эффективной. Использование жидкой комплексной добавки позволяет существенно ускорить твердение одинаково на всех стадиях (ранней, промежуточной и конечной), что сокращает в условиях твердения затраты за счет экономии технологического пара, сокращения количества форм и капитальные затраты за счет сокращения производственных площадей.

С другой стороны, жидкая комплексная добавка позволяет получить бетон целевого назначения с более высокой по сравнению с прототипом прочностью либо сократить расход цемента и снизить цеховые затраты на производство бетона и изделий из него.

Дополнительным достоинством предлагаемой жидкой комплексной добавки является ее безопасность и то, что существенно упрощается ее приготовление за счет сокращения ассортимента используемых исходных материалов: вместо извести в состав исходной смеси включают цемент, используемый так или иначе в производстве бетона, а также за счет введения ее в бетонную смесь непосредственно в виде суспензии, а не жидкой фазы, как в прототипе, где требуется дополнительное фильтрование вязкой суспензии.

И, наконец, и известный, и предлагаемый способы приготовления добавки являются достаточно энергоемкими, поэтому меньшее содержание серы в предлагаемой жидкой комплексной добавке и в целом в бетонной смеси существенно снижает затраты на ее связывание и, следовательно, удешевляет производство бетона в целом.

Источники информации

1. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Ч.1. - Л.: Химия, 1974, с. 502,

2. Патент США N 4193811, кл. 106/96, C 04 B 7/02, 1980 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Сырьевая смесь для приготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь, включающая порошок серы, известьсодержащий компонент и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве известьсодержащего компонента портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок серы - 4 - 35

Портландцемент - 35 - 55

Вода - Остальное

2. Способ приготовления жидкой комплексной добавки в бетонную смесь, включающий интенсивное перемешивание известьсодержащего компонента, порошка серы и воды, отличающийся тем, что в качестве известьсодержащего компонента используют портландцемент, а добавку готовят путем предварительного перемешивания портландцемента с водой с последующим введением в полученную суспензию порошка серы, причем перемешивание ведут до завершения реакций твердофазных превращений в гидратирующемся цементе, полного связывания серы с образованием полисульфидсодержащих соединений и получения суспензии гидратированного цемента в полисульфидсодержащем растворе.




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