СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2132308 (13) C1

(51) 6 C04B26/00, C04B26/00, C04B24:22, C04B28/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1999.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 96123604/04 
(22) Дата подачи заявки: 1996.12.15 
(45) Опубликовано: 1999.06.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2061665 C1, 10.06.96. RU 2039720 C1, 20.07.95. RU 2066330 C1, 10.09.96. RU 2054401 C1, 20.02.96. Паулс К.Ф. и др. Нефтепереработка и нефтехимия, 1986, N3, с.20. 
(71) Имя заявителя: Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон"; Товарищество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТ-М" 
(72) Имя изобретателя: Рахманов В.А.; Козловский А.И.; Куликов Г.Н.; Парфенов А.Н.; Козловский Р.А.; Парфенов В.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон"; Товарищество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТ-М" 
(98) Адрес для переписки: 111524, Москва, ул.Плеханова, 7, ВНИИЖЕЛЕЗОБЕТОН 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 

Способ применим для получения комплексных добавок к бетонной смеси, в технологии изготовления бетонных и железобетонных изделий. При этом вначале проводят процесс форсульфирования фенольных отходов с 1/20 - 1/10 частью сульфирующего агента при температуре 120 - 150oС в течение 0,5 - 0,9 ч в среде разреженного воздуха при вакууме 75 - 250 мм рт.ст до удаления из зоны реакции 50 - 75% летучих веществ или в среде газообразного азота при удельном его расходе 1,5 - 2,5 м3/ч на 1 м3 объема реакционной массы с последующей стадией сульфирования в присутствии расчетного количества сульфирующего агента. После сульфирования реакционную массу (РМ) разбавляют водой до концентрации 40 - 50% и осуществляют термокаталитическую поликонденсацию в течение 0,8 - 2,5 ч при избыточном давлении 0,2 - 1,2 ати и температуре 80 - 130oС с последующим разбавлением РМ до концентрации 20 - 35% по сухому веществу, нейтрализации кислого олигомера 10 - 30%-ным водным раствором гидроксида натрия, калия или кальция до рН 6 - 8 при температуре 40 - 80oС и модификацией полученного нейтрализата при температуре 40 - 80oС и рН 6 - 8. Реализация способа позволяет получать высокоэффективную комплексную добавку, применение которой в бетонных смесях способствует увеличению прочности готового бетона, его морозостойкости и сульфатостойкости на 10 - 20, 17 - 25 и 8 - 12% соответственно по сравнению с известным техническим решением. 1 з.п. ф-лы, 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способам получения комплексных добавок для бетонной смеси, используемых в технологии изготовления бетонных и железобетонных изделий.

Известен способ получения комплексной добавки на основе фенольной смолы, содержащей 5-10% фенола, 10-15% ацетофенона, 20-30% кумилфенола, 10-15% диметилфенилкарбинола, 20-30% димеров альфа-метилстирола со следами альфа-метилстирола и изопропилбензола, включающий процессы сульфирования, поликонденсации органических сульфокислот с формальдегидом и нейтрализации образовавшегося олигомерного продукта до образования комплексной химической добавки с молекулярной массой 400-1000 (Паус К.Ф. и др. Ж. Нефтепереработка и нефтехимия, 1986, N 3, с. 20). Недостатком известного способа является получение комплексной добавки, вызывающей сравнительно быструю потерю подвижности бетонной смеси и низкую морозостойкость бетона.

Наиболее близким из предлагаемых по технической сущности и достигаемому результату является способ получения комплексной добавки на основе отходов производства фенола, содержащей фенола 2,7-6,9, ацетофенола 0,03-24,0, диметилкарбинола 0,14-3,3, альфа-метилстирола 0,03-8,9, пара-кумилфенола 26,6-50,0, диметилстирола 18,4-43,4, смола-пек 18,8-30,6, щелочь 0,9-2,3, включающий стадию сульфирования фенольной смолы при температуре 130-155oC, термокаталитическую поликонденсацию с формальдегидом при температуре 80-100oC и массовом соотношении компонентов фенольная смола: формальдегид (1,1-1,5): (0,05-0,08) с последующей нейтрализацией кислого олигомера едким натром до pH 8-10. Полученный нейтрализат модифицируют полиоксипропиленовым эфиром н-бутилового спирта или кремнийорганической жидкостью. (Патент РФ N 2061665, кл. C 04 B 28/02, 1996).

Недостатком известного технического решения является получение комплексной добавки, способствующей увеличению расслаиваемости бетонной смеси и снижению сульфатостойкости готового бетона.

Предлагается способ получения комплексной добавки для бетонной смеси на основе отходов производства фенола из кумилфенола и диметилстирола, включающий процессы сульфирования, поликонденсации и нейтрализации реакционной массы (РМ), отличающийся тем, что вначале проводят процесс предварительного сульфирования фенольных отходов с 1/20-1/10 частью сульфирующего агента при температуре 120-150oC в течение 0,5-0,9 ч, в среде разреженного воздуха при величине вакуума 75-250 мм рт.ст. или же в среде газообразного азота при удельном его расходе 1,5-2,5 куб. м/ч на один куб.м объема РМ с последующей стадией сульфирования в присутствии расчетного количества сульфирующего агента, равного 1:(1,1-2,7) при температуре 165-175oC в течение 2,8-5,5 ч в среде разреженного воздуха при вакууме 50-175 мм рт.ст до полного удаления из зоны реакции остаточного количества летучих или в среде газообразного азота при его удельном расходе 1,75-3,3 куб. м/ч на куб.м объема РМ с последующим разбавлением РМ водой в концентрации 40-50% и осуществляют термокаталитическую поликонденсацию в течение 0,8-2,5 ч в присутствии (или без) формальдегида при избыточном давлении 0,2-1,2 атм и температуре 80-130o при мольном соотношении РМ: формальдегид, равном 1:(0,6-1,3) до образования олигомерного продукта с числом звеньев в молекулярной цепи 18-30 с последующим разбавлением РМ водой до концентрации 20-35% по сухому веществу и нейтрализацией кислого олигомера 10-40%-ным водным раствором едкого натра или едкого калия или гидроксида кальция до pH 6-8 при температуре 40-80oC и последующей модификацией полученного нейтрализата при температуре 45-55oC полиоксипропиленовым эфиром н-бутилового спирта (ПОЭФ) с молекулярной массой 4300-4400 или кремнийорганической жидкостью 131-207, или самоэмульгирующемся кремнийорганическим продуктом (СКП) 139-282 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натриевая соль сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров альфаметилстирола - 53,7 - 85,9

Сульфат натрия - 14,0 - 44,5

Модификатор (полиоксипропиленовый эфир н-бутилового спирта или кремнийорганическая жидкость 131-207, или самоэмульгирующийся кремнийорганический продукт 139-282) - 0,1-1,8

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является использование двухступенчатого процесса сульфирования в среде разреженного воздуха или в среде газообразного азота с последующими стадиями поликонденсации, нейтрализации и модификации нейтрализата в диапазоне заявленных параметров.

Указанное отличие приводит к получению качественной комплексной добавки, способствующей увеличению физико-механических свойств бетонной смеси и готового бетона.

Комплексная добавка имеет хорошую растворимость в воде и может быть приготовлена в виде водного раствора, пасты или в сухом виде, которая вводится в бетонную смесь с водой затворения, или в составе вяжущего, получаемого путем механо-химической обработки цемента.

Качество получаемой таким образом комплексной добавки проверяли по следующей методике.

Предварительно готовили бетонную смесь с известной и предлагаемой комплексной добавкой путем тщательного перемешивания цемента и заполнителя в смесителе лабораторного типа с последующим введением в полученную сухую смесь расчетного количества комплексной добавки вместе с водой затворения до получения пластичной однородной массы, из которой формовали изделия по стандартной методике изготовления бетонных образцов-кубов лабораторного типа с размером ребра 10 см. Механическая прочность бетона определялась по ГОСТ 10180, подвижность бетонной смеси - по ГОСТ 10181, морозостойкость - по методике НИИЖБ, изложенной в книге М.Ю. Лощинского "Испытание бетона", М., Стройиздат, 1980, стр. 219.

В работе были использованы следующие материалы: отход фенольного производства по ТУ 38.402-62-126-91, серная кислота по ГОСТ 2184-77 или кислота серная отработанная по ТУ 38.602-22-30-91, олеум по ТУ 6-14-671-76, серный ангидрид по ГОСТ 2918-79, формалин по ГОСТ 1625-89Е, 10-40%-ный водный раствор едкого натра по ГОСТ 2263-79 или калия, или суспензию гидроксида кальция, полиоксипропиленовый эфир н-бутилового спирта с молекулярной массой 4300-4400 по ТУ 6-14-300-800 (ПОЭФ), кремнийорганическую жидкость (КЖ) 131-207, лигносульфонаты технические (ЛСТ), самоэмульгирующийся продукт (СЭП) 139-282 по ТУ 6-02-1-529-86, цемент М 400 Воскресенского завода, гравий фракции 5-20 мм, песок с Mкр = 2,3 при следующем соотношении компонентов: Ц : Г : П - 1:2,8:1,3; тепловлажностную обработку бетонных образцов проводили по режиму: 3 + 3 + 6 + 4 при температуре 80oC.

Примеры конкретного приготовления комплексной добавки и бетонной смеси на ее основе приведены в табл. 1-5 (см. в конце описания).

Сопоставительный анализ данных таблицы 5 показывает, что применение предлагаемого технического решения позволяет получать комплексную добавку, способствующую повышению физико-механических свойств бетона при сохранении высокой пластифицирующей ее способности в момент приготовления бетонной смеси. При расходе добавки на уровне 0,5-1,5% к массе цемента прочность готового бетона увеличилась на 10-20% (примеры 2-4), морозостойкость - на 17-25%, а сульфатостойкость - на 8-12% по сравнению с известным техническим решением (пример 1), в то время как осадка конуса бетонной смеси оставалась практически неизменной.

Применение предлагаемого технического решения за пределами заявленных условий (примеры 5-6) не приводит к положительным результатам.

Список использованных источников

1. Паус К.Ф. и др. Использование отходов производства фенола в синтезе суперпластификаторов для бетона. - Ж. Нефтепереработка и нефтехимия - 1986 г., N 3, стр. 20.

2. А.С. СССР N 1663915 от 25.09.1991 г. Комплексная добавка для бетонной смеси. Приоритет от 30.08.89 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения комплексной добавки для бетонной смеси на основании отходов производства фенола кумилфенола и димеров метилстирола, включающий процессы сульфирования, поликонденсации и нейтрализации реакционной массы, отличающийся тем, что вначале проводят процесс предварительного сульфирования фенольных отходов с 1/20 - 1/10 частью сульфирующего агента, при температуре 120 - 150oC в течение 0,5 - 0,9 ч в среде разреженного воздуха при вакууме 75 - 250 мм рт.ст. до удаления из зоны реакции 50 - 75% летучих веществ или в среде газообразного азота при удельном его расходе 1,5 - 2,5 м3/ч на 1 м3 объема реакционной массы (РМ) с последующей стадией сульфирования в присутствии расчетного количества сульфирующего агента, причем в качестве сульфирующего агента используют 94 - 96%-ную серную кислоту, или олеум, или серный ангидрид при температуре 165 - 175oC и при соотношении отходы производства фенола: сульфирующий агент, равном 1 : (1,1 - 2,7) в течение 2,8 - 5,5 ч в среде разреженного воздуха при вакууме 50 - 175 мм рт.ст. до полного удаления из зоны реакции остаточного количества летучих веществ или в среде газообразного азота при удельном расходе 1,75 - 3,3 м3/ч на 1 м3 объема РМ, а затем разбавляют РМ водой до концентрации 40 - 50% и осуществляют термокаталическую поликонденсацию в течение 0,8 - 2,5 ч при избыточном давлении 0,2 - 1,2 ати и температуре 80 - 130oC до образования кислого олигомерного продукта с числом звеньев молекулярной цепи 18 - 30 с последующим разбавлением РМ до концентрации 20 - 35% по сухому веществу и нейтрализацией кислого олигомера 10 - 30%-ным водным раствором едкого натра, или едкого калия, или гидроксида кальция до рН 6 - 8 при температуре 40 - 80oC и последующей модификацией полученного нейтрализата при температуре 40 - 80oC и рН 6 - 8 полиоксипропиленовым эфиром н-бутилового спирта с мол.м.4300 - 4400, или кремнийорганической жидкостью 131 - 207, или самоэмульгирующимся кремнийорганическим продуктом 139 - 282 при следующем массовом соотношении компонентов, %:

Натриевая соль сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров альфаметилстирола - 53,7 - 85,9

Сульфат натрия - 14,0 - 44,5

Модификатор (полиоксипропиленовый эфир н-бутилового спирта, или кремнийорганическая жидкость 131 - 207, или самоэмульгирующийся кремнийорганический продукт 139 - 282) - 0,1 - 1,8

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термокаталитическую поликонденсацию осуществляют в присутствии формальдегида и при мольном соотношении РМ : формальдегид, равном 1 : (0,6 - 1,3).




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