Способ приготовления бетонной смеси

 

Изобретение относится к технологии приготовления бетонной смеси с добавками суперпластификаторов. Цель изобретения - повышение прочности, уменьшение карбонизации бетона при сохранении подвижности бетонной смеси. Способ приготовления бетонной смеси заключается в том, что предварительно осуществляют обработку цемента суперпластификатором в количестве 2,2 - 20% от массы цемента при механическом воздействии 30 - 120 Вт на 1 кг обрабатываемой смеси в течение 20 - 3,6·10⁴ с, а затем полученное вяжущее перемешивают с заполнителем и водой затворения. Глубина карбонизации бетона 3,0 - 3,5 мм. 2 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонной смеси с добавками суперпластификаторов, и может быть использовано при изготовлении монолитных и сборных изделий из железобетона. Цель изобретения повышение прочности, уменьшение карбонизации бетона при сохранении подвижности бетонной смеси. Бетонную смесь готовят следующим образом. Предварительно цемент обрабатывают (в мельнице, истирателе или в смесителе) с суперпластификатором, а затем перемешивают с заполнителем и водой затворения в бетоносмесителе в течение 2 минут. Конкретные примеры выполнения и их физико-механические показатели свойств бетона приведены в табл. 1 и 2. В качестве суперпластификатора могут быть использованы нейтрализованные продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (основной компонент суперпластификаторов марок С-3, выпускаемого по ТУ 6-14-625-80, и С-4 (Дефон), выпускаемого по ТУ 14-6-188-81), продукт конденсации меламина с формальдегидом, гидросульфитом или сульфанилатом натрия (суперпластификаторы 10-03 по ТУ 44-3-505-81 и МФ-АР по ТУ 6-05-1926-82), нейтрализованный продукт конденсации сульфированных ароматических углеводов газойлевой фракции 200-400^оС каталитического крекинга или пиролиза нефти с формальдегидом (суперпластификатор 40-03 по ТУ 38-402-58-82), сульфированные фенолформальдегидные олигомеры (суперпластификатор ФЛ-СА по ТУ 44-3-720-84), нейтрализованные продукты конденсации карбоциклических и гетероциклических сульфокислот с формальдегидом (суперпластификатор Н-1 по ТУ 44-3-639-83). Обработка цемента совместно с супеpпластификатором может быть осуществлена в любом устройстве, передающем механическую энергию непосредственно обрабатываемому материалу: мельнице, смесителе, испарителе и т.п. Обработанный цемент носит условное наименования "Вяжущее с низкой водопотребностью ВНВ". Мощность механического воздействия определяется делением мощности привода устройства, в котором производится обработка, на массу обрабатываемой смеси. При механической обработке цемента с суперпластификатором по предлагаемому способу мощность механического воздействия такова, что не происходит значительного увеличения удельной поверхности цемента (помол), а имеет место распределение пластификатора по поверхности зерен цемента. Немаловажное значение имеет при распределении энергии механического воздействия значительное содержание суперпластификатора в смеси. Частички суперпластификатора играют роль своеобразного "демпфера" и смазки в процессе обработки, препятствуя разрушению зерен цемента и увеличению его удельной поверхности. Происходит активируемая механическим воздействием реакция между цементом и суперпластификатором, но без разрушения молекул суперпластификатора. Молекулы суперпластификатора при этом прививаются к наиболее реакционно-способным участкам поверхности зерен цемента, образуя труднопроницаемую для воды оболочку. Таким образом, механическая энергия в предлагаемом способе расходуется преимущественно на распределении суперпластификатора по поверхности зерен цемента и инициирование реакции между реакционно-способными группами молекул суперпластификатора и активными участками поверхности зерен цемента. При затворении бетонной смеси на обработанном цементе проходит значительное (несколько часов) время, прежде чем вода проникает через оболочку из молекул суперпластификатора к поверхности зерен цемента и начнется реакция гидратации. Благодаря этому достигается снижение количества воды затворения на 20 и более процентов по сравнению с прототипом, при сохранении расхода цемента и удобоукладываемости бетонной смеси. Но после начала реакции гидратации прочность бетона растет значительно быстрее и достигает больших значений, чем по прототипу или аналогу. По достижении суперпластификатора меньше чем 2,2% от массы цемента не создается достаточно плотная оболочка из молекул суперпластификатора, не проявляются эффекты предотвращения увеличения удельной поверхности цемента. При содержании суперпластификатора более чем 20% от массы цемента нарушается однородность бетона. Если мощность механического воздействия меньше чем 30 Вт/кг и время воздействия меньше 20^оС, то смесь цемента и суперпластификатора не изменяет своих свойств. Если мощность механического воздействия больше чем 120 Вт/кг и время воздействия более 3,6 ^. 10⁴ с, то начинается измельчение цемента, возрастание температуры смеси, разрушение значительной части молекул суперпластификатора. Свойства бетона в этом случае не выше, чем по прототипу. Указанные закономерности подтверждаются результатами испытаний, приведенными в табл. 1 и 2. Приготовление бетонных смесей производят в бетоносмесителе СБ-101, время перемешивания 2 мин. В работе использовали следующие материалы: портландцемент Старооскольского завода с удельной поверхностью по Блейну 3200 см²/г с НГЦТ, равной 26,2% щебень гранитный мытый фр. 5-10 мм, песок кварцевый с М_кр. 2,2 мм, вода питьевая, суперпластификаторы, указанные выше по тексту. Состав бетонной матрицы цемент:песок:щебень 1:2,217:4,37 (расход цемента 300 кг/м³). Применение в строительстве предлагаемого способа приготовлений бетонной смеси позволит повысить качество бетонных конструкций и изделий, скорость бетонирования монолитных сооружений при сохранении расхода цемента и удобоукладываемости бетонной смеси.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ путем перемешивания цемента, заполнителя, суперпластификатора и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности уменьшения карбонизации бетона при сохранении подвижности бетонной смеси, предварительно осуществляют обработку цемента суперпластификатором в количестве 2,2 20% от массы цемента при механическом воздействии 30 120 вт на килограмм обрабатываемой смеси в течение 20 3,6 · 10⁴ с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---