Бетонная смесь

 

Сущность изобретения: бетонная смесь содержит цемент 10-14%, мелкий заполнитель 25-27%, вода 5-7%, силикат натрия 0.3-0,9%, грунт-преобразователь ржавчины или нитрилотримешлфосфоновая кислота или кремнефтористая кислота 0.02-0,07% и крупный заполнитель остальное . Характеристики смеси: прочность при сжатии 32,5-38,7 МПа, водопроницаемость 0,8-1,2 МПа, морозостойкость 435-510 ц. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 04 В 22/08, 28/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

0,02-0,07

25-27

Остальное (21) 4921925/33 (22) 29.03,91 (46) 07,07.93. Бюл. М 25 (76) И.Ç.Ахметшина (56) Авторское свидетельство СССР

N 1395602, кл. С 04 8 22/08, 1986, Авторское свидетельство СССР

N. 389939, кл. С 04 В 28/00, 1970. (54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ (57) Сущность изобретения. бетонная смесь содержит цемент 10 — 14%, мелкий заполниИзобретение относится к бетонным смесям. содержащим добавки, Целью изобретения является повышение интенсификации твердения, сокращение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и мороэостоЙкостиг

Поставленная цель достигается тем, что бетонная смесь содержащая минеральной вяжущее, крупный и мелкий заполнитель, воду и силикат натрия, согласно изобретению она дополнительно содержит грунтпреобразователь ржавчины (ГПР), или нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ), или кремнефтористую кислоту(КФК), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 10-14

Вода 5 — 7

Силикат натрия 0,3-0,9

ГПР или НТФ или КФК

Мелкий заполнитель

Крупный заполнитель, 42„„1826962 АЗ тель 25 — 27%, вода 5-7%, силикат натрия

0,3 — 0,9%, грунт — преобразователь ржавчины или нитрилотриметилфосфоновая кислота или кремнефтористая кислота

0,02 — 0,07% и крупный заполнитель остальное. Характеристики смеси: прочность при сжатии 32,5 — 38,7 МПа, водопроницаемость

0,8 — 1,2 МПа, морозостойкость 435 — 510 ц. 4 табл.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вырод, что заявляемый состав бетонной смеси отличается от известной введением новых компонентов, а именно, полимерных добавок: ГПР, или

НТФ, или кремнефтористой кислоты (КФК).

Анализ известных бетонных смесей, ис- д пользуемых при строительстве, показал, что р некоторые введенные в заявляемое решение вещества известны, например, силикат натрия. Однако, их применение в э;их сме- . сях в сочетании с другими компонентами не обеспечивает бетонным смесям такие свой- О ства, которые они проявляют в заявляемом Э решении, а именно, значительное повышение интенсификации таердения, сокрацтение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости готовых изделий.

Для экспериментальной проверки заявляемой бетонной смеси были использованы следующие компоненты: в качестве минерального вяжущего может быть использован цемент, марки M 400;

1826962 в качестве силиката натрия — жидкое стекло ГОСТ 13078-81, в качестве полимерных добавок можно использовать:

ГПР ТУ 6-09-20-144-88

НТФ ТУ 6-09-5283-86

Крем нефтор истая кислота (КФК) ТУ 6-09-2774-79 в качестве заполнителей: мелкого — песок зернистостью от 0,1 — 1,5 мм, крупного— щебень фракции от 0,3 — 5,0 мм, Приготовление предлагаемой бетонной смеси осуществляется следующим образом.

Вначале производят весовую дозировку компонентов. Затем, в смеситель засыпают мелкий и крупный заполнитель vl минеральное вяжущее, производят перемешивание сухих компонентов в течение 1 — 2 мин. Затем готовят полимерную добавку из

3 g, водного раствора силиката натрия с

0,3 j, водным раствором ГПР, или с НТФ, или с кремнефтористой кислотой в соотношении 3:1. Сухую смесь перемешивают с полимерной добавкой в течение 2-4 минут до получения однородного состава, Предлагаемая смесь была получена в следующих вариантах: таблЛ. 2, 3.

Интенсификация твердения, сокращение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости достигается в результате взаимодействия добавок с цементом в жидкой фазе за счет быстрого накопления ионов

НзЮ04, HzSi04 . При этом вскоре после затворения смеси с раствором добавок начинается. выкристаллиэовывание кристаллогидратов высоKoA дисперсности, образующих гель, который захватывает в свои ячейки большое количество жидкой фазы и вследствие этого вызывает быстрое схватывание и интенсивное упрочнение бетона, а также позволяет сократить гидротермальнуа обработку, способствует уплотнению структуры бетона, Структурообразование происходит при рН 7-8.

Состав геля при введении силиката натрия состоит преимущественно из гидросиnwaToB кальция. С введением полимерной добавки, например ГПР в бетонную смесь, в процессе гидратации образуется большой количество контактов срастания. Сйачала образуются точечные контакты, а затем, по мере структурирования суспензии фазавые.

В межчастичном пространстве появляется большое число кристаллов новообразований; уменьшается расстояние между частицами твердой фазы и образуется собственная структурная сетка в жидкой фазе цементной суспензии при реакции гидроок5

1r:

2с

55 сида кальция, выделяющегося при гидролиэе минералов цементного клинкера, что приводит к интенсивному нарастанию и повышению структурно-механических свойств портландцементной суспензии.

Положительный эффект, также обеспечивается за счет улучшения структуры бетона, достигаемого в результате полимеризационного процесса в пространстве между частичками, т.е, образуется дополнительное количество твердого вещества или изменяются свойства паровой жидкости, например, повышается ее вязкость. Таким образом, улучшаются свойства затвердевшей смеси: снижается водо- и гаэопроницаемость, повышается прочность, ударостойкость, морозостойкость, трещи остойкость, водонепроницаемость при небольшом расходе полимерной добавки.

Завышенное содержание полимерных добавок экономически нецелесообразно и приводит к ухудшению физико-механических свойств бетонной смеси, а занижение не дает желаемого эффекта.

Физико-механические показатели полденной бетонной смеси приведены в табл,4.

Прочность, водонепроницаемость и морозостойкость составов контрольных образцов 1,5 — 2,0 раза ниже по сравнению с предлагаемым составом.

Предлагаемая бетонная смесь на основе минерального вяжущего, заполнителей и водных растворов полимерных добавок;

ГПР, или НТФ, или КФ К представляет собой новое сочетание известных компонентов, удачный подбор которых позволил получить новый материал, обладающий улучшенными свойствами по сравнению с аналогами.

Прочность повысится в 1,2-1,3 раза, водонепроницаемость в 1,5 раза и морозостойкость в 2 раза.

Предлагаемая бетонная смесь рекомендуется к применению во всех областях строительства.

Экономический эффект от использования поедлагаемой смеси составит 3 — 5 руб. на 1 м бетона (за счет экономии остродефицитного цемента, снижения предварительной выдержки и тепловой обработки, увеличения производительности заводов

ЖБИ, повышения прочности водонепроницаемости и морозостойкости.

Бремя на промышленное освоение составит 1-2 месяца.

Формула изоб рете н ия

Бетонная смесь, включающая цемент. мелкий и крупйый заполнители, воду, силикат натрия и добавку, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения прочности, во1826962

0.3-0,9

0,02 — 0.07

Остальное, 10

Таблица1

Таблица 2

Таблица 3 донепроницаемости и морозостойкости, она содержит в качестве добавки грунтпреобразователь ржавчины, или нитрилотриметилфосфоновую кисло у, или кремнефтористую кислоту при следующем б соотношении компонентов, мас. :

Цемент 10- — 14

Мелкий заполнитель 25-27

Вода 5-7

Силикат,натрия

Грунт-преобразователь ржавчины. или нитрилотриметилфосфоновая кислота, или кремнефтористая кислота

Крупный заполнитель

1826962

Таблица 4

Морозостойкость бетона, цикл

Прочность бетона при изгибе, 28 сут. возр,.

МПа

Водонепроницаемость, МПа

Прочность бетона при сжатии, в 28 сут. возр.

Mfla

Варианты

Состав

По таблице

По таблице

По таблице

Контрольные образцы образцы

По и ототип

Составитель И.Ахметшина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор

Заказ 2328 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

2

5

2

5

3

2

31,5

33,0

35,0

38,7

31,7

33.2

34,9

36,7

38,5

36,5

31,2

32,5

34,9

35,8

38.0

29.7

30;2

28,5

25,4

6,0

6,6

7,1

7,8

8,2

6,7

6,1

7,0

7,4

8,0

6,2

6,4

7,3

7,7

7,9

4,6

4,8

4,2

5,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0,8

0,8

1.0

1,2

1,2

0,6

0,8

1,0

1,0

1,2

0,2

0.2

0,2

0,5

452

502

497

448

493

5t0

158

250