Способ приготовления бетонной смеси

 

Изобретение относится к строительству, в частности к способам приготовления бетонных смесей с ускоренным набором прочности в начальные сроки твердения. Это достигается тем, что в указанном способе, заключающемся в перемешивании цемента, заполнителей, микронаполнителя с высоким содержанием диоксида кремния, супекрпластификатора и воды, предварительно осуществляют активацию микронаполнителя водным раствором фтористого аммония, взятого в количестве 0,01 - 0,3% от массы цемента, в течение 0,5 - 3 ч при 20 - 80С, после чего активированный микронаполнитель вводят в смесь остальных компонентов и проводят перемешивание в течение 7 - 8 мин, после чего в смесь вводят кремнекислый натрий в количестве 0,02 - 0,5% от массы цемента, и проводят окончательное перемешивание смеси в течение 5 - 15 мин. 2 табл.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам приготовления бетонной смеси при изготовлении строительных конструкций различного назначения.

Известен способ приготовления бетонной смеси включающий смешение цемента, заполнителя, пластификатора на основе продукта конденсации нафталин-сульфокислоты формальдегидом, воды (1).

Использование суперпластификатора снижает скорость твердения бетона в начальный период гидратационных процессов.

Известен способ приготовления бетонной смеси включающий мокрую обработку кремнеземистого микронаполнителя в смесителе-активаторе, перемешивание в бетономешалке до однородного состояния цемента песка, комплексной добавки, содержащей суперпластификатор и ускоритель твердения, с введением в полученную смесь активированного микронаполнителя (2).

Недостатками известного способа являются низкая прочность в ранние сроки твердения, неэкономичность.

Использование суперпластификатора на основе нафталинсульфонатных производных улучшает реологические свойства бетонной смеси, а кремнийсодержащая микродобавка способствует повышению прочности бетона.

В то же время применение суперпластификатора снижает скорость твердения бетона в начальный период гидратационных процессов. Предложенный способ позволяет ускорить набор прочности бетона в ранние сроки его твердения, без ухудшения реологических свойств бетонной смеси.

Предложенный способ приготовления бетонной смеси заключается в перемешивании цемента, заполнителей, пластификатора типа нафталинсульфонатных производных, микродобавки на основе диоксида кремния и воды. При этом микродобавку предварительно активизируют водным раствором фтористого аммония в количестве 0,01-0,3% от массы цемента в течение 0,5-3,0 ч при 20-80^оС, после чего перемешивают с цементом, заполнителями, пластификаторами и водой, а затем в смесь вводят кремнекислый натрий в количестве 0,02-0,5% от массы цемента и перемешивают в течение 5-15 мин.

Для приготовления бетонной смеси в соответствии с предложенным способом используют: портландцемент марки "400", активностью 28,0 МПа, нормальная густота цементного теста 28% , содержание трехкальциевого алюмината 8% ; кварцевый песок фракций 0,05-0,5 мм; 1,0-1,15 мм и 2,2-2,5 мм; суперпластификатор С-3, концентрации 35% ; молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 4500-5500 см²/г; фтористый аммоний; кремнекислый натрий плотностью 1,40 т/см³.

Расчетное количество суперпластификатора С-3 вводят в бетонную смесь в виде водного раствора 10% -ной концентрации, плотностью 1,043 г/см³.

Водоцементное отношение назначают исходя из условий постоянной подвижности бетонной смеси, которую определяют по расплыву конуса на встряхивающем столике.

Из полученных смесей формуют образцы в виде кубов размером ребра 100 нм. Тепловлажностную обработку проводят по режиму 3ч + 6ч + 3ч при температуре изотермической выдержки 80-85^оС.

Способ реализуется следующим образом.

В смеситель-активатор вводят молотый кварцевый песок в количестве 3 кг и 1 л водного раствора фтористого аммония 5% -ной концентрации. Осуществляют активацию в течение 1ч при температуре 60^оС. Затем в бетономешалку загружают 15 кг цемента, 60 кг кварцевого песка и при перемешивании вводят 1,2 л водного раствора 35% -ной концентрации суперпластификатора С-3. Смесь перемешивают в течение 7-8 мин, после чего вводят активированный молотый кварцевый песок. После 10-минутного перемешивания в бетономешалку загружают 2 л водного раствора кремнекислого натрия и перемешивают смесь в течение 7-8 мин. Полученную смесь выгружают и формуют образцы бетона.

Конкретные примеры предложенного способа при различных технологических параметрах их исполнения и результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

В предлагаемом способе технологические операции по активации микродобавки и дополнительного введения в смесь кремнекислого натрия, последовательность их проведения создают условия для улучшения свойств бетона и достижения поставленной цели. В результате действия активированной микродобавки, введенной в смесь, происходит разpушение экранирующей пленки суперпластификатора на поверхностях заполнителей и цементного клинкера, что способствует ускорению процессов гидратации цементных зерен и повышению реакционноспособности кремнийсодержащей микродобавки. Введение на заключительной стадии приготовления смеси добавки кремнекислого натрия способствует образованию силикатных олигомеров с высокой степенью конденсации.

Как следует из приведенных в табл. 1 и 2 результатов, предложенный способ позволяет увеличить прочность бетона. Наиболее существенное повышение прочности бетона наблюдается в ранние сроки его твердения, что позволяет увеличить производительность бетонных конструкций, снизить затраты на их изготовление.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ, включающий мокрую обработку кремнеземистого микронаполнителя в смесителе-активаторе, перемешивание до однородного состояния в бетономешалке цемента, песка, комплексной добавки, содержащей суперпластификатор - С-3 - продукт конденсации нафталин-сульфокислоты формальдегидом и ускоритель твердения, отличающийся тем, что при обработке микронаполнителя вводят водный раствор фтористого аммония в количестве 0,01 - 0,3% на сухое вещество от массы цемента, обработку ведут в течение 0,5 - 3,0 ч при 20 - 80^oС, а в бетономешалку сначала загружают цемент с песком и при перемешивании вводят водный раствор указанного суперпластификатора, после перемешивания в течение 7 - 8 мин вводят обработанный микронаполнитель и продолжают перемешивание в течение 10 мин, затем вводят водный раствор кремнекислого натрия в количестве 0,02 - 0,5% на сухое вещество от массы цемента и осуществляют окончательное перемешивание в течение 5 - 15 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1