Бетонная смесь

 

Использование: для жилищного, промышленного строительства, при строительстве дорог и аэродромов. Сущность изобретения: бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 13,614 - 14,079, песок из отсевов дробления горных пород 57,587 - 58,290, мелкозернистый кварцевый песок 18,475 - 18,602, элюат, обработанный щелочью с плотностью 1,05-1,15 г/см³ 0,982 - 3,906, вода остальное. Элюат является отходом витаминного завода, обработанный 5%-ным водным раствором NaOH и NaAlO₃ и содержит, мас.%: NaCl 3,24, NaOH 0,210, NiCl₂ 0,100, AlCl₃ 0,010, FeCl₃ 0,001, вода остальное. Указанная добавка в бетонную смесь увеличивает прочность бетона на сжатие на 69% и на растяжение - на 42%, с эффективными коэффициентами использования цемента 1,84. 5 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве.

Известны песчаные бетоны, сырьевые смеси которых включают цементное вяжущее, гранитный щебень, кварцевый песок, золошлаковую смесь, воды при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цемент М400 14,5-18,2 Заполнитель 72,8-76,7 Сернокислый натрий 0,05-0,10 Хлористый натрий 0,05-0,10 Бикарбонат натрия 0,05-0,10 Вода Остальное Недостатком этого состава бетона является большой расход цемента от 362 до 455 кг/м³, низкий коэффициент использования цементного вяжущего К^в_эф - R_в/R₄ = 1,26 - 1,09 и сложный комплекс химических добавок из сернокислого натрия, хлористого натрия, бикарбоната натрия.

Наиболее близкой по технической сущности смесью является бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель из гранитного щебня и песка, продукта обработки красного шлама соляной кислотой в соотношении 1:0,5-1,8 cостава, мас. % : FeCl₃ 6,7; NaCl 16; СаСl₂ 14; AlCl₃ 3, и воду затворения при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цемент М400 10-25 Заполнитель из гранитного щебня и песка 65-79 Продукт обработки красного шлама 0,05-1,0 Вода Остальное Недостатком этого бетона является малая прочность и высокий коэффициент использования цемента по прочности на сжатие K^в_эф = 286 кг/м³/331,2 кг/м³ = 0,863.

Цель изобретения - повышение прочности бетона на сжатие и растяжение с одновременным снижением расхода цементного вяжущего и воды затворения.

Цель достигается тем, что бетонная смесь, включающая портландцемент, песок из отсевов дробления горных пород, добавку на основе соли соляной кислоты и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки на основе соли соляной кислоты обработанный щелочью элюат - отход витаминного завода - плотностью 1,05-1,15 г/см³, химического состава, мас.%: NaCl 3,24 AlCl₃ 0,010 NaOH 0,210 FeCl₃ 0,001 NiCl₂ 0,100 Вода Остальное и дополнительно мелкозернистый кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 13,614-14,079 Песок из отсевов дробления горных пород 57,587-58,290 Указанная добавка 0,982-3,906 Мелкозернистый кварцевый песок 18,475-18,602 Вода Остальное В составе элюата, маточным раствором которого является соляная кислота HCl, находятся следующие вещества: хлористый никель, хлористый алюминий, хлористое железо в соотношении 1,0:0,1:0,01. Сумма в граммах на 1 л этих соединений в элюате в 20-80 раз меньше, чем раствора соляной кислоты. Для повышения рН среды с 35 до 90 элюат дополнительно обрабатывался 5%-ным водным раствором NaOH + NaАlO₃ в соотношении 1,5 ч. раствора и 1 ч. элюата.

Испытания опытных образцов песчаного бетона, согласно требованиям ГОСТа 24211-30, и их физико-механические характеристики представлены в табл.1 и 2.

Обработка элюата 5%-ным щелочным раствором NaOH и NaАlO₃ , которого в среднем находится 34,5 мл 40%-ного раствора едкого натра или 18,7 г или при крайних значениях 32,0-37,0 мл, что и приводит к различной плотности обработанного элюата 1,06-1,15 г/см³.

Введение в бетонную смесь элюата увеличивает подвижность бетонной смеси, что дает возможность снизить количество воды затворения. С уменьшением ее улучшается внутренняя структура бетона с уменьшением общей пористости и образованием большого объема закрытых пор малого диаметра, что сказывается на увеличении прочности и морозостойкости.

Добавка в бетонную смесь увеличивает прочность на сжатие на 69% и на растяжение при изгибе на 42% с эффективными коэффициентами использования цемента K^в_эф = 1,84, в то время как у бетонной смеси по известному изобретению эти коэффициенты соответственно равны 0,80.

Составы известной и по изобретению сырьевых смесей и их физико-механические свойства представлены в табл. 1-4.

Экономический эффект от использования песчаного бетона предлагаемых смесей может выразиться в экономии чистого цемента согласно данным в представленной табл.5.

Формула изобретения

БЕТОННАЯ СМЕСЬ, включающая портландцемент, песок из отходов дробления горных пород, добавку на основе соли соляной кислоты и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки на основе солей соляной кислоты обработанный щелочью элюат-отход витаминного завода плотностью 1,05 - 1,15 г/см³ состава, мас.%: NaCl 3,24, NaOH 0,210, NiCl₂ 0,100, AlCl₃ 0,010, FeCl₃ 0,001, вода - остальное и дополнительно мелкозернистый кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: Портландцемент 13,614 - 14,079 Песок из отходов дробления горных пород 57,587 - 58,290 Указанная добавка 0,982 - 3,906 Мелкозернистый кварцевый песок 18,475 - 18,602
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3