Добавка для цементсодержащих смесей

 

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к технологии получения цементных, бетонных или железобетонных изделий, точнее к пластификаторам с повышенной технологичностью и доступностью компонентов. Добавка к цементсодержащим смесям, содержит соли гуминовых кислот в количестве 0,3-0,35 % от веса цемента. В качестве солей гуминовых кислот используют соли гуминовых кислот, предварительно подвергнутых высокотемпературному щелочному гидролизу. Также в качестве солей гуминовых кислот могут использовать соли гуминовых кислот, чей 20%-ный водный раствор имеет рН 11,0-11,5. Технический результат - легкость получения добавки в виде сухого порошка, увеличение сроков схватывания и прочности цементсодержащих растворов. 2 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к технологии получения цементных, бетонных или железобетонных изделий, точнее к пластификаторам с повышенной технологичностью и доступностью компонентов.

В настоящее время для изменения свойств цементсодержащих и/или бетонных смесей используют различные добавки, представляющие собой, как правило, растворы различных веществ.

В частности, добавка алюмината натрия и соды в бетонную смесь (Ратинов В. Б., Розенберг Т.И., Добавки в бетон. М., Стройиздат, 1989, с.152-153) позволяет резко ускорить схватывание бетонной смеси; добавка, содержащая карбонат и сульфаты натрия, гидроксид, хлорид и карбид кальция (пат. РФ 2119900, 1998, кл. С 04 В 28/00) повышает влагостойкость и механические свойства получаемых бетонных конструкций; смесь, содержащая воздухововлекающую смолу и сополимер салициловой кислоты и формальдегида в количестве до 0,1% от веса цемента придаст последнему возможность применения при отрицательных температурах (Гладков В.С и др. "Бетон и железобетон", 1976, 10, с. 13-14) и т.д.

Одним из направлений в области создания добавок к цементсодержащим смесям является разработка пластификаторов на основе органических соединений, предупреждающих отверждение цементов, что позволяет транспортировать их на значительные расстояния.

В качестве такой добавки, в частности, может быть использована смесь сульфитно-дрожжевой бражки и воздухововлекающей смолы в количествах 0.15-0.25 и 0.01-0.03 от веса цемента (Рекомендации по применению добавок в бетоне, М. , СН., 1977, с.32).

Недостатком добавки является слабое воздействие на механические свойства бетона после отверждения.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является использование смеси натриевых солей гуминовых кислот, шлаков и сульфитно-дрожжевой бражки в количестве до 0,04 % от веса строительной смеси для повышения сроков схватывания цементных и бетонных смесей (а. с. СССР 844602, кл. С 04 В 28/00, 1981).

Недостатками указанных композиций являются многокомпонентный состав добавок, используемых в виде разбавленных жидких композиций, ограниченность области применения (для специальных составов расширяющихся бетонов), недостаточные сроки схватывания.

Задачей, решаемой авторами, являлось создание добавки в виде сухого порошка, который бы легко извлекался и смешивался с сухими цементными составами, увеличивал бы сроки схватывания цементсодержащих растворов, а также способствовал бы повышению прочности получаемых из этих смесей изделий.

Для решения данной задачи добавка к цементсодержащим смесям, содержащая соли гуминовых кислот, содержит соли гуминовых кислот в количестве 0,3-0,35 мас.% от веса цемента.

В качестве солей гуминовых кислот могут использовать соли гуминовых кислот, предварительно подвергнутых высокотемпературному щелочному гидролизу.

Также в качестве солей гуминовых кислот могут использовать соли гуминовых кислот, чей 20%-ный водный раствор имеет рН 11,0-11,5.

При использовании добавки в количестве менее 0,3% достигаемый эффект незначителен, при его концентрации более 0,35 % в ряде рецептур возможно ухудшение прочностных характеристик бетона по сравнению с применением добавки в оптимальной концентрации, по-видимому, за счет возможности образования гетерогенных структур.

Лучшие результаты достигаются при использовании гуматов, которые получают в ходе высокотемпературного щелочного гидролиза гуматсодсржащих продуктов по известным промышленным схемам. Особенно эффективно использование гуматов, чей 20% водный раствор имеет рН 11,0-11,5.

Получают гуматы, в основном, путем утилизации осадков очистных сооружений, включающей их обработку кислотой и выделение гуматов электрохимическими методами (заявка на пат. РФ 96113570, 1998, кл. С 02 F 11/14) или высокотемпературной переработкой угля или торфа (пат. РФ 2036190, 1995; 2130004, 1999, кл. С 05 Р 11/02).

При использовании гуматов в виде добавки к цементсодержащим растворам, их вводят в цементную смесь, которую затем тщательно перемешивают. Результаты применения гуматов иллюстрируются следующим примером.

Пример 1. 20 кг гуматов, полученных из угля на опытно-промышленной установке, растворяли в 80 л воды. В раствор добавляли при перемешивании гидроокись калия до рН 11,0 и выпаривали при 105^oС до сухого вещества. Полученный порошок использовали в качестве добавки в цементную смесь, после чего добавляли воду и получали цементный раствор (ЦР). Результаты проведенных испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Приведенные данные свидетельствуют, что введение гуматов приводит не только к замедлению отверждения цементсодержащих смесей, но также к улучшению свойств цементного камня.

Формула изобретения

1. Добавка к цементсодержащим смесям, содержащая соли гуминовых кислот, отличающаяся тем, что она содержит соли гуминовых кислот в количестве 0,3-0,35 мас.% от веса цемента.

2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве солей гуминовых кислот используют соли гуминовых кислот, предварительно подвергнутых высокотемпературному щелочному гидролизу.

3. Добавка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве солей гуминовых кислот используют соли гуминовых кислот, чей 20%-ный водный раствор имеет рН 11,0-11,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1