Комплексная добавка для быстротвердеющей смеси
Владельцы патента RU 2258049:
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (ВолгГАСУ) (RU)
Заявляемое изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам комплексных добавок для быстротвердеющей смеси, в том числе закладочной смеси при заполнении горных выработок и других. Технический результат - увеличение подвижности смеси, ускорение твердения и повышение прочности в ранние сроки естественного твердения. Комплексная добавка для быстротвердеющей смеси, включающая воду, дополнительно содержит хлористый натрий, бишофит и олигомерный продукт конденсации ацетона и формальдегида (олигомер АЦФ) при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлористый натрий - 1,5-3,0, бишофит - 1,5-3,0, олигомер АЦФ - 0,1-0,3, вода - остальное. 2 табл.
Заявляемое изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам комплексных добавок для быстротвердеющей, в том числе закладочной смеси при заполнении горных выработок и других.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является закладочная смесь, включающая цемент, заполнитель и комплексную добавку, содержащую хлористый кальций, отходы производства мыловарения и сухих синтетических моющих средств в количестве 3-8% от массы цемента в пересчете на сухое вещество [А.С. №1234380 - прототип].
Недостатками закладочной смеси являются низкая прочность в ранние сроки естественного твердения и невысокая подвижность при транспортировке по трубопроводу.
Технической задачей заявляемого изобретения является увеличение подвижности смеси, ускорение твердения и повышение прочности в ранние сроки естественного твердения.
Поставленная задача решается тем, что комплексная добавка, включающая воду, дополнительно содержит хлористый натрий, бишофит и олигомерный продукт конденсации ацетона и формальдегида (АЦФ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| хлористый натрий | 1,5-3,0 |
| бишофит | 1,5-3,0 |
| олигомер АЦФ | 0,1-0,3 |
| вода | остальное |
Олигомерные продукты конденсации ацетона и формальдегида содержат в своем составе до 30% свободной воды. Введение олигомера в смесь способствует увеличению подвижности и снижению водоцементного отношения (В/Ц). При этом изменяется состав и структура новообразований. Поры в цементном камне покрываются полимерными пленками, что улучшает гидрофобные свойства быстротвердеющей смеси, а именно стойкость по отношению к воде и другим органическим жидкостям.
Для ускорения набора прочности в ранние сроки твердения вводили электролиты - хлористый натрий и бишофит, содержащий в своем составе до 96% хлористого магния (MgCl2·6H2O).
Применение бишофита, добываемого в Нижне-Волжском регионе и не требующего дополнительной переработки, в сочетании с хлористым натрием, способствует ускорению образования центров кристаллизации и получению однородной плотной структуры с повышенной непроницаемостью. Таким образом, применение в составе комплексной добавки пластификатора АЦФ позволяет получить более подвижную смесь, а введение электролитов хлористого натрия и бишофита при относительно низких значениях водоцементного отношения способствует образованию однородной прочной структуры, что обеспечивает ускорение твердения и повышение прочности в ранние сроки твердения в сравнении с прототипом, что является новым техническим свойством предлагаемой комплексной добавки для быстротвердеющей смеси.
Предлагаемую комплексную добавку вводят в смесь в количестве 3,1-6,3% при пересчете на сухое вещество от массы цемента.
Приготовление быстротвердеющей смеси осуществляют следующим образом. Производят дозирование цемента и заполнителей в соотношении 1:4,5 с последующим перемешиванием сухих компонентов. Комплексную добавку, включающую олигомер АЦФ, хлористый натрий и бишофит, предварительно растворяют в небольшом количестве воды затворения до получения гомогенизированного раствора. Полученный раствор комплексной добавки вводят в сырьевую смесь с остальной водой затворения при В/Ц=0,41 с последующим перемешиванием.
Оптимальные результаты экспериментальной проверки составов заявленной комплексной добавки для быстротвердеющей смеси представлены в табл.1, а влияние добавки на изменение подвижности и рост прочности смеси - в табл.2.
| Таблица 1 | |||
| Состав комплексной добавки | Содержание компонентов, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Хлористый натрий | 1,5 | 2,25 | 3,0 |
| Бишофит | 1,5 | 2,25 | 3,0 |
| Олигомер АЦФ | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
| Вода | 96,9 | 95,3 | 93,7 |
| Таблица 2 | ||||
| Наименование показателей | Составы | |||
| 1 | 2 | 3 | Прототип | |
| Подвижность смеси по осадке конуса, см | 13 | 15 | 16 | 3-12 |
| Начало структурообразования, мин | 30 | 32 | 35 | 16-35 |
| Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сут | ||||
| 1 | 12,8 | 13,5 | 13,9 | 4,5-12,3 |
| 28 | 36,3 | 37,1 | 37,6 | 19,5-32,1 |
Анализ данных, представленных в таблицах 1 и 2, показывает, что по сравнению с прототипом с увеличением дозировки комплексной добавки при меньшем значении В/Ц подвижность смеси и прочность затвердевшего камня в ранние сроки твердения возрастают во всех трех составах. При дальнейшем увеличении количества комплексной добавки рост вышеприведенных показателей приостанавливается, а также возникает опасность солевой коррозии.
Технико-экономический эффект от внедрения предложенной комплексной добавки достигается за счет увеличения подвижности смеси и, соответственно, снижения энергозатрат при ее транспортировке по трубопроводу при ускорении набора прочности и повышении гидрофобных свойств затвердевшего камня.
Комплексная добавка для быстротвердеющей смеси, включающая воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлористый натрий, бишофит и олигомерный продукт конденсации ацетона и формальдегида - олигомер АЦФ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Хлористый натрий | 1,5-3,0 |
| Бишофит | 1,5-3,0 |
| Олигомер АЦФ | 0,1-0,3 |
| Вода | Остальное |
