Способ приготовления бетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкций и изделий из бетона. Технический результат - повышение морозостойкости бетона, расширение диапазона температуры твердения (до -18°С), упрощение процесса приготовления бетонной смеси и снижение стоимости готовой продукции. В способе приготовления бетонной смеси, включающем дозирование кварцевого песка и компонентов золощелочного вяжущего, состоящего из золы-уноса, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n= 1, их перемешивание и формование изделий, используют указанную золу-уноса I поля, указанное жидкое стекло плотностью ρ=1,42-1,50 г/см³ и дополнительно добавку - интенсификатор твердения - портландцемент марки 400 Ангарского завода с содержанием 3СаО х SiO₂ 60%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло - 15,2-31,4, указанная зола-уноса 1 поля - 23,8-54,5, кварцевый песок - 29,2-52,3, указанный портландцемент - 1,1-2,9. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении конструкций и изделий из бетона.

Известна гидравлически твердеющая композиция, затвердевающая при низких температурах и содержащая 50-80 ч БЦМ, 13-35 ч золы-уноса, 0-10 ч метакаолина, 0-6 ч шлака, 0-4 ч добавки, регулирующей сроки схватывания вяжущего, и 1-5 ч карбоната калия [Патент США №4842649, 1989].

Недостатком данной композиции является ее многокомпонентность.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование изделий, причем в качестве вяжущего используют золощелочное вяжущее, состоящее из золы-унос, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,45-1,49 г/см³ [Патент РФ №2130904 С1, 1999 г.].

Недостатком описываемого способа приготовления бетонной смеси является способность бетонной смеси твердеть только при пропаривании, что существенно ограничивает возможности ее применения.

Задачами, решаемыми предлагаемым изобретением, является повышение качества бетона и расширение областей его применения.

Технический результат - способность твердеть при отрицательной температуре, что позволяет использовать такую смесь не только в заводских условиях, но и в условиях стройплощадки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что приготовление бетонной смеси включает дозирование кварцевого песка, компонентов золощелочного вяжущего, состоящего из золы-уноса I поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,42-1,50 г/см³ и добавки - интенсификатора твердения - портландцемента марки 400 Ангарского завода с содержанием 3СаО×SiO₂ 60%, их перемешивание и формование изделий, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Углеродсодержащее жидкое стекло

из микрокремнезема	15,2-31,4
Зола-уноса I поля	23,8-54,5
Кварцевый песок	29,2-52,3
Портландцемент	1,1-2,9

Химический состав золы-уноса представлен в табл. 1.

Таблица 1 Средний химический состав золы-уноса I поля ТЭЦ - 7 (г.Братск)
Содержание соединений. % по массе
SiO2	Fe2О3+FeO	Al2О3	CaO	MgO	SO3	R2O	П.П.П.
51,9	7,9	10,8	20,1	5.1	2,2	0.6	3.2

Пример. Бетонная смесь готовилась следующим образом. 23,8% золы-уноса I поля перемешивалось с 52,3% кварцевого песка и 1,2% портландцемента. После этого сухая смесь затворялась 22.7% углеродсодержащего жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,46 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 минут. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы в формах твердели при температуре Т=16-20°С в воздушно-сухих условиях в течение 24 часов, после чего распалубливались и помещались в морозильную камеру при температуре -18°С для дальнейших испытаний. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2 Свойства бетона на основе ЗЩВ, твердеющего при отрицательной температуре
Температура твердения	Прочность при сжатии, МПа в возрасте	Морозостойкость, циклы
-18°С	1 сут.	3 сут.	7 сут.	14 сут.	28 сут.	более 200
6,8	10,9	12,2	16,2	25,9

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемая бетонная смесь способна набирать прочность не только при высоких положительных (ТВО), но и при отрицательных температурах (-18°С). Это позволяет существенно расширить возможности применения такой смеси: заводские условия, условия стройплощадки. Причем в последнем случае значительно увеличивается и период строительства, т.е. появляется возможность вести строительные работы не только в летний период, по в весенне-осенний (при Т до -18°С).

Способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка и компонентов золощелочного вяжущего, состоящего из золы-уноса, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего до 6-7 мас. % высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC, с силикатным модулем n=1, их перемешивание и формование изделий, отличающийся тем, что используют указанную золу-уноса I поля, указанное жидкое стекло плотностью ρ=1,42-1,50 г/см³ и дополнительно добавку - интенсификатор твердения - портландцемент марки 400 Ангарского завода с содержанием 3СаО х SiO₂ 60% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло	15,2-31,4
Указанная зола-уноса 1 поля	23,8-54,5
Кварцевый песок	29,2-52,3
Указанный портландцемент	1,1-2,9