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). В способе приготовления бетонной смеси, включающем дозирование кварцевого песка, компонентов вяжущего и добавки - интенсификатора твердения, их перемешивание и формование изделий, в качестве вяжущего используют золошлакощелочное вяжущее, состоящее из 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=1,37-1,45 г/см³ и молотой до остатка на сите №008 до 2% отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска и на 35% состоящей из шлаковой и на 65% из зольной составляющей, а в качестве добавки - портландцемент марки 400 при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродсодержащее жидкое стекло из микрокремнезема 13,5-28,2, золошлаковая смесь 24,3-50,1, кварцевый песок 31,4-54,5, портландцемент 0,7-1,8. 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, компонентов вяжущего, содержащего углеродсодержащее жидкое стекло, изготовленное из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей - графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1-3 и плотностью ρ=1,20-1,43 г/см³ и молотой до остатка на сите №008 2-3,2% отвальной золошлаковой смеси ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, перемешивание компонентов и формование изделий [Патент РФ №2138455, 1999 г.].

Недостатками описываемого способа приготовления бетонной смеси являются невозможность твердеть при отрицательной температуре и относительно невысокая морозостойкость (200 циклов).

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества бетона.

Технический результат - повышение морозостойкости бетона, расширение диапазона температуры твердения (до -18°С).

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что приготовление бетонной смеси включает дозирование кварцевого песка, компонентов вяжущего и добавки -интенсификатора твердения, их перемешивание и формование изделий, в качестве вяжущего используется золошлакощелочное вяжущее (ЗШЩВ), состоящее из углеродсодержащего жидкого стекла, изготовленного из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащее до 6-7 мас.% высокодисперсных углеродистых примесей графита С и карборунда SiC с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,37-1,45 г/см³ и молотой до остатка на сите №008 до 2% отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого канско-ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и на 35% состоящей из шлаковой и на 65% из зольной составляющей, а в качестве добавки. - портландцемент марки 400 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродсодержащее жидкое стекло
из микрокремнезема	13,5-28,2
Золошлаковая смесь	24,3-50,1
Кварцевый песок	31,4-54,5
Портландцемент	0,7-1,8

Химический состав золы-уноса представлен в табл.1

Таблица 1 Средний химический состав золошлаковой смеси ТЭЦ -6 (г. Братск)
Содержание, мас.%
SiO2	Fe2О3	Al2О3	CaO	MgO	SO3	R2O
57,3	13,5	12,0	13,7	2,2	0,7	0,5

Пример. Бетонная смесь готовилась следующим образом. В лабораторной шаровой мельнице производился помол 37,2% отвальной золошлаковой смеси, состоящей на 35% из шлаковой и на 65% из зольной составляющей, до остатка на сите №008 до 2%. Молотая золошлаковая смесь перемешивалась с 33,5% кварцевого песка и 1,1% портландцемента марки 400. После этого полученная смесь затворялась 28,2% углеродсодержащего жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,41 г/см³. Перемешивание бетонной смеси осуществлялось 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 ЗШЩВ, 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.	250
7,3	11,8	12,7	18,0	26,2

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемая бетонная смесь способна набирать прочность не только при пропаривании (как в прототипе), но и при отрицательных температурах (-18°С). Морозостойкость бетона, полученного из предлагаемой бетонной смеси, также более выгодно отличается от морозостойкости известного бетона (250 вместо 200 циклов). Кроме того, возможности применения предлагаемой бетонной смеси намного шире: заводские условия, условия стройплощадки. Причем, в последнем случае возможно ведение строительства не только в летний - безморозный период, но в весенне-осенний при Т до -18°С.

Способ приготовления бетонной смеси, включающий дозирование кварцевого песка, компонентов вяжущего и добавки - интенсификатора твердения, их перемешивание и формование изделий, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используется золошлакощелочное вяжущее, состоящее из 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=1,37-1,45 г/см³, и молотой до остатка на сите №008 до 2% отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и на 35% состоящей из шлаковой и на 65% из зольной составляющей, а в качестве добавки - портландцемент марки 400 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродсодержащее жидкое стекло
из микрокремнезема	13,5-28,2
Золошлаковая смесь	24,3-50,1
Кварцевый песок	31,4-54,5
Портландцемент	0,7-1,8