Комплексная добавка для бетонной смеси

Изобретение относится к строительным материалам, к составам комплексных добавок и может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая технический лигносульфонат и тринатрийфосфат, количество которой составляет 0,4% от массы цемента, содержит, мас.%: лигносульфонат - 30-50, тринатрийфосфат, подвергнутый механоактивации - 50-70, причем предпочтительно она содержит лигносульфонат - 50, тринатрийфосфат - 50, а также, по крайней мере, один компонент: природный цеолит, кремнезем, отходы производства цеолита, бихромат натрия, бихромат калия, тиосульфат натрия в количестве до 3 мас.%, который подвергнут механоактивации до размера частиц не более 10 мкм, предпочтительно совместно с тринатрийфосфатом, а технический лигносульфонат гранулированный. Технический результат - повышение пластичности бетонных смесей и повышение прочности бетонов после пропаривания, уменьшение расхода воды и количества вводимой добавки в бетонную смесь, обеспечение защищенности арматуры от коррозии. 5 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам, к составам комплексных добавок и может быть использовано в производстве бетонных и железобетонных изделий.

Известна пластифицирующая добавка для бетонной смеси, состоящая из технического лигносульфоната с минеральным адсорбентом, в качестве которого используют торфяную золу (Патент RU №2018496, МПК⁷ С 04 В 24/18, опубл. 30.08.94 г.).

Недостатком этой добавки является неудобство применения ее в жидком виде, низкое качество пластификатора из-за нестабильного состава.

Известна жидкая комплексная добавка для бетонной смеси (А.С. SU 1636378, С 04 В 24/18, опубл. 23.03.91), включающая технические лигносульфонаты, соль фосфорной кислоты и воду при определенном соотношении.

Недостатком этой добавки является невысокая прочность бетона и недостатки, присущие жидким добавкам.

Известна добавка для бетонной смеси, включающая отход производства капролактама и технический лигносульфонат, позволяющая улучшить качественные показатели бетона и изделия на его основе (Патент RU №2209792, МПК⁷ С 04 В 28/02, опубл. 08.10.2003 г.).

Недостатком этой добавки является также недостаточно высокая прочность получаемых изделий из бетона и бетона.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси и способ его приготовления (Патент RU №2144519, МПК⁷ С 04 В 28/04, опубл. 20.01.2000 г.). Для приготовления добавки смешивают минеральный наполнитель, пластификатор и неорганический ускоритель твердения и гипс в определенном соотношении и измельчают до удельной поверхности 2000-6000 см²/г.

Недостатком этой смеси является недостаточно высокая прочность получаемых бетонов.

Известна комплексная добавка, включающая сульфитно-дрожжевую бражку и тринатрийфосфат, в количествах соответственно 0,2 и 1% от массы цемента (Алимов Т.С. и др. Бетоны, модифицированные добавкой тринатрийфосфатом. - "Бетон и железобетон", 1982, №2, с.26-27).

Однако эта добавка не обеспечивает достаточную прочность бетона после пропаривания. Добавка расходуется в значительных количествах от массы цемента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является комплексная добавка, содержащая смесь сульфатно-спиртовой барды и тринатрийфосфата, в количествах соответственно 0,1-0,15% и 0,02-0,1% от веса минерального вяжущего (а.с. СССР №425868, МПК C 04 B 13/24, опубл. 30.04.1974 г.).

Однако эта добавка также не обеспечивает достаточной прочности бетона после пропаривания.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка оптимального состава комплексной добавки, получаемой по простой технологии из доступных компонентов и вводимой в бетонные смеси для улучшения качественных показателей бетона и изделий на его основе.

Поставленная задача решается с помощью комплексной добавки для бетонной смеси, включающей технический лигносульфонат и тринатрийфосфат. Количество добавки составляет 0,4% от массы цемента и она содержит тринатрийфосфат, подвергнутый механоактивации, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

лигносульфонат	30-50
тринатрийфосфат	50-70

Предпочтительно добавка содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Лигносульфонат	50
Тринатрийфосфат	50

Добавка дополнительно может содержать, по крайней мере, один компонент: природный цеолит, кремнезем, отходы производства цеолита, бихромат натрия, бихромат калия, тиосульфат натрия в количестве до 3 мас.%.

Добавка может содержать указанный выше, по крайней мере, один компонент, подвергнутый механоактивации до размера частиц не более 10 мкм.

Добавка предпочтительно содержит указанный, по крайней мере, один компонент, подвергнутый указанной механоактивации совместно с тринатрийфосфатом.

Добавка предпочтительно содержит технический лигносульфонат гранулированный.

При разработке комплексных добавок одним из требований, которым они должны удовлетворять, является придание бетонным смесям и растворам пластичности (подвижности).

Техническим результатом, полученным при использовании предлагаемой комплексной добавки, является повышение пластичности бетонных смесей и повышение прочности бетонов после пропаривания, уменьшение расхода воды и количества вводимой добавки в бетонную смесь, обеспечение защищенности арматуры от коррозии.

В предлагаемой добавке в отличие от известной добавки найден новый количественный состав добавки, который при механоактивации тринатрийфосфата позволил получить неожиданный технический результат: значительное повышение прочности бетонов, в том числе после пропаривания, увеличение пластичности бетонных смесей, уменьшение количества воды, уменьшение количества вводимой добавки и уменьшение коррозии арматуры.

Проведенные испытания и исследования показали, что суммарный эффект комплексной добавки на цементные системы больше суммы эффектов воздействия каждого из них, взятого в отдельности. В таблице 1 приведены составы добавок. В таблице 2 показаны характеристики пластичности (подвижности) бетонной смеси в зависимости от количества воды. В таблице 3 показано влияние составов добавок на прочностные свойства.

Предлагаемую комплексную добавку получают совместным перемешиванием технического лигносульфоната с тринатрийфосфатом.

Измельчение тринатрийфосфата проводят предварительно в планетарно-шнековом смесителе, затем из смесителя транспортируют тринатрийфосфат в виброцентробежную мельницу, в которую подают при необходимости и дополнительные компоненты. В мельнице производят помол до нужного размера частиц добавки. Дополнительные компоненты могут быть предварительно размолоты до размера части менее 10 мкм.

Комплексной добавке присвоено условное наименование "Бенотех Сипласт".

Бетонную смесь готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и интенсивно перемешивают в полученную сухую смесь вносят комплексную добавку в количестве 0,4% от массы цемента и смесь перемешивают до однородной массы. Затем готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления образцов лабораторного типа.

Для приготовления бетонной смеси использовались цемент - пц400, изготовитель ОАО "Искитмцемент"; песок с М_кр=2,15, загрязненность 1,2% - изготовитель АОЗТ "Северо-Криводановский карьер"; щебень-диабаз фракции 5-20 мм - производитель ОАО "Каменный карьер" п.Горный.

Осадку конуса определяли по ГОСТ 10181-2000 п.4.

Из бетонной смеси каждого состава были изготовлены три серии образцов для испытания в возрасте 1 сутки после пропарки, 7 суток образцы твердения в нормальных условиях, 28 суток образцы твердения в нормальных условиях.

Испытания образцов, условия хранения и испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-90.

Проведенные исследования показали, что при введении предлагаемой добавки в количестве 0,4% от массы цемента при одинаковом в/ц увеличивается подвижность бетонной смеси без снижения прочности. При достижении подвижности в сравнении с контрольным образцом уменьшается расход воды на 10% со значительным увеличением прочности.

При введении добавки осадка конуса увеличивается примерно на 13,1 и составляет 22,7 см, то есть при введении добавки подвижность (пластичность) бетонной смеси увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с известным решением.

При введении добавки "Бенотех Сипласт" бетонная смесь по результатам замеров осадки конуса и расплыва конуса относится к марке по удобоукладываемости П5.

Предлагаемая комплексная добавка нейтрализует отрицательное влияние сульфитно-дрожжевой бражки у известного решения на рост прочности пропаренного бетона, при этом обеспечивается защита арматуры от коррозии за счет ингибирующего действия тринатрийфосфата.

1. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая технический лигносульфонат и тринатрийфосфат, отличающаяся тем, чтоее количество составляет 0,4% от массы цемента и она содержит тринатрийфосфат, подвергнутый механоактивации, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигносульфонат	30-50
Тринатрийфосфат	50-70

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Лигносульфонат	50
Тринатрийфосфат	50

3. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по крайней мере, один компонент: природный цеолит, кремнезем, отходы производства цеолита, бихромат натрия, бихромат калия, тиосульфат натрия, в количестве до 3 мас.%.

4. Добавка по п.3, отличающаяся тем, что содержит указанный, по крайней мере, один компонент, подвергнутый механоактивации до размера частиц не более 10 мкм.

5. Добавка по п.4, отличающаяся тем, что содержит указанный, по крайней мере, один компонент, подвергнутый указанной механоактивации совместно с тринатрийфосфатом.

6. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит технический лигносульфонат гранулированный.