Высокопрочный бетон

Авторы патента:

Старчуков Дмитрий Сергеевич (RU)

Степанова Ирина Витальевна (RU)

Сурин Дмитрий Васильевич (RU)

Сватовская Лариса Борисовна (RU)

Соловьева Валентина Яковлевна (RU)

Смирнова Татьяна Владимировна (RU)

Коробов Николай Васильевич (RU)

C04B28/04 - портландцементы

C04B24/00 - Использование органических материалов в качестве активных ингредиентов для строительных растворов, бетона, искусственных камней, например пластификаторов

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2515250:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение морозостойкости бетона. Высокопрочный бетон, полученный из сырьевой смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора - добавки SikaAer 200S при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: 16,50-17,00 и 83,00-83,50 и соответственно при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 24,30-31,70; песок 23,60-26,00; щебень 36,40-39,60; указанная добавка 0,60-0,80; вода 7,70-9,30. 1 табл.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (Ю.М.Баженов. Технология бетона. Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ), Москва, 2002 г., с.377), содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий компонент, песок, щебень, силикатную муку, добавку и воду.

Недостатком данного технического решения является низкое значение морозостойкости бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, С04В 28/04, опубл. 20.07.2005 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см³, водородным показателем 5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.

Недостатком данного технического решения является низкое значение морозостойкости бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2433098, С04В 28/04, 22/06, 24/24, 111/20, опубл. 10.11.2011 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и гиперпластификатора «Peramin SMF-10» на основе поликарбоксильных полимеров шведской компании «Perstorp» (совместимый со спецификациями ASTM C494 тип F, DIN 1045, BS 5075 части 1 и 3, EN 934-2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см³,
водородным показателем 4,7-5,3	85,50-86,00
Гиперпластификатор «Peramin» SMF-10	14,00-14,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	22,40-28,30
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,06-0,08
Вода	11,64-11,92

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной морозостойкостью.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный бетон содержит портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см³,
водородным показателем 4,7-5,3	16,50-17,00
Добавка SikaAer 200S	83,00-83,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	24,30-31,70
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,60-0,80
Вода	7,70-9,30

Золь берлинской лазури будет способствовать повышению гидратационной активности цемента, благодаря введению структурного элемента, характеризуемого повышенной внутренней и внешней поверхностной энергией, следствием чего является образование тоберморитоподобных гидросиликатов d/n=3,07; 2,80; 1,83 и гидросиликатов, представленных гиллебрандитом d/n=12,60; 3,34; 2,92, которые имеют слоистую и волокнистую структуру. За счет уменьшения количества химически несвязанной воды в бетоне путем применения указанной комплексной добавки повышается плотность искусственного камня, а также повышенное количество образующихся гидратных новообразований будет способствовать уплотнению структуры камня и, как следствие, повышению морозостойкости бетона.

Золь берлинской лазури в сочетании с добавкой SikaAer-200S позволяет получить высокопрочный бетон с повышенной морозостойкостью по сравнению с прототипом.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Добавка представляет собой жидкость красного цвета плотностью 1,00-1,02 г/см³, с водородным показателем 8,0-9,0. Химическая основа добавки «SikaAer-200S» представляет собой концентрированный раствор синтетических смол (согласно паспорту изготовителя ООО «Зика», структурного подразделения швейцарского концерна Sika).

Добавку «SikaAer-200S» не допускается дозировать с другими добавками одновременно через один дозатор. На эффективность действия добавки в первую очередь оказывает влияние вид и свойства цемента, зерновой состав заполнителя, температура бетонной смеси, а также качество перемешивания.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии указанной комплексной добавки, а именно повышает морозостойкость материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.

Смесь, включающая портландцемент, песок, щебень и добавку, представленную золем берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и добавкой SikaAer-200S, обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенным значением морозостойкости.

По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Готовят сырьевую смесь в следующей последовательности: получают золь берлинской лазури, характеризуемый плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 - 0,1 см³ насыщенного на холоде раствора хлорида железа, вводят в 100 см³ воды. В разбавленный раствор вводят при взбалтывании 1 каплю 20%-ного раствора калия железистосинеродистого. Образуется золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) синего цвета.

Таким образом получают золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) (Н.В. Коровин «Общая химия», М., «Высшая школа», 2000. - 558 с.).

Отдозированный золь берлинской лазури и добавку SikaAer-200S помещают в отдозированную воду. Отдозированные компоненты сырьевой смеси: портландцемент М400 Д20, песок с модулем крупности 2,1, щебень фракции 5-10 мм и воду, содержащую отдозированную комплексную добавку, помещают в бетоносмеситель, где осуществляется перемешивание компонентов и приготовление бетонной смеси, из которой изготавливают требуемые бетонные изделия и образцы для контроля качества по параметрам морозостойкости.

Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний, согласно ГОСТ 10060.0-95 «Методы определения морозостойкости» представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый высокопрочный бетон по данному изобретению характеризуется повышенной морозостойкостью материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см³,
водородным показателем 4,7-5,3	16,50-17,00
Добавка SikaAer 200S	83,00-83,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	24,30-31,70
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,60-0,80
Вода	7,70-9,30

Похожие патенты:

Бетонная смесь // 2514355

Изобретение относится к составам бетонной смеси. Бетонная смесь содержит портландцемент, песок, щебень, арабиногалактан и воду, причем арабиногалактан в ней содержится в количестве 0,06-0,09 мас.%, при этом она дополнительно содержит нитрат натрия в качестве ускорителя твердения в количестве 0,17-0,20 мас.% при расчете на массу всех компонентов смеси.

Декоративная штукатурка // 2514033

Изобретение касается составов штукатурок, применяемых для декоративно-художественных работ. Технический результат - повышение теплоизоляционных свойств штукатурки.

Сырьевая смесь для изготовления кирпича // 2513463

Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для теплоизоляции.

Сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень // 2513372

Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. Сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень, включающая измельченную слюду и измельченный доменный шлак, дополнительно содержит воду, белый портландцемент, мелкий кварцевый песок, нарезанное на отрезки 5-15 мм капроновое волокно, суперпластификатор С-3 и, по меньшей мере, один компонент из группы: окись хрома, ультрамарин, охра, редоксайд, пиролюзит, сурик железный при следующем соотношении компонентов, мас.%: измельченная и просеянная через сетку №5 слюда 5,0-7,0, измельченный и просеянный через сетку №5 доменный шлак 0,5-5,0, вода 30,0-35,0, белый портландцемент 33,0-37,0, мелкий кварцевый песок 16,8-25,5, нарезанное на отрезки 5-15 мм капроновое волокно 0,25-0,5, суперпластификатор С-3, 0,25-0,5, по меньшей мере, один компонент из группы: окись хрома, ультрамарин, охра, редоксайд, пиролюзит, сурик железный 0,5-3,5.

Гидроизоляционный состав для защиты бетонных и каменных конструкций "минслаш-12" // 2511198

Изобретение относится к строительству, а именно к гидроизоляционным составам для защиты бетонных и каменных конструкций. Технический результат - повышение водонепроницаемости, прочности сцепления с основанием, коррозионной стойкости конструкций, снижение усадки, паропроницаемость, возможность эффективного применения, как при позитивном, так и при негативном давлении воды, для защиты новых и ремонта старых конструкций.

Сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень // 2510373

Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. Технический результат заключается в повышении водостойкости материала, имитирующего природный камень.

Бетонная смесь // 2509741

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 25-30; керамзитовый гравий фракции 20-40 мм 13,8-19,2; керамзитовый песок фракции до 5 мм 30-35; омыленную канифоль 0,01-0,02; этилсиликонат натрия 0,78-1,18; воду 20-25.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых блоков // 2509740

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления стеновых блоков для малоэтажного строительства.

Цементные бетоны, саморазрушающиеся в воде // 2509066

Изобретение относится к области получения строительных материалах, а именно к получения цементных бетонов с контролируемым и регулируемым саморазрушением их в воде, в частности, используемых для получения понтонов, нефтяных платформ, опор и т.д.

Сырьевая смесь для изготовления оболочки крупного заполнителя // 2508276

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат - повышение водостойкости оболочки крупного заполнителя.

Комплексная противоморозная добавка для бетона и строительного раствора // 2494987

Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетона и стролительного раствора. Технический результат - повышение противоморозного эффекта добавки при сохранении показателей 28-и суточной прочности на сжатие при нормальном твердении.

Биодобавка для бетонной смеси // 2488564

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к добавкам для бетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении конструкций, изделий и деталей как в промышленном строительстве, так и для возведения объектов жилищного назначения.

Наномодификатор строительных материалов и способ его получения // 2482082

Изобретение относится к добавкам в строительные растворы и может быть использовано при производстве бетонных и железобетонных изделий, а также для приготовления других строительных растворов на предприятиях стройиндустрии.

Комплексная добавка для бетонных смесей и строительных растворов // 2464245

Изобретение относится к составам химических добавок для бетонных смесей и строительных растворов и может найти широкое применение при производстве монолитных и сборных конструкций, преимущественно для гидротехнических сооружений и дорожных бетонов.

Способ получения защитно-декоративного покрытия (варианты) // 2464179

Изобретение относится к строительству, а именно к способам защитно-декоративной отделки поверхностей строительных бетонных или кирпичных конструкций. .

Комплексная модифицирующая добавка для бетонных растворов // 2448921

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к модифицирующим добавкам для производства высокопрочных строительных растворов и композиционных гипсобетонов, применяемых в строительстве жилых и общественных зданий.

Добавка к цементу, смеси на его основе и способ ее получения (варианты) // 2441853

Изобретение относится к технологии строительных материалов. .

Способ увеличения пластифицирующей и водоредуцирующей способностей суперпластификаторов на нафталин-формальдегидной основе // 2432335

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонов и строительных растворов. .

Полистиролбетонная смесь для комфортного жилья // 2430068

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к легкобетонным смесям для устройства монолитных и производства сборных теплоизоляционных изделий в виде блоков, стеновых камней, плит, перемычек и др., используемых в ограждающих конструкциях зданий и сооружений.

Полимербетонная смесь // 2417178

Изобретение относится к составам полимербетонных смесей и может быть использовано для изготовления химически стойких строительных материалов и конструкций. .

Минеральный порошок // 2515239

Изобретение относится к составам минерального порошка и может быть использовано для получения асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение водостойкости, адсорбционной активности.