Высокопрочный бетон


 


Владельцы патента RU 2515665:

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

Изобретение относится к высокопрочному бетону, который может быть использован для изготовления изделий для промышленного и гражданского строительства, а также при возведении сооружений специального назначения. Высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H4SiO4 плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением рН 4±0,5, добавку - поликарбоксилатный полимер с ρ=1,012 г/см3 и рН 6±0,5 и воду при следующем содержании компонентов, мас.%: портландцемент 15,00-16,93, песок 30,70-32,39, щебень 44,10-44,12, кремнеземсодержащий компонент 0,09-0,10, добавка - поликарбоксилатный полимер 0,18-0,19, вода 8,00-8,20. Техническим результатом является повышение водонепроницаемости, морозостойкости и уменьшение усадки. 1 табл.

 

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, например гидросооружений.

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 недостаточная водонепроницаемость и морозостойкость, а также повышенное значение усадки.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU, №2256629, C04B 28/04, C04B 111:20, 20.07.2005 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, pH=5…6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.

Недостатком данного технического решения является недостаточная водонепроницаемость, морозостойкость и повышенное значение усадки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU, №2256630, C04B 28/04, 04В111:20, 20.07.2005 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, pH=5…6, добавку - калий железистосинеродистый K4Fe(CN)6 и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент 43,58-47,08
Песок 14,43-15,69
Щебень 25,70-27,84
Кремнеземсодержащий компонент,
представленный золем H2SiO3 с
плотностью ρ=1,014 г/см3, pH=5…6 0,25-0,27
Добавка - калий
железистосинеродистый K4Fe(CN)6 0,44-0,47
Вода 12,1-12,15

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также с пониженным значением усадки бетона.

Поставленная задача достигается тем, что высокопрочный бетон содержит портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, добавку и воду. Новым по сравнению с высокопрочным бетоном, выбранным за прототип, является то, что кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H4SiO4 с плотностью ρ=1,014 г/см3 характеризуется значением pH=4±0,5 и добавка, представлена поликарбоксилатным полимером с плотностью ρ=1,012 г/см3 и pH=6±0,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 15,00-16,93
Песок 30,70-32,39
Щебень 44,10-44,12
Указанный кремнеземсодержащий компонент 0,09-0,10
Указанная добавка 0,18-0,19
Вода 8,00-8,20

Совместное присутствие золя кремниевой кислоты H4SiO4 с плотностью ρ=1,014 г/см3, pH=4±0,5 и поликарбоксилатных полимеров с ρ=1,012 г/см3, pH=6±0,5, способствует уплотнению структуры бетона за счет повышенного пластифицирующего эффекта, проявляемого поликарбоксилатными полимерами в присутствии золя кремниевой кислоты, обеспечивая уменьшение количества воды на 26% с одной стороны и повышение гидратационной активности цемента в присутствии золя кремниевой кислоты, модифицированного поликарбоксилатными полимерами, с другой стороны, а также дополнительно происходит уплотнение структуры бетона за счет блокирования пор нанодисперсиями SiO2×nH2O, являющимися основой золя кремниевой кислоты.

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

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, характеризуемого значением pH=4±0,5, и поликарбоксилатного полимера с ρ=1,012 г/см3, pH=6±0,5, а именно, увеличивает подвижность бетонной смеси и повышает гидратационную активность цемента свыше сверхсуммарного эффекта.

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

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

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление золя кремниевой кислоты:

1.1. Дозируют натриевое жидкое стекло

1.2. Дозируют воду

1.3. Смешивают отдозированные компоненты по п.1 и п.2 до получения раствора с ρ=1,016 г/см3.

1.4. Раствор, приготовленный по п.1.3, пропускают через катионитовую колонку, содержащую катионит КУ-2-8.

1.5. На выходе из колонки получают раствор золя H4SiO4, который имеет плотность ρ=1,014 г/см3, при этом готовым продуктом является золь со значением pH=4±0,5.

2. Приготовление добавки на основе поликарбоксилатного полимера:

2.1. Раствор поликарбоксилатного полимера, состоящий из двойного полимера оксида полиэтилена (-CH2-CH2-)n или полипропилена (-CCH2-CH(CH3)-)n с сополимерами из акриловой кислоты (CH2=CH-COOH) и этилового эфира метакриловой кислоты (CH2=C(CH3)-CO-O-CH3) концентрации 40% смешивают с водой до значения раствора с плотностью ρ=1,012 г/см3 и значения pH=6±0,5.

3. Дозируют компоненты высокопрочного бетона: портландцемент, песок, щебень.

3.1. Отдозированные компоненты по п.3 транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемый на заводе.

3.2. Дозируют воду.

3.3. Дозируют кремнеземсодержащий компонент, приготовленный по п.1.5.

3.4. Дозируют добавку - поликарбоксилатный полимер, приготовленную по п.2.1.

3.5. Компоненты, отдозированные по п.3.3 и п.3.4, транспортируют в отдозированную воду.

3.6. Смесь, приготовленную по п.3.5 транспортируют в бетоносмеситель.

3.7. Все компоненты, находящиеся в бетоносмесителе, тщательно перемешивают в течение ≈3 минут.

3.8. Готовую бетонную смесь для высокопрочного бетона транспортируют к месту изготовления изделий.

3.9. Образцы для контроля физико-механических характеристик хранят в нормальных условиях. Определение физико-механических характеристик осуществляют следующим образом: водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-84, морозостойкость по ГОСТ 10060.0-95, усадка по ГОСТ 24544-81.

Результаты по водонепроницаемости, морозостойкости, усадке представлены в таблице.

Проведенные исследования показали, что повышается плотность бетона, оцениваемая величиной водопоглощения Wм=2,3%, определяемой по ГОСТ 12730.3-78, что соответствует уменьшению водопоглощения на 37 относительных процентов относительно состава, выбранного за прототип. Повышается водонепроницаемость на 33% (до значения W16) и морозостойкости на 50% (до значения F450), уменьшается усадка на 21% (до значения ε=0,44 мм/м).

Высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве кремнеземсодержащего компонента содержит золь H4SiO4 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением рН 4±0,5, а в качестве добавки содержит поликарбоксилатный полимер с ρ=1,012 г/см3 и рН 6±0,5 при следующем содержании компонентов, мас.%:

Портландцемент 15,00-16,93
Песок 30,70-32,39
Щебень 44,10-44,12
Указанный кремнеземсодержащий
компонент 0,09-0,10
Указанная добавка 0,18-0,19
Вода 8,00-8,20



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при возведении зданий и сооружений, использующих в качестве основных стеновых материалов изделия теплоизоляционно-конструкционного назначения.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении ответственных конструкций сооружений специального назначения, подвергающихся неблагоприятным внешним воздействиям.

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.
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.
Изобретение касается составов штукатурок, применяемых для декоративно-художественных работ. Технический результат - повышение теплоизоляционных свойств штукатурки.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для теплоизоляции.
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.
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.
Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. Технический результат заключается в повышении водостойкости материала, имитирующего природный камень.
Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона для дорожного строительства с использованием продукта утилизации нефтяного шлама в качестве добавки.

Изобретение относится к промышленности строительным материалов, в частности к составам бетона, используемым в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при возведении сооружений специального назначения.
Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к производству минерального порошка для асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение гидрофобности минерального порошка, снижение набухания порошка и повышение предела прочности асфальтобетона на его основе.
Изобретение относится к составам минерального порошка и может быть использовано для получения асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение водостойкости.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении ответственных конструкций сооружений специального назначения, подвергающихся неблагоприятным внешним воздействиям.

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.
Изобретение относится к составам минерального порошка и может быть использовано для получения асфальтобетонной смеси. Технический результат - повышение водостойкости, адсорбционной активности.
Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для теплоизоляции промышленного оборудования и зданий различного назначения. Торфодревесная формовочная смесь для изготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий, содержащая диспергированный в водной среде торф в качестве вяжущего, древесные опилки в качестве заполнителя и воду затворения, обработанную в течение 20-60 с магнитным полем, соответствующим магнитной индукции 40 мТл, в качестве воды затворения содержит воду, подвергнутую предварительной ионизации перед обработкой ее магнитным полем, а в качестве вяжущего - диспергированный в водной среде верховой или низинный торф или диспергированную в водной среде смесь из низинного и верхового торфов при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный торф или указанная смесь 20,5-28,5, древесные опилки 61,0-73,0, вода затворения 6,5-10,5.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения силикатных стеновых изделий - силикатного кирпича, плиток, блоков, стеновых панелей и т.п., подвергающихся автоклавной обработке при твердении. Технический результат - снижение энергоемкости получения стеновых силикатных материалов, повышение их водостойкости. Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий размером 0,5-10,0 мм, состоящий из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых до удельной поверхности 150-250 м2/кг кремнистой цеолитовой породы и гидроксида натрия, при их массовом соотношении 0,70-0,95:0,05-0,30 со связкой - водным раствором силиката натрия плотностью 1,2-1,3 г/см3 в количестве 0,1-7,0 мас.% от массы компонентов ядра, а оболочка сформирована на поверхности ядра его окатыванием сухой пылевидной смесью совместно молотых извести негашеной и натрия кремнефтористого в массовом соотношении 0,85-0,95:0,05-0,15, с последующим твердением до прочности не менее 2,1 МПа, и где при получении ядра одновременно с указанной связкой используют подогретый до 50°C алкилсульфонат в количестве 0,1-5,0 мас.% от массы компонентов ядра. Силикатное стеновое изделие, характеризующееся тем, что оно изготовлено с использованием указанного выше гранулированного композиционного заполнителя. Изобретение развито в зависимом пункте. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.
Наверх