Высокопрочный бетон



Высокопрочный бетон
Высокопрочный бетон
Высокопрочный бетон
Высокопрочный бетон

 


Владельцы патента RU 2516406:

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, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение плотности бетона, снижение его водопоглощения. Высокопрочный бетон приготовлен из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и пластификатора Sikacrete РР1 TU, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: 10,50-11,00 и 89,00-89,50 и соответственно при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 19,50-26,65; песок 21,80-24,70; щебень 42,40-44,50; указанная комплексная добавка 1,45-2,00; вода 7,70-9,30. 3 ил., 1 табл.

 

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.

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 пониженное значение плотности 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 пониженное значение плотности бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2425813, С04В 28/04, 22/06, 111/20, опубл. 10.08.2011 г.), содержащий портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь гидроксида железа (III)
плотностью 1,021 г/см3;
водородным показателем 4,5-5,5 45,50-46,00
Микрокремнезем 54,00-54,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент 20,60-27,40
Песок 21,80-24,70
Щебень 42,40-44,50
Указанная добавка 0,70-0,90
Вода 7,70-9,30

Недостатком данного технического решения является пониженное значение плотности бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенным значением плотности и пониженным значением водопоглощения.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку Sikacrete PP1 TU при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь гидроксида железа (III)
плотностью 1,021 г/см3;
водородным показателем 4,5-5,5 10,50-11,00
Добавка Sikacrete PP1 TU 89,00-89,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент 19,50-26,65
Песок 21,80-24,70
Щебень 42,40-44,50
Указанная добавка 1,45-2,00
Вода 7,70-9,30

Долговечный высокопрочный бетон должен быть относительно непроницаемым к внешним воздействиям. Проникание в бетон жидких веществ различной степени агрессивности определяется проницаемостью бетона, которая является одной из его важных характеристик. В армированном бетоне проникание влаги и воздуха вызывает коррозию арматуры, которая увеличивается в объеме и, как следствие, приводит к растрескиванию и разрушению защитного слоя бетонной конструкции. Движение воды сквозь толщу бетона обуславливается не только движением воды, но и градиентом влажности на противоположных поверхностях бетона, т.е. осмотическим эффектом.

В присутствии указанной комплексной добавки увеличивается плотность активированного цементного камня. Добавка Sikacrete PP1 TU содержит очень мелкий (0,1 мкм) активный микрокремнезем. В бетоне активный микрокремнезем химически соединяется со свободной известью. Дополнительно образующиеся кристаллы значительно уплотняют структуру цементного камня.

Калориметрические исследования твердеющей системы проведены для контрольной системы, состоящей из портландцемента ПЦ400 Д20 АО «Пикалевский цемент» и активированной цементной системы. В качестве активатора использована комплексная добавка - золь гидроксида железа (III) в сочетании с добавкой Sikacrete PP1 TU, с коллоидной частицей.

Данные проведенных калориметрических исследований представлены на фиг.1-3.

На фиг.1 показаны суммарные тепловыделения при гидратации цемента в процессе получения контрольного бетона.

На фиг.2 показаны суммарные тепловыделения при гидратации цемента в процессе получения прототипа.

На фиг.3 показаны суммарные тепловыделения при гидратации цемента в процессе получения разработанного бетона с указанной комплексной добавкой.

На фиг.1-3: Q - суммарные потери тепла, Дж/г; t - время, ч.

Суммарные потери тепла в возрасте 3-х суток у активированного бетона выше на 60,3% и составляют 171,0 Дж/г (фиг.3) относительно суммарного количества тепла, равного 106,7 Дж/г (фиг.1), у контрольного (бездобавочного) бетона. Следовательно, указанная комплексная добавка оказывает активирующее действие на получение бетона, то есть количество минералов портландцемента, вступающих в реакцию взаимодействия с водой, повышается и начало этого взаимодействия в присутствии указанной комплексной добавки является повышенным и ускоренным. Использование данной комплексной зольсодержащей добавки обеспечивает повышение плотности бетона и уплотнение его структуры.

Плотность бетона, как характеристика его проницаемости, определялась по параметру водопоглощения, которое оценивалось в соответствии с ГОСТ 12730.3-78 на образцах размером 10×10×10 см. Полученные результаты представлены в таблице.

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

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии золя гидроокиси железа (III) с плотностью 1,021 г/см3 и водородным показателем 4,5-5,5 и добавки Sikacrete PP1 TU, а именно увеличивает плотность бетона, результатом чего является понижение водопоглощения бетона.

Смесь, включающая портландцемент, песок, щебень и предлагаемую комплексную добавку, обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенной плотностью, оцениваемой по значению водопоглощения в проектном возрасте (28 суток) активированного бетона, которое уменьшается на 13% и составляет значение 1,4% по сравнению с прототипом.

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

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

Готовят сырьевую смесь следующим образом: к 100 см3 кипящей воды прибавляют 3-4 капли насыщенного раствора хлорида железа. При этом энергично протекает гидролиз хлорида железа и появляющиеся молекулы конденсируются в коллоидные частицы. Образующийся золь гидроксида железа (III) имеет вишнево-коричневый цвет, плотность 1,021 г/см3, водородный показатель 4,5-5,5.

Отдозированный золь гидроксида железа (III) и добавку Sikacrete РР1 TU (EN 934-2:2001, ДСТУ Б В.2.7-65-97, ДБН В.2.7-64-97) 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 плотности по водопоглощению.

Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний согласно ГОСТ 12730.3-78 представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что плотность предлагаемого высокопрочного бетона по данному изобретению увеличивается за счет понижения его пористости, это видно по значению водопоглощения в проектном возрасте (28 суток) активированного бетона, которое уменьшается на 13% и составляет значение 1,4% по сравнению с прототипом.

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку Sikacrete PP1 TU при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь гидроксида железа (III)
плотностью 1,021 г/см3;
водородным показателем 4,5-5,5 10,50-11,00
Добавка Sikacrete PP1 TU 89,00-89,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Портландцемент 19,50-26,65
Песок 21,80-24,70
Щебень 42,40-44,50
Указанная добавка 1,45-2,00
Вода 7,70-9,30



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высокопрочному бетону, который может быть использован для изготовления изделий для промышленного и гражданского строительства, а также при возведении сооружений специального назначения.
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 относятся к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к способам изготовления комплексных нанодисперсных добавок в бетонные смеси.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетона. .

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки при производстве пенобетона. .

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

Изобретение относится к высокопрочному бетону и может найти применение при изготовлении изделий в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

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

Изобретение относится к составу добавки, замедляющей схватывание гипса, и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к высокопрочному бетону и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Технический результат заключается в повышении морозостойкости бетона.
Наверх