Способ активации воды затворения композитов на основе цемента


 


Владельцы патента RU 2533506:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") (RU)

Изобретение относится к способам активации воды затворения композитов на основе цемента. Техническим результатом является повышение эффективности и степени активации воды для обеспечения ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона. Способ активации воды затворения композитов на основе цемента заключается в обработке водопроводной воды в плазмотроне низкотемпературной неравновесной плазмой в период времени от 1·10-2с до 5·10-2с. 1 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству бетонных, железобетонных изделий, строительных растворов, ячеистых бетонов и других строительных материалов и изделий на основе цемента.

Существует способ получения цементного камня, включающий электрохимическую обработку жидкости затворения в трехкамерном электролизере постоянного тока. При этом в среднюю камеру электролизера подают 1-3% раствор хлорида кальция, а в крайние камеры - водопроводную воду. Электрохимический процесс ведут при выпрямленном напряжении 220 В. Цемент затворяют раствором из анодной или катодной камеры [1].

К недостаткам данного способа следует отнести его нетехнологичность, связанную с использованием при электрохимической обработке жидкости затворения химического компонента (1-3% раствор CaCl) и применением высокого напряжения, что делает использование данного способа энергоемким и небезопасным.

Предлагается способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами с последующим использованием обработанной воды; для затворения цемента используют обработанную водопроводную воду, отобранную из средней, или катодной, или анодной камер, причем электрохимическую обработку воды ведут переменным асимметричным током при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц при отношении амплитуд прямой и обратной полуволн тока, равном 1,6-1,7.

К недостаткам данного способа следует также отнести его нетехнологичность, использование сложного оборудования для электрохимической обработки воды и невысокую эффективность воздействия активированной, по предлагаемому способу воды, на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.

Задачей изобретения является способ активации воды затворения композитов на основе цемента с целью ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.

Цель достигается активацией воды затворения путем ее обработки низкотемпературной неравновесной плазмой. В качестве воды затворения использовалась водопроводная вода. Для активации вода обрабатывалась низкотемпературной неравновесной плазмой в плазмотроне, состоящем из внутреннего стержневого электрода, помещенного внутри внешнего концевого электрода, между которыми создавалась область низкотемпературной неравновесной плазмы со значением параметра E/N 15×10-16 B·см2. Время обработки для активации воды изменялось от 1·10-2 сек до 5·10-2 сек, после чего активированная по предлагаемому способу вода использовалась в качестве воды затворения для получения композитов на основе цемента.

В результате плазмохимических процессов при обработке воды низкотемпературной неравновесной плазмой происходит перегруппировка кластерной структуры воды в результате чего происходит ее активация, которая проявляется при использовании ее в качестве воды затворения композитов на основе цемента. Это подтверждается ускорением процессов гидратации, характеризующихся ускорением времени начала и окончания схватывания цемента и ускорением прочности бетона в ранний период. Для получения сравнительных характеристик нарастания прочности по известному способу (патент RU №2163582, C04B 40/00) [2] и по предлагаемому способу были получены образцы бетона на цементе марки М500ДО и проведены испытания по определению прочности в соответствии с ГОСТ 10180-90 и сроков схватывания в соответствии с ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 31108-2003.

Свойства приведены в таблице 1. По пункту №1 внесены результаты испытаний начала и окончания схватывания и пределов прочности на составах, полученных по способу, описанному в прототипе (патент RU №2163582).

Результаты испытаний показывают высокую эффективность предложенного способа активации воды затворения композитов на основе цементов.

Источники:

1. Авт.св. №1705266, М. кл5 C04B 40/00, Бюл.№2, 15.01.92 (аналог).

2. Патент RU 2163582, C04B 40/00 (прототип).

3. ГОСТ 310.3-76.

4. ГОСТ 31108-2003.

5. ГОСТ 10180-90.

Таблица 1
Вода затворения Время схватывания, мин Прочность при сжатии (МПа) в возрасте (сут.)
начало окончание
1 3 5 7 14 28
1 обработанная по прототипу при U=50В; 1=0,155; S=1,7, частота 500 Гц 110 230 5,6/12 12,7/27 21,2/48 28,0/59,6 37,6/80 47,0/100
2 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 1·10-2 сек 90 200 8,8/16 18,7/34 30,3/55 40,2/73 45,7/83 55,0/100
3 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 2·10-2 сек 80 180 9,8/17 19,0/33 30,0/52 41,4/72 46/80 57,5/100
4 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 3·10-2 сек 75 180 11,4/19 21,0/35 34.3/57 45,0/75 50,5/84 60,1/100
5 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 5·10-2 сек 70 170 12.3/21 23,5/40 35,2/60 45,8/78 49,9/85 58,7/100
Примечание: в знаменателе указано процентное соотношение прочности бетона по отношению к прочности бетона в возрасте 28 суток

Способ активации воды затворения композитов на основе цемента, включающий использование в качестве воды затворения водопроводную воду, отличающийся тем, что, с целью ускорения процессов гидратации, время начала и окончания схватывания и набора прочности бетона в ранний период, вода затворения активируется низкотемпературной неравновесной плазмой в период времени от 1·10-2 сек до 5·10-2 сек.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии получения неорганических термостойких, антикоррозионных композиционных материалов при производстве пластиков, антифрикционных и смазочных материалов при изготовлении композиционных материалов для строительной, электротехнической, атомной, машиностроительной и химической промышленностей.

Изобретение относится к композиционным конструкционным материалам, используемым в подвижных и стационарных частях станков, систем высокоточного монтажа радиоэлектронных компонентов, контрольно-измерительных машин, координатных систем высокой точности и другой прецизионной техники.
Изобретение относится к порошкообразной композиции строительного материала, предпочтительно к сухому строительному раствору промышленного производства и, в особенности, к клеям для плитки, наполнителям для швов, шпаклевкам, гидроизоляционным шламам, ремонтным растворам, выравнивающим растворам, армирующим клеям, клеям для термоизоляционных композитных систем (ТИКС), минеральным штукатуркам, тонким шпаклевкам и системам бесшовного пола, содержащей сложный эфир A) 2-этилгексановой кислоты и B) спирт с точкой кипения, по меньшей мере, в 160°C.
Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей с добавкой микрокремнезема с химическими добавками. Техническим результатом предложенного способа является повышение прочности бетонной смеси.

Изобретение относится к безреагентным способам увеличения удобоукладываемости формовочных смесей посредством обработки воды и может быть использовано при производстве силикатных, керамических, бетонных, железобетонных и других изделий, а также в технологиях, основанных на использовании различных минеральных вяжущих, для которых актуальна проблема удобоукладываемости и увеличения положительной динамики нарастания прочности готовых изделий.
Способ приготовления золобетонной смеси относится к промышленности строительных материалов и может быть использован для изготовления золобетонов. Техническая задача - удешевление смеси, ускорение процесса схватывания и твердения золобетонной смеси, повышение прочности и стабильности свойств золобетона, а также расширение области утилизации отходов техногенного происхождения.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства облицовочных плит (для внутренней и наружной отделки зданий) черепицы, полов, монолитных строительных элементов.
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.
Изобретение относится к способу приготовления асфальтобетона для дорожного строительства с использованием продукта утилизации нефтяных шламов в качестве добавки.

Изобретение относится к геополимерным композициям. Сухая смесь для геополимерного связующего содержит, по меньшей мере, одну летучую золу, содержащую оксид кальция в количестве меньшем или равном 15 вес.%; по меньшей мере, один ускоритель гелеобразования и, по меньшей мере, один ускоритель твердения, имеющий состав, отличный от состава указанной золы.

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к способам активации компонентов бетонной смеси, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для приготовления бетонных смесей. В способе активации воды затворения бетонных смесей путем ее модифицирования углеродными фуллероидными наночастицами c последующей ее обработкой ультразвуком, в сосуд с водой помещают шунгит, масса которого составляет не менее 1% массы воды, и возбуждают в воде ультразвуковые колебания, частота которых лежит в диапазоне 20 кГц до 100 кГц, от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2, и воздействуют на воду и шунгит упомянутыми ультразвуковыми колебаниями в течение 5-10 минут до достижения концентрации фуллерена, выделяемого из шунгита в активируемую воду 10-3-10-5% , после чего активированную воду пропускают через фильтр и используют в качестве жидкости затворения, а осадок шунгита оставляют в сосуде, заливают в сосуд следующую порцию воды и процедуру активации жидкости затворения повторяют вновь. Технический результат - улучшение физико-механических характеристик бетона, снижение расхода воды или снижение расхода цемента без изменения прочности бетона. 1 пр., 1 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам обработки жидкости затворения для приготовления бетонной смеси, и направлено на повышение степени гидратации цемента и прочности цементного камня. Техническим результатом является повышение морозоустойчивости бетонной смеси, увеличение степени гидратации цемента и прочности цементного камня в ранние сроки твердения. Предложенный способ включает электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами переменным асимметричным током. При этом анод электролизера выполняют из шунгита. Причем в процессе электрохимической обработки воды в аноде и в анодной камере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2. Обработку воды прекращают при достижении концентрацией частиц гидратированного фуллерена 10-3-10-4%.

Изобретение относится к технологии приготовления строительных смесей, преимущественно мелкозернистых бетонных смесей и строительных растворов, твердеющих в естественных условиях или при тепловлажностной обработке. Техническим результатом является снижение расхода дорогостоящих материалов без снижения прочности получаемого материала. Предложен способ приготовления строительной смеси, включающий две стадии, с использованием минерального наполнителя, пластифицирующей добавки, песка и вяжущего. При этом на первой стадии перемешивают вяжущее - портландцемент М500 Д20, минеральный наполнитель - карбонатно-кремнеземистую опоку, 55-65% песка и 60-70% воды затворения до получения однородной смеси, а на второй стадии к полученной смеси добавляют оставшуюся часть песка, пластифицирующую добавку - суперпластификатор СП-1 и остальную воду, и окончательно перемешивают их до получения однородной смеси заданной удобоукладываемости. 1 табл.

Изобретение относится к области производства пеноматериалов на основе асбестового, базальтового, углеродного, полиэфирного или полиамидного и других видов неорганических и органических волокон, используемых в области авиа- и судостроения, машиностроении и радиотехнической промышленности. Техническим результатом является сокращение длительности процесса сушки пеномассы, повышение качества изготавливаемого пеноматериала при непрерывном режиме работы с высокой производительностью. Предложен способ производства пеноматериалов, включающий получение пеномассы из исходной смеси на основе волокон, подачу пеномассы на транспортер конвейерной линии, сушку пеномассы путем прохождения ее через сушильные камеры с позонным ступенчатым подъемом температуры, обжиг пеномассы в печи до получения пеноматериала и раскрой его на плиты заданного размера. При этом сушку и обжиг пеномассы осуществляют путем одновременного воздействия на нее инфракрасным и конвективным источником тепла. Причем позонный ступенчатый подъем температуры сушки проводят с 60°C до 170°C, а обжиг пеномассы проводят при температуре от 190 до 280°C, при этом прохождение пеномассы через сушильные камеры и обжиговую печь осуществляют со скоростью 6-12 м/час. Предложена также конвейерная линия для осуществления указанного способа. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности и теплопроводности материала. Способ получения теплоизоляционного материала включает смешение наполнителя и связующего, с последующим формованием и твердением. В качестве наполнителя используют древесную технологическую щепу толщиной 5±2 мм, в качестве связующего используют пенополиуретан жесткий, состоящий из полиола и изоцианата. Предварительно смешивают компоненты связующего, затем смешивают связующее с наполнителем путем послойной укладки слоя связующего, слоя наполнителя и слоя связующего в форму, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиол 24-22, изоцианат 36-33, технологическая щепа 40-45. После полной подачи компонентов, форму фиксируют запорами и выдерживают 15-20 мин. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области изготовления строительных изделий из теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного пенобетонов. Технический результат заключается в улучшении прочностных характеристик пенобетона. Способ изготовления строительных изделий из пенобетона включает в себя приготовление пенобетонной смеси из портландцемента, фракционированного кварцевого песка, пенообразователя и воды в турбулентном смесителе, загрузку полученной смеси в формы из диэлектрического материала, на боковых поверхностях которых расположены металлические электроды, воздействие на пенобетонную смесь электрическим полем переменного тока заданной частоты и напряженности. Обработку свежеотформованных изделий электрическим полем производят при напряженности поля 1,5-4,5 В/см в течение 0,5-5 мин. Эффективность воздействия на пенобетонную смесь электрическим полем переменного тока зависит от гранулометрического состава кварцевого песка и максимальна при использовании фракции песка 0,16-0,315 мм. 2 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологии изготовления керамзитобетонной смеси, ресурсосберегающим технологиям легких бетонов. В способе приготовления керамзитобетонной смеси, включающем подготовку и перемешивание компонентов смеси, перемешивание керамзитобетонной смеси осуществляют в турбулентном бетоносмесителе с частотой вращения ротора не менее 8 сек-1 и не более 30 сек-1, вначале в турбулентный бетоносмеситель подают 30% требуемого количества воды затворения и постепенно загружают керамзитовый гравий при работающем турбулентном смесителе и перемешивают в течение 120 сек, далее, в безостановочно работающий турбулентный бетоносмеситель, осуществляют подачу требуемого остатка воды с добавкой лигносульфонатов технических модифицированных и газообразующей добавки ПАК-3, затем загружают золу-унос и цемент, и перемешивают смесь в течение 2-3 мин до получения однородной смеси с требуемой осадкой конуса, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 20,00, керамзит 41,50, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, зола-унос ТЭЦ 17,50, ПАК-3 0,025, вода - остальное. Технический результат - уменьшение технологических операций при производстве керамзитобетонной смеси, повышение морозостойкости, теплоизоляционных свойств и снижение средней плотности керамзитобетона без снижения прочности. 2 табл.

Изобретение относится к технологии приготовления строительных смесей, в том числе бетонных смесей с суперпластификаторами для производства сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Технический результат заключается в снижении расхода суперпластификатора и обеспечении возможности сокращения длительности тепловлажностной обработки бетона. Способ приготовления бетонной смеси включает двухстадийное перемешивание вяжущего, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, на первой стадии предварительно перемешивают вяжущее, мелкий заполнитель, 70-80% крупного заполнителя и 75-85% воды затворения до получения однородной смеси, затем на второй стадии к предварительно перемешанной смеси добавляют оставшуюся часть крупного заполнителя, суперпластификатор с остальной частью воды затворения и окончательно перемешивают все компоненты до получения однородной бетонной смеси требуемой удобоукладываемости. В качестве суперпластификатора применяется добавка Цемактив СУ-1. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента. Технический результат заключается в увеличении морозостойкости, удлинении сроков схватывания смеси, придании ей самоуплотняющейся способности, повышении прочности, повышении водостойкости и снижении водопоглощения. Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего включает гидроактивацию портландцемента с ПАВ в течение 1 мин с последующим добавлением гипса и пуццоланового компонента и повторную гидроактивацию в течение 2 мин в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин, в качестве ПАВ используют смесь карбоксилатного полиэфира «Одолит-К», регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» и водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента®-818» в соотношении 1:0,23:0,07, в качестве пуццоланового компонента используют метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс 57-57,7, портландцемент 14,9-15,3, указанное поверхностно-активное вещество 1,3-1,8, метакаолин 2,7-3,3, вода остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента. Технический результат заключается в увеличении морозостойкости, удлинении сроков схватывания смеси, придании ей самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности на изгиб и сжатие, повышении водостойкости и снижении водопоглощения. Способ получения гипсоцементно-пуццолановой смеси включает гидроактивацию портландцемента с ПАВ в течение 1 мин с последующим добавлением гипса и пуццоланового компонента и повторную гидроактивацию в течение 2 мин в роторно-пульсационном аппарате со скоростью вращения вала не менее 5000 об/мин, в качестве ПАВ используют смесь полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium® 115», регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» и кремнийорганического соединения «N-октилтриэтоксисилан» в соотношении 1:0,3:0,07, в качестве пуццоланового компонента используют метакаолин с гидравлической активностью не менее 1000 мг/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс 55,8-56,5, портландцемент 14,3-15,4, указанное поверхностно-активное вещество 1,1-1,9, метакаолин 2,5-3,3, вода остальное. 2 табл.
Наверх