Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, железосодержащий шлам - отход химического производства 0,10-0,50, воду - остальное. Технический результат - получение бетона с повышенной прочностью и сниженной плотностью. 3 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства.

Известна сырьевая смесь для изготовления легкого бетона (Патент №2379265, МПК C04B 38/08, опубл. 20.01.2010), содержащая, мас.%: цемент 21,0-23,0; керамзит 26,0-28,0; вода 14,0-18,0; шунгитовая пыль 31,0-39,0.

Недостатком данной смеси является малая прочность.

Известна бетонная смесь (Патент №2449971, МПК C04B 38/08, опубл. 10.05.2012), содержащая, мас.%: портландцемент 23,0-25,0; керамзит фракции 10-20 мм 4,5-5,5; керамзитовый песок 20,0-23,0; омыленная канифоль 0,001-0,0012; шамот молотый 13,0-18,0; вода - остальное.

Недостатком данной смеси является недостаточная прочность, повышенная плотность, сниженные теплотехнические свойства.

Наиболее близким к изобретению является бетонная смесь для производства стеновых блоков для малоэтажного строительства (Патент №2440943, МПК C04B 28/04, C04B 111/20, опубл. 27.01.2012), состоящая, мас.%: портландцемент 21,0-24,0; керамзитовый гравий 27,0-31,0; керамзитовый песок 5,0-7,0; вспученный перлитовый песок 5,0-7,0; омыленная канифоль 0,001-0,0012; суперпластификатор С-3 0,9-1,3; молотое стекло 18,0-20,0; вода - остальное.

Недостатком данной бетонной смеси является пониженная прочность, повышенная плотность и сниженные теплотехнические свойства.

Технический результат заключается в получении бетона с повышенной прочностью и сниженной плотностью.

Технический результат достигается тем, что бетонная смесь, включающая портландцемент, керамзит, суперпластификатор ЛСТМ, воду, согласно изобретению дополнительно содержит золу-унос ТЭЦ, газообразующую добавку ПАК-3 и железосодержащий шлам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 18,87-21,34;

керамзит 41,13-41,56;

суперпластификатор ЛСТМ 0,0312;

зола-унос ТЭЦ 13,92-18,87;

газообразующая добавка ПАК-3 0,022-0,025;

железосодержащий шлам - 0,10-0,50;

вода остальное.

Зола-унос ТЭЦ представляет собой тонкодисперсный порошок с тонкостью помола 2500-3000 см2/г, насыпной плотностью 780 кг/м3, истинной плотностью 2300 кг/м3, влажностью 17%, потерями при прокаливании 4,8%.

Зерновой состав золы-унос ТЭЦ мокрого удаления представлен в таблице 1.

Таблица 1
Зерновой состав золы-унос ТЭЦ.
Размер отверстий сит, мм Частные остатки на ситах, % Полные остатки на ситах, %
2,5 3,14 3,14
1,25 1,57 4,71
0,63 1,57 6,28
0,315 1,05 7,33
0,16 20,4 27,73
менее 0,16 72,25 99,98

Модуль крупности золы-унос ТЭЦ-Мкр=0,48.

Химический состав золы-унос ТЭЦ представлен в таблице 2.

Таблица 2
Химический состав золы-унос ТЭЦ.
Наименование электростанции SiO2 A2O3 Fe2O3 CaO FeO MgO K2O SO3 SiO2+Al2O3+FeO
Кемеровская ГРЭС 49,1 18,6 12,8 5,7 1,5 2,0 0,2 1,05 67,7

Зола-унос ТЭЦ в бетонной смеси выполняет роль мелкого заполнителя и заполняет пустотность керамзита. Сферолиты золы-унос ТЭЦ создают дополнительную закрытую пористость мелкого заполнителя, снижая в целом открытую пористость структуры искусственного строительного конгломерата. Пониженная открытая пористость приводит к понижению водопоглощения материала и к повышению прочности искусственного конгломерата.

Суперпластификатор ЛСТМ представляет собой продукт переработки древесины на целлюлозу сульфитным способом и водорастворимой карбидной смолы. Густая вязкая темно-коричневая жидкость хорошо растворяется в воде. Введение суперпластификатора снижает водопотребность смеси примерно на 15% и способствует повышению прочности бетона.

Добавка ПАК-3 - пудра алюминиевая контактная - представляет собой серебристый тонкодисперсный порошок. Он растворим в кислотах и растворах щелочей. Вводится в бетонную смесь в виде взвеси в воде требуемой для затворения бетонной смеси.

Введение в состав бетонной смеси газообразующей добавки ПАК-3 приводит к взаимодействию алюминиевой пудры с гидроксидом кальция, образующимся при гидратации трехкальциевого силиката. В результате протекания реакции выделяется водород, который поризует матрицу и снижает плотность бетонной смеси. При этом образуются поры оптимальной структуры, которые равномерно распределяются по матрице бетонной смеси в виде полидисперсных по размеру, замкнутых, деформированных в правильные многогранники с глянцевой поверхностью припорового слоя. Поры разделены между собой тонкими, но плотными, прочными и одинаковыми по сечению межпоровыми перегородками (Добавки в бетоны и строительные растворы: учебно-справочное пособие / Л.И. Касторных. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2007).

Железосодержащий шлам - отход химического производства - представляет собой тонкодисперсный порошок черного цвета с удельной поверхностью 3000-3500 см2/г, истинной плотностью 2530-2600 кг/см3, средней плотностью 2300-2500 кг/м3. Железосодержащий шлам содержит триоксида железа 73,0-75,0%, оксида железа 17,0-17,2%, оксида алюминия 9,8-10,0%, нерастворимого остатка 4,7%, прокаленного остатка 80,2%, pН водной вытяжки 5,0-6,0.

Введение железосодержащего шлама способствует интенсивному процессу гидратации портландцемента, особенно в начальные сроки твердения. Железосодержащий шлам, благодаря его высокой удельной поверхности, распределяется по твердой фазе бетона и способствует хемосорбционному взаимодействию с цементным тестом. При этом образуются новые химические соединения, которые очень прочно удерживаются и на поверхности цементного камня, и на поверхности золы-унос ТЭЦ. Кроме того, образование новых комплексных гидратных соединений способствует упрочнению межпоровых перегородок в структуре бетона, что также способствует повышению его прочности.

Приготовление испытуемых составов осуществляли в бетоносмесителе принудительного действия. Керамзит дозировали по массе и высыпали в смеситель, куда заливали 30% воды, требуемой для затворения бетонной смеси, и перемешивали в течение 120 секунд.

Затем в смеситель дозировали портландцемент, золу-унос ТЭЦ. В воду затворения вводили суперпластификатор ЛСТМ, газообразующую добавку ПАК-3 и железосодержащий шлам. Далее остальную воду, требуемую для затворения бетонной смеси, с добавками выливали в смеситель, и смесь перемешивали в течение 210 секунд. Из готовой смеси формировали образцы, которые твердели 28 суток.

Составы бетонной смеси приведены в таблице 3.

Таблица 3
Составы бетонной смеси.
Компоненты Содержание, мас.%
Состав №1 Состав №2 Состав №3
Портландцемент 21,34 19,14 18,87
Керамзит 41,56 41,50 41,13
Зола-унос ТЭЦ 13,92 16,70 18,87
Суперпластификатор ЛСТМ 0,0312 0,0312 0,0312
Газообразующая добавка ПАК-3 0,022 0,023 0,025
Железосодержащий шлам 0,10 0,25 0,50
Вода остальное остальное остальное
Прочность бетона при сжатии, МПа не менее 7,0 не менее 7,0 не менее 7,0
Прототип Прочность бетона при сжатии, МПа не менее 3,0 не менее 3,0 не менее 3,0

Таким образом, введение в состав бетонной смеси золы-унос ТЭЦ приводит к оптимизации порового пространства бетона, снижению открытой межзерновой пустотности в структуре бетона, при этом отсутствие крупных капиллярных пор приводит к повышению прочности бетона.

Введение добавки ПАК-3 поризует цементную матрицу, в которой появляются мелкие округлые замкнутые поры, практически не влияющие на прочность бетона, но значительно снижающие его плотность и повышающие теплоизоляционные свойства бетона.

Использование в составе бетонной смеси железосодержащего шлама приводит к повышению прочности цементной матрицы из-за хемосорбционного взаимодействия железосодержащего шлама с поверхностью керамзита, портландцемента и золы-унос ТЭЦ. Образующиеся новые комплексные гидратные соединения способствуют более раннему образованию продуктов гидратации в кристаллической форме, что ведет к повышению прочности системы, особенно в ранние сроки твердения.

Катион железа, присутствующий в железосодержащем шламе, относится к многовалентным переходным металлам, и он способствует протеканию окислительно-восстановительных процессов в твердеющей цементной матрице бетонной смеси, интенсифицирует процесс гидратации портландцемента, при этом образуется большое количество новых гидратных соединений, что способствует значительному повышению прочности бетона.

Бетонная смесь, включающая портландцемент, керамзит, суперпластификатор ЛСТМ, воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит золу-унос ТЭЦ, газообразующую добавку ПАК-3 и железосодержащий шлам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент 18,87-21,34
керамзит 41,13-41,56
суперпластификатор ЛСТМ 0,0312
зола-унос ТЭЦ 13,92-18,87
газообразующая добавка ПАК-3 0,022-0,025
железосодержащий шлам 0,10-0,50
вода остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 82,0-86,0, дробленый и просеянный через сетку с размером отверстий 2,5 мм шунгит 8,0-10,0, дробленый и просеянный через сетку с размером отверстий 2,5 мм волластонит 6,0-8,0.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности стеновым керамическим изделиям, и может быть использовано при производстве керамического кирпича и камней.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может использоваться для изготовления блоков, плит, панелей, керамзита. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и улучшение санитарно-гигиенических условий производства.
Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству бетона на основе керамзитового гравия для изготовления железобетонных изделий в объемно-блочном домостроении.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, воду - остальное.
Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к способу полусухого прессования гипса. Технический результат заключается в увеличении прочности конечного изделия при увеличении времени застывания раствора.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 35,0-37,0, пенообразователь ПБ-2000 0,25-0,35, золу ТЭС 10,65-13,25, дробленое пеностекло фракции 5-10 мм 20,0-25,0, измельченную и просеянную через сетку №2,5 минеральную вату 1,0-1,5, керамзитовый песок 5,0-7,0, воду 21,0-23,0.
Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Технический результат изобретения заключается в повышении водостойкости изделий.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления пенобетона включает, мас.%: портландцемент 35,0-37,0, пенообразователь ПБ-2000 0,25-0,35, золу ТЭС 15,65-20,25, дробленое пеностекло фракции 5-10 мм 20,0-25,0, нарезанное на отрезки 5-15 мм асбестовое волокно 1,0-1,5, воду 21,0-23,0.
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к изготовлению изделий из этинолеперлитобетона, применяемых для тепловой изоляции теплопроводов тепловых сетей и для изготовления теплоизолированных труб полной заводской готовности с монолитной теплогидроизоляционной защитой.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 81,0-87,5, доломит 2,0-3,0, 3%-ный раствор перекиси водорода 0,5-1,0, кварцевый песок 10,0-15,0.

Изобретение относится к способам изготовления пенокерамики, а именно к способам изготовления пенокерамических изделий декоративного назначения. Технический результат: изготовление пенокерамических изделий с облицовочным слоем и улучшенными теплозащитными свойствами за счет изготовления внутри наружных отделочных слоев поризованного слоя любой требуемой толщины.
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для производства строительных материалов, в частности пористых искусственных изделий, и может быть использовано при изготовлении гранулированного теплоизоляционного материала и особо легкого заполнителя для бетонов.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, воду - остальное.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам для производства ячеистого бетона и изделий на его основе, которые могут применяться в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных, конструкционных изделий автоклавного твердения.
Изобретение относится к способу изготовления изделий из ячеистого бетона и к составу сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного теплоизоляционного ячеистого бетона.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении искусственных пористых заполнителей для легких бетонов и теплоизоляционных засыпок.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам смесей для изготовления морозостойких стеновых камней и монолитных стен. .

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для изготовления керамических теплоизоляционных материалов и может быть использовано для производства теплоизоляционной керамики при строительстве жилых, гражданских и промышленных зданий.

Группа изобретений относится к составам сырьевых смесей и способам приготовления ячеистых бетонов неавтоклавного твердения и может быть использована в промышленности строительных материалов для получения теплоизоляционно-конструкционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона включает, мас.%: портландцементный клинкер 27,23-28,36, известь комовую 4,5, песок 31,5, двуводный гипсовый камень 2,27, алюминиевую пудру 0,08, сульфанол 0,001, кальций-магний-силикатсодержащую горную породу - диопсид 1,42-2,55, водный раствор электролита Fe2(SO4)3 или Al2(SO4)3 0,28, воду - остальное. Способ приготовления неавтоклавного газобетона из указанной выше сырьевой смеси включает совместный помол сухих компонентов сырьевой смеси до удельной поверхности 280-310 м2/кг, введение водного раствора электролита и воды, перемешивание, введение водно-алюминиевой суспензии и перемешивание, заливку смеси в металлические формы и тепловлажностную обработку при температуре 85°С. Технический результат - улучшение физико-механических свойств неавтоклавного газобетона, упрощение его получения. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 5 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую добавку ПАК-3 0,022-0,025, железосодержащий шлам - отход химического производства 0,10-0,50, воду - остальное. Технический результат - получение бетона с повышенной прочностью и сниженной плотностью. 3 табл.

Наверх