Способ приготовления бетонной смеси
Владельцы патента RU 2552263:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)
Автономная некоммерческая организация Проектный изыскательский институт "Центр экспертиз и испытаний в строительстве" АНО ПИИ "ЦЭИС" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Технический результат заключается в повышении прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Способ приготовления бетонной смеси заключается в предварительном перемешивании 50% расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор - Реламикс ПК, и механохимической активации в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента и заполнителей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, используемых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций в монолитном и сборном строительстве.
Известен способ, включающий механохимическую активацию воды затворения с добавкой нитратнитритно-щелочной воды в течение 1 мин, механохимическую активацию цемента, содержащего 60-70% предварительно активированной воды затворения, в смесителе в течение 1,5-2 мин и последующее перемешивание в смесителе с песком, щебнем и оставшейся частью активированной воды затворения в течение 2 мин (RU 2361848 С2, опубл. 20.07.2009).
Приготовление бетонной смеси по предложенному способу позволяет снизить количество цемента на 20%, повысить удобоукладываемость.
Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также сложность процесса приготовления бетонной смеси с большими экономическими затратами.
Известен способ получения цементоводной суспензии и продуктов на ее основе -цементного камня, строительного раствора и бетона, выполняемый активацией частиц цемента в условиях статистически равномерного распределения воды в суспензии по поверхности фракций цемента, при котором поверхности как крупных, так и средних и мелких частиц цемента адсорбируют ровно столько воды, сколько могут удержать при перемешивании (RU 2257294 С1, опубл. 27.07.2005). Активацию осуществляют с кавитацией, интенсифицируемой поддувом суспензии с ее барботированием сжатым воздухом при регулировании времени перемешивания.
Недостатком данного изобретения является сложность технологии получения бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.
Наиболее близким является способ получения бетонной смеси, включающий предварительную активацию части цемента от его расчетного количества с суперпластификатором и последующее перемешивание с оставшейся частью цемента, заполнителем и водой. Активацию осуществляют перемешиванием в водной среде при В/Ц=0,5-1,0 в течение 40-45 мин, при этом часть цемента составляет 10% от расчетного количества (RU 2371412 С1, опубл. 27.10.2009).
Задача настоящего изобретения - повышение темпа роста прочности бетонов, особенно в первые сутки, обеспечение высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости.
Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор, и последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, согласно изобретению механохимическую активацию осуществляют перемешиванием в водной среде в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, при этом часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификатора используют добавку на основе эфира поликарбоксилата - Реламикс ПК.
Результат достигается также тем, что расход добавки суперпластификатора - Реламикс ПК составляет 1,0% от массы цемента.
Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2003, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88, и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов.
В качестве добавки суперпластификатора использовали добавку «РЕЛАМИКС ПК» (далее добавка «РЕЛАМИКС ПК») по ТУ 5745-034-58042865-2008.
Для приготовления бетонной смеси использовали компоненты с соотношением:
Цемент:песок:щебень=1:1,13:2,68.
Расход цемента на 1 м3 бетона составил 490 кг.
Механохимическую активацию производили в роторно-пульсационном аппарате РПА 0.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.
Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, содержащей указанный суперпластификатор, и подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, с последующим перемешиванием с оставшейся частью цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе в течение не менее 5 мин.
Из бетонных смесей изготавливались образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86. Морозостойкость образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10060.3-95, водонепроницаемость - в соответствии с ГОСТ 12730.5-84.
Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что бетон, полученный на основе механохимического активированного цементного теста, активированного 2 мин с добавкой суперпластификатора Реламикс ПК в количестве 1% от массы цемента, имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 1,2 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В 28-суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 1,14 раза выше прочности бетона, полученного по аналогу. Морозостойкость полученного бетона F200 и водонепроницаемость W8. Увеличение расхода суперпластификатора Реламикс ПК экономически не целесообразно.
1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор, и последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, отличающийся тем, что механохимическую активацию осуществляют перемешиванием 50% от расчетного количества цемента в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, в качестве суперпластификатора используют добавку на основе эфира поликарбоксилата - Реламикс ПК.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход добавки суперпластификатора - Реламикс ПК составляет 1,0% от массы цемента.
