Комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей


 


Владельцы патента RU 2553795:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к составу комплексной добавки. Комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей, включающая лигносульфонаты технические и глину, содержащую монтмориллонит, дополнительно содержит дезактивированный катализатор дегидрирования циклогексанола производства ε-капролактама и продукт совместного диспергирования до размера частиц менее 10-2 мкм глины, содержащей монтмориллонит и ε-капролактама в соотношении 1/0,5 и касторового масла и саломаса технического в соотношении 1/1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонаты технические 63-70, дезактивированный катализатор дегидрирования циклогексанола производства ε-капролактама 5-7, глина, содержащая монтмориллонит, 16-18, ε-капролактам 8-9, касторовое масло 0,5-1,5, саломас технический 0,5-1,5. Технический результат - увеличение сроков начала и окончания твердения тяжелых бетонных смесей, повышение предела прочности бетона при сжатии, увеличение подвижности бетонной смеси и снижение водопоглощения бетона. 2 табл.

 

Изобретение относится к строительной промышленности, а именно к составу добавок для тяжелых бетонных смесей.

Известна комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей на основе лигносульфонатов технических и отхода производства капролактама кубового продукта колонны регенерации трихлорэтилена (см. патент РФ №2209792, C04B 28/02, 2002 г.). Согласно изобретению добавка содержит, мас.%:

Кубовый продукт колонны регенерации трихлорэтилена - 40-90

Лигносульфонат технический - 10-60.

Данная добавка имеет низкие смачивающие и диспергирующие свойства, что ухудшает качество перемешивания бетонных смесей.

Этот недостаток преодолен в другой известной комплексной добавке для тяжелых бетонных смесей, включающей лигносульфонаты технические и глину, содержащую монтмориллонит. (см. патент РФ №2276660, C04B 22/00, 2004 г.).

Данное изобретение по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному изобретению и поэтому принято за прототип.

Известная добавка содержит следующие компоненты, масс.%:

Лигносульфонаты технические 3-20
Глина, содержащая монтмориллонит 10-40
Глина огнеупорная Остальное

Задачей изобретения является поиск оптимального состава многофункциональной комплексной добавки, которая обеспечивает улучшение физико-механических свойств, получаемого бетона.

Поставленная задача решена созданием комплексной добавки для тяжелых бетонных смесей, включающей лигносульфонаты технические и глину, содержащую монтмориллонит, которая дополнительно содержит дезактивированный катализатор дегидрирования циклогексанола производства ε-капролактама и продукт совместного диспергирования до размера частиц менее 10-2 мкм глины, содержащей монтмориллонит и ε-капролактама в соотношении 1/0,5 и касторового масла и саломаса технического в соотношении 1/1, при следующем соотношении компонентов, масс. % :

Лигносульфонаты технические 63-70
Дезактивированный катализатор дегидрирования
циклогексанола производства ε-капролактама 5-7
Глина, содержащая монтмориллонит 16-18
ε-капролактам 8-9
Касторовое масло 0,5-1,5
Саломас технический 0,5-1,5

В процессе модифицирования монтмориллонита в межслоевом пространстве и на поверхности частиц монтмориллонита сорбируются реакционноспособные молекулы ε-капролактама. В результате разрыва лактамного цикла ε-капролактама образуются реакционноспособные звенья, которые вступают во взаимодействие с жирными кислотами касторового масла и саломаса с образованием эфиров, олигомеров и высокомолекулярных соединений. Ионы кальция, цинка, меди, дезактивированного катализатора дегидрирования циклогексанола образуют соли жирных кислот и комплексные металлоорганические соединения, обладающие высокой сорбционной активностью, что в значительной степени обуславливает улучшенные поверхностно-активные, упрочняющие, пластифицирующие, кольматирующие, ингибирующие свойства предлагаемой настоящим изобретением добавки.

Предлагаемая комплексная добавка производится из доступных веществ, в том числе природного и растительного происхождения, а также отходов производства ε-капролактама. Согласно изобретению используют: лигносульфонаты технические ТУ 5870-002-46849456-03, катализатор дегидрирования циклогексанола серии НТК (производства ОАО «Азот»), глину, содержащую монтмориллонит ГОСТ 7032-75 «Глина бентонитовая для тонкой и строительной керамики», ε-капролактам ГОСТ 7850-86, саломас технический ТУ 9145-180-00334534-95, масло касторовое техническое ГОСТ 6757-96.

Используемые для заявляемой добавки компоненты не являются дефицитными и не относятся к вредным веществам (IV класс опасности).

Пример 1. Комплексную добавку в количестве 100 кг готовят в две стадии: предварительно в волновой вибромельнице получают нанокомпозиционную смесь из 16 кг монтмориллонита и 8 кг ε-капролактама (соотношение 1/0,5), 0,5 кг касторового масла и 0,5 кг саломаса технического (соотношение 1/1). После диспергирования смеси отсеивают частицы размером менее 10-2 мкм.

Затем в смесь вводят 70 кг лигносульфонатов технических и 5,0 кг отработанного (дезактивированного) катализатора дегидрирования циклогексанола.

Примеры 2-4. Готовят комплексную добавку по технологии, описанной в примере 1.

Пример 5. Готовят комплексную добавку по технологии, описанной в примере 1. После диспергирования÷ смеси в волновой вибромельнице отсеивают частицы размером менее 10-1 мкм.

В табл.1 приведены варианты составов композиции по примерам.

Таблица 1
Наименование компонентов Содержание компонентов, кг, в образцах по примерам
1 2 3 4 5
1 Лигносульфонаты технические 70 63 72,5 58 67
2 Дезактивированный катализатор дегидрирования циклогексанола производства ε-капролактама 5 7 4 8 6
3 Глина, содержащая монтмориллонит 16 18 14 20 16
4 ε-капролактам 8 9 9 10 8
5 Касторовое масло 0,5 1,5 0,3 2 1,5
6 Саломас технический 0,5 1,5 0,2 2 1,5

Бетонную смесь готовят путем смешения цемента марки ЦВМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2003, песок кварцевый с модулем крупности (Мкр) 2,0+2,5 по ГОСТ8736-85, щебень гранитный фракции 5,0-20,0 мм по ГОСТ10268 - 80. Водоцементное отношение приготовляемой цементной смеси (В/Ц) - 0,30. Бетонную смесь, соответствующую классу по прочности В22,5 готовили в соответствии с ГОСТ 27006 - 86 и СНиП 82 - 02 - 95 «Федеральные элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций». Добавку вводили в количестве 0,3% от массы цемента в бетонной смеси.

Результаты испытаний образцов бетона с комплексной добавкой по примерам, с добавкой по прототипу и без добавок показаны в табл.2.

Таблица 2
Наименование показателей Составы по примерам
1 2 3 4 5 По Без
прототипу доба
вок
1 Подвижность смеси по осадке конуса, см, по ГОСТ 10181-2000 22 23 19 20 20 19 4
2 Срок начала схватывания смеси, ч/мин, по ГОСТ 310.3-76 4/32 4/40 4/22 4/22 4/25 4/22 2/50
3 Срок окончания схватывания смеси, ч/мин 6/10 6/14 5/50 5/45 5/40 5/48 4/10
4 Прочность при сжатии, МПа, по ГОСТ 10180-90 50,8 51,5 45,2 43,8 43,0 41,2 33,5
5 Водопоглощение, %, по ГОСТ 12730.0-78 0,015 0,012 0,09 0,1 од 0,094 2,6

Как показано в табл.2, комплексная добавка эффективна во всех вариантах составов по изобретению (примеры 1 - 2). Увеличение прочности по сравнению с образцом с добавкой по прототипу составляет 23÷27%. Предлагаемая данным изобретением комплексная добавка обеспечивает подвижность бетонной смеси от П1 до П5, а добавка по прототипу соответственно от П1 до П4. Водопоглощение образцов бетона с предлагаемой настоящим изобретением добавкой по сравнению с образцом бетона без добавок уменьшилась более чем в 170 раз и составляет 0,012-0,015%.

Отклонение от оптимизированного состава композиции (примеры 3-4) или применение добавки оптимизированного состава, с использованием продукта совместного диспергирования глины, содержащей монтмориллонит, ε-капролактама, касторового масла и саломаса технического с размером частиц более чем 10-2 мкм (пример 5), ухудшает физико-механические свойства образцов до уровня прототипа.

Использование изобретения позволяет увеличить сроки начала и окончания твердения тяжелых бетонных смесей, повысить предел прочности бетона при сжатии, увеличить подвижность бетонной смеси и снизить водопоглощение бетона.

Комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей, включающая лигносульфонаты технические и глину, содержащую монтмориллонит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дезактивированный катализатор дегидрирования циклогексанола производства ε-капролактама и продукт совместного диспергирования до размера частиц менее 10-2 мкм глины, содержащей монтмориллонит и ε-капролактама в соотношении 1/0,5 и касторового масла и саломаса технического в соотношении 1/1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигносульфонаты технические 63-70
Дезактивированный катализатор
дегидрирования циклогексанола
производства ε-капролактама 5-7
Глина, содержащая монтмориллонит 16-18
ε-капролактам 8-9
Касторовое масло 0,5-1,5
Саломас технический 0,5-1,5



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии пластифицирующих добавок для бетонов на основе портландцементов. Технический результат заключается в увеличении подвижности бетонной смеси, повышении прочности бетона, экономии цемента.
Изобретение относится к ингибитору коррозии арматуры на основе водного раствора фторосодержащей соли. При этом в него дополнительно введены производные лигносульфоновых кислот при следующем соотношении компонентов (мас.%): фторосодержащая соль - 0,3-1; производные лигносульфоновых кислот - 30-33; вода - остальное.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам добавок, используемых при производстве изделий из малоподвижных и жестких бетонных смесей с применением технологий классического вибрационного формования, экструзионного формования и вибропрессования.

Настоящее изобретение относится к составу добавки для бетонов и строительных растворов и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций при бетонировании в широком диапазоне температур окружающей среды.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к строительным растворам, и может быть использовано для проведения строительных работ при создании конструкций из кирпича, бетона и железобетона, а также для отделочных и ремонтных работ, а именно при проведении кладочных и штукатурных работ, а также при изготовлении цементных стяжек полов.
Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к способам изготовления комплексных нанодисперсных добавок в бетонные смеси.
Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов и может найти широкое применение при производстве монолитных и сборных конструкций, преимущественно для гидротехнических сооружений и дорожных бетонов.

Изобретение относится к составу пластифицирующей и водоредуцирующей добавки для бетона и строительного раствора. .
Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей дня изготовления кирпича, который может быть использован для постройки малоэтажных зданий.
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности строительного щебня, для дальнейшего его использования в гражданском и дорожном строительстве.

Изобретение направлено на получения пластифицирующей добавки для бетона, обладающей свойствами суперпластификатора, более технологичной и экономически выгодной в производстве.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных бетонных и растворных смесей. В способе приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение активной минеральной добавки, портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного граншлака, их смешивание, добавление высококальциевой золы в вяжущее осуществляют в момент приготовления бетонной или растворной смеси в пределах соотношения 10:90 - 50:50.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение длительности технологического процесса.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонов и строительных растворов. Комплексная добавка содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651F - 15,00-29,00, пеногаситель Troykyd D128 - 0,12-0,33 и тиосульфат натрия - остальное.
Изобретение относится к композиции, включающей кислотостойкое неорганическое связующее и волокна. Композиционный строительный материал, содержащий по меньшей мере одно неорганическое связующее и волокнистый материал, где неорганическое связующее представляет собой растворимое стекло, доля содержания растворимого стекла в композиционном строительном материале составляет 2-99 мас.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. В способе приготовления черного щебня путем пропитки его под давлением ведут пропитку известнякового щебня деасфальтизатом тяжелых нефтяных остатков при содержании его 40-80 мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.ч.: портландцемент 30,0-35,0; золошлаковый наполнитель 27,8-32,0; молотый до полного прохождения через сетку 014 спонголит 17,0-21,0; этилсиликонат натрия 1,0-1,5, при водоцементном отношении 0,45-0,5.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя, содержащая синтетический волокнистый наполнитель, жидкое стекло, добавку, согласно изобретению в качестве добавки включает портландцемент М 500 при следующем соотношении компонентов, вес.ч: синтетический волокнистый наполнитель длиной 2-100 мм 100, жидкое стекло 40-60, портландцемент М 500 30-40.
Изобретение относится к области получения товарных продуктов, а именно - гидрофобной добавки для асфальтобетонных смесей и асфальтобетонной смеси с ее использованием.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий. Сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая вяжущее, состоящее из жидкого стекла, характеризующегося силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,36-1,40 г/см3 и изготовленного из техногенного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи=2270-2510 кг/м3, и золу-унос I поля, характеризующуюся насыпной плотностью ρн=995-1175 кг/м3, остатком на сите №008 13,1% и потерями после прокаливания 0,21-1,14%, в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь, образующуюся после сжигания бурого угля КАТЭКа на ТЭЦ-6 г. Братска Иркутской области и характеризующуюся насыпной плотностью ρн=1070-1190 кг/м3, состоящую из золы с размером зерен 0,14 мм и менее и из шлака с размером зерен 0,315-5 мм при соотношении зерен фракций, %: фр. 5 мм 9,1, фр. 2,5 мм 26,7, фр. 1,25 мм 18,3, фр. 0,63 мм 24,2, фр. 0,315 мм 9,8, фр. 0,14 мм и менее 11,9, прочностью по дробимости 13,2-16,8% и модулем крупности 3,6 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: указанная зола-унос I поля 20,0-20,8, указанное жидкое стекло 16,8-20,0, указанная золошлаковая смесь 60,0-62,4. Технический результат - повышение прочности. 5 табл.
Наверх