Способ приготовления бетонной смеси

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 том, что предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивают с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергают механохимической активации в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, заполнителя и второго суперпластификатора на основе эфира поликарбоксилата - REMICRETE SP60. 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 приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме (40-70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют (RU 2496748 А, опуб. 27.10.2013).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также техническая сложность процесса приготовления бетонной смеси.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение вяжущего, заполнителей, воды затворения, в которой предварительно растворяют глицерин в количестве 0,05-0,3% от массы цемента, производят механическую активацию в конце стадии 1 процесса структурообразования. Смесь песка и цемента затворяют частью расчетного для замеса количества воды с расчетным количеством глицерина, а остальную часть воды, в которой содержится ускоритель твердения, совместно с крупным заполнителем вводят в бетонную смесь после ее предварительного перемешивания в течение 1,5-2,5 мин (RU 2097364 А, опуб. 27.11.1997).

Недостатком данного изобретения является длительный процесс приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.

Прототипом данного изобретения 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, опуб. 27.10.2009).

Недостатком данного изобретения является высокая энергоемкость и длительность процесса приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.

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 предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, согласно изобретения 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.

Результат достигается также тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента.

Способ приготовления бетонной смеси осуществляют следующим образом.

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, при следующем соотношении (масс.ч.):

Цемент: песок: щебень=1:1,13:2,68.

Расход цемента на 1 м³ бетона составил 490 кг.

В качестве суперпластификатора использовали добавки «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1 и REMICRETE SP60 - на основе эфира поликарбоксилата - сертифицированная добавка к бетону из группы пластификаторов (FM), имеет сертификационный номер: 0764-CPD-0012 (согласно EN 934-2:2001).

В качестве ускорителя твердения использовали добавку сульфат натрия по ТУ 38-10742.

Механохимическую активацию проводили в роторно-пульсационном аппарате РПА 0.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.

Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки: суперпластификатор - РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе с добавлением суперпластификатора - REMICRETE SP60 в течение не менее 5 минут.

При этом дозировка добавки Реламикс Т2 составила 0,5% от массы цемента, дозировка добавки REMICRETE SP60 - 0,5% от массы цемента, дозировка ускорителя твердения - 1% от массы цемента.

Из бетонных смесей изготавливались образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 3, 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, подвижность бетонной смеси определяли в соответствии с ГОСТ 10181.1-81.

Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ п/п	Наименов. добавок	Время МХА, мин	Дозировка добавки в %, от массы цемента	В/Ц	ОК, см	Сред. плот.бетона кг/м3	Прочность при сжатии, МПа	Mopозостойкость	Водонепроницаемость
1 сут.	3 сут.	28 сут.
1	СН** (акт.) Т2 (акт.) SP60	3	1	0,31	10	2470	$$\frac{\mathrm{29,1}*}{275\%}$$	$$\frac{\mathrm{50,3}}{172\%}$$	$$\frac{\mathrm{68,1}}{134\%}$$	F500	W14
			0,5
0,5
2	СН (акт.) Т2 (акт.) SP60	2	1	0,31	13	2490	$$\frac{\mathrm{33,5}}{316\%}$$	$$\frac{\mathrm{58,4}}{200\%}$$	$$\frac{\mathrm{71,0}}{140\%}$$	F500	W14
			0,5
0,5
3 (прототип)	С-3	40	0,7	0,35	9	2550	$$\frac{\mathrm{10,6}}{100\%}$$	$$\frac{\mathrm{29,2}}{100\%}$$	$$\frac{\mathrm{50,8}}{100\%}$$	F150	W6
Примечание*: над чертой приведено среднее значение показателя; под чертой - относительное значение показателя в % от прототипа; **: сульфат натрия (СН).

На основании полученных данных видно, что бетон, полученный на основе механохимически активированной цементной суспензии с добавками суперпластификаторов имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 3,16 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В трехсуточном и 28-суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 2 и 1,4 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу. Морозостойкость полученного бетона F500, водонепроницаемость W14. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 13 см.

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор, и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, отличающийся тем, что 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента.