Высокопрочный бетон


 


Владельцы патента RU 2562310:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Высокопрочный бетон относится к строительным материалам и может быть использован для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, содержит в качестве песка кварцевый песок с модулем крупности, Мкр.=2,7, в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-10 мм и комплексную добавку с плотностью 1,017 г/см3 и pH 6,5±0,5, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3 и водородным показателем pH 5,0±0,5 и пластификатора из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и pH 7,0±0,5, поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7,0±0,5, и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и pH 7±0,5-10,5-11,5; поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7±0,5-11,5-11,8; золь гидроксида железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3, водородным показателем pH 5,0±0,5-8,0-8,5; вода - 69,0-69,2 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %: портландцемент 17,7-18,4; указанный песок 41,62-42,0; указанный щебень 32,8-33,0; указанная добавка 0,18-0,2; вода - 7,0-7,1. Техническим результатом является уменьшение усадки бетона в возрасте 120 суток в 3,16 раза. 1 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (Ю.М. Баженов. Технология бетона. Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ), Москва, 2002 г. с.377), содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий компонент, песок, щебень, силикатную муку, добавку и воду.

Недостатком данного технического решения является повышенная усадка бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, С04В 28/04, опубл. 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, водородным показателем 5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.

Недостатком данного технического решения является повышенная усадка бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2425814, С04В 28/04, 22/06, 24/24, 111/20, опубл. 10.08.2011 г.), содержащий портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и гиперпластификатора «Peramin SMF-10» на основе поликарбоксильных полимеров шведской компании «Perstorp» (ASTM С494 тип F, DIN 1045, BS 5075 части 1 и 3, EN 934-2) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Золь гидроксида железа (III) с плотностью 1,021 г/см3,
водородным показателем pH 4,5-5,5 85,50-86,00
Гиперпластификатор «Peramin» SMF-10 14,00-14,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:

Портландцемент 20,60-27,40
Песок 21,80-24,70
Щебень 42,40-44,50
Указанная добавка 1,00-1,45
Вода 7,40-8,75

Недостатком данного технического решения является повышенное значение усадки бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение усадки высокопрочного бетона.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, содержит в качестве песка кварцевый песок с модулем крупности, Мкр.=2,7, в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-10 мм и комплексную добавку с плотностью 1,017 г/см3 и pH 6,5±0,5, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3 и водородным показателем pH=5,0±0,5 и пластификатора из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью, ρ=0,95 г/см3 и pH 7,0±0,5, поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7,0±0,5 и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Поликарбоксилатный полимер
на основе метакриловой кислоты
с плотностью ρ=0,95 г/см3 и рН 7±0,5 10,5-11,5
Поликарбоксилатный полимер
на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты
с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7±0,5 11,5-11,8
Золь гидроксида железа (III) с плотностью
ρ=1,021 г/см3, водородным показателем pH 5,0±0,5 8,0-8,5
Вода 69,0-69,2

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:

Портландцемент 17,7-18,4
Указанный песок 41,62-42,0
Указанный щебень 32,8-33,0
Указанная добавка 0,18-0,2
Вода 7,0-7,1

Золь гидроксида железа (III) в сочетании с поликарбоксилатами разной природы, имеющими боковые цепочки различной длины, способствуют созданию равномерно армированной структуры бетона, обеспечивая усиление гидратационных процессов во всем объеме бетона и при этом золь гидроксида железа (III) переходит в гель, способствуя уплотнению структуры бетона и, как следствие, уменьшению его усадки более чем в 3 раза в возрасте 120 суток.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии золя гидроксида железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3 и водородным показателем pH=5,0±0,5, и пластификатора, представленного смесью поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и pH=7±0,5, поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7±0,5, а именно равномерно во всем объеме бетона увеличивается гидратационная активность цемента и образуется дополнительно за счет перехода золя гидроксида железа (III) в гель повышенное количество геля, заполняющего поры бетона, таким образом уплотняется структура бетона, что и способствует уменьшению усадки бетона.

По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском строительстве и при монолитном возведении зданий и сооружений специального назначения.

Пример конкретного выполнения

I. Приготовление добавки

1.1. Приготовление золя гидроксида железа (III):

1.1.1. Дозируют насыщенный раствор хлорида железа, FeCl3.

1.1.2. Дозируют воду.

1.1.3. Кипятят отдозированную воду.

1.1.4. Смешивают компоненты, приготовленные по п. 1.1.1. и п. 1.1.3., до получения раствора вишнево-коричневого цвета, представляющего собой золь с коллоидными частицами гидроксида железа (III). Получаемый золь гидроксида железа должен иметь плотность ρ=1,021 г/см3 и водородный показатель рН 5,0±0,5.

1.2. Дозируют золь гидроксида железа, приготовленный по п. 1.1.4.

1.3. Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и рН 7±0,5.

1.4. Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7±0,5.

1.5. Дозируют воду.

2. Отдозированные по п. 1.2, 1.3, 1.4 и 1.5. компоненты тщательно перемешивают до получения раствора с плотностью ρ=0,17 г/см3 и pH 6,5±0,5.

3. Дозируют компоненты высокопрочного бетона: портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности Мкр=2,7, гранитный щебень фракции 5-10 мм.

3.1. Отдозированные компоненты по п. 3. транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемый на заводе.

3.2. Дозируют воду.

3.3. Дозируют добавку, приготовленную по п. 2.

3.4. Добавку, отдозированную по п. 3.3., транспортируют в отдозированную воду.

3.5. Смесь, приготовленную по п. 3.4., транспортируют в бетоносмеситель.

3.6. Все компоненты, находящиеся в бетоносмесителе, тщательно перемешивают в течение 3 минут.

3.7. Готовую бетонную смесь для высокопрочного бетона транспортируют к месту изготовления изделий.

3.8. Непосредственно из бетоносмесителя отбирают бетонную смесь, приготовленную по п. 3.7. для контроля физико-механических характеристик. Определение усадки бетона осуществляют по ГОСТ 24544-81.

Результаты по усадке бетона представлены в таблице. Проведенные исследования показали, что усадка бетона в возрасте 120 суток уменьшается в 3,16 раза.

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, содержит в качестве песка кварцевый песок с модулем крупности, Мкр.=2,7, в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-10 мм и комплексную добавку с плотностью 1,017 г/см3 и pH 6,5±0,5, состоящую из золя гидроксида железа (III) с плотностью ρ=1,021 г/см3 и водородным показателем pH 5,0±0,5 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит смесь поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и pH 7,0±0,5, поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и pH 7,0±0,5 и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и pH=7±0,5 10,5-11,5
Поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила
и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью
ρ=1,03 г/см3 и pH=7±0,5 11,5-11,8
Золь гидроксида железа (III) с плотностью
ρ=1,021 г/см3, водородным показателем pH 5,0±0,5 8,0-8,5
Вода 69,0-69,2

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Портландцемент 17,7-18,4
Указанный песок 41,62-42,0
Указанный щебень 32,8-33,0
Указанная добавка 0,18-0,2
Вода 7,0-7,1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, в частности к порошковому составу редиспергируемой в воде краски, предназначенному для получения защитно-декоративных покрытий по неметаллическим подложкам в строительстве и в быту.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для постройки малоэтажных зданий.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мелкозернистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона содержит, мас.%: портландцемент 22,0-25,0; зола от сжигания бурого или каменного угля 64,5-70,0; кварцевый песок 7,0-10,0; асбест 0,9-1,4; 3%-ный раствор перекиси водорода 0,05-0,1, при водоцементном отношении 0,45-0,5.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Технический результат - снижение теплопроводности.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.%: портландцемент 20-25; керамзитовый гравий фракции 20-40 мм 60,06-68,8; суперпластификатор С-3 1,05-1,35; лавсановое волокно длиной 5-50 мм 0,05-0,15; вода 10-13.

Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в дорожном строительстве для укрепления оснований дорожных одежд. Вяжущее на основе нефелинового шлама, содержащее активатор твердения и минеральную добавку, согласно изобретению в качестве активатора твердения оно содержит измельченные крупностью не более 0,1 мм гипсосодержащие отходы алюминиевого производства, а в качестве минеральной добавки оно содержит пыль 4-5 полей электрофильтров печей спекания глиноземного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефелиновый шлам 80-93, гипсосодержащие отходы алюминиевого производства 5-15, пыль 4-5 полей электрофильтров печей спекания глиноземного производства 2-5.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. Бетонная смесь включает, мас.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из наномодифицированного бетона как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к сополимеру, содержащему основную углеводородную цепь и боковые группы, содержащие карбоксильные группы и полиоксиалкильные группы, характеризующемуся тем, что он также содержит гем-бисфосфоновые группы.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.
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.

Группа изобретений относится к составу и способу получения комплексной добавки для бетонов и строительных растворов и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций (при бетонировании при низких температурах воздуха).

Изобретение относится к области строительных материалов. Смесь, пригодная для использования в качестве добавки к строительным материалам, содержит: (A) по меньшей мере одно гидравлическое связующее средство или латентное гидравлическое связующее средство; (B) по меньшей мере один сополимер, получаемый путем превращения: (α1) по меньшей мере одного этиленненасыщенного сомономера по меньшей мере с одной функциональной группой, выбранной из СООН-групп, сульфокислотных групп, нитрильных групп, гидроксиалкильных групп и аминогрупп; с (β) по меньшей мере одним олигомерным или полимерным соединением, получаемым путем превращения: (a) по меньшей мере одной этиленненасыщенной дикарбоновой или поликарбоновой кислоты или ее ангидрида или сложного эфира; с (b) по меньшей мере одним по меньшей мере трифункциональным спиртом; и (c) по меньшей мере одним соединением общей формулы I: , в которой R1 выбран из алкила с 1-4 атомами углерода, А является одинаковым или разным и выбран из алкиленов с 2-6 атомами углерода, n означает число от 4 до 40.

Настоящее изобретение относится к гидравлической композиции, включающей: по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, по меньшей мере одну первую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере одну фосфоновую амино-алкиленовую группу, по меньшей мере одну вторую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере один полимер с гребенчатой структурой, причем концентрация по массе сухого остатка второй добавки составляет от 25% до 100% от концентрации по массе сухого остатка первой добавки.

Изобретение относится к строительной технике и может применяться при изготовлении изделий из бетона для улучшения их основных физико-химических свойств. Технический результат - улучшение основных свойств бетона: повышение прочности и снижение влагопроницаемости.

Изобретение относится к композиции полимеров, используемой в составе диспергирующего средства, ее получению и применению. Предложена композиция полимеров для использования в качестве диспергирующего средства, содержащая 5-95 мас.% сополимера Н и 2-60 мас.% сополимера K, сополимеры Н и K каждый имеют полиэфирные макромономерные структурные элементы и кислотные мономерные структурные элементы, присутствующие в сополимерах Н и K в каждом случае в молярном соотношении от 1:20 до 1:1, и по меньшей мере 20 мол.% всех структурных элементов сополимера Н и по меньшей мере 25 мол.% всех структурных элементов сополимера K присутствуют в каждом случае в форме кислотных мономерных структурных элементов.

Изобретение относится к водной дисперсии полимера для применения в качестве добавки для композиций, содержащих гидравлическое вяжущее вещество или вяжущее вещество с латентными гидравлическими свойствами, многокомпонентной композиции для получения вяжущих растворов, строительных растворов или цемента, затвердевшей композиции для применения в конструкции гражданского строительства или строительной конструкции, к указанным строительным конструкциям, а также к применению вышеуказанной водной дисперсии полимера.

Изобретение относится к композиции полимеров, используемой в составе диспергирующего средства, ее получению и применению. Предложена полимерная композиция для использования в качестве диспергирующего вещества, содержащая 3-95 весовых % сополимера Н и 3-95 весовых % сополимера К, при этом каждый из сополимеров Н и К содержит структурные звенья макромономера простого полиэфира и структурные звенья мономера кислоты, которые присутствуют в сополимерах Н и К, в каждом случае, в молярном соотношении 1:20-1:1, и по крайней мере 20 мольных % всех структурных звеньев сополимера Н и по крайней мере 25 мольных % всех структурных звеньев сополимера К, в каждом случае, присутствуют в виде структурных звеньев мономера кислоты, при этом структурные звенья макромономера простого полиэфира сополимеров Н и К содержат боковые цепи, в каждом случае, содержащие, по крайней мере, 5 атомов кислорода простого эфира, при этом количество атомов кислорода простого эфира в боковой цепи структурных звеньев макромономера простого полиэфира сополимеров Н и К, в каждом случае, варьируется таким образом, что соответствующие диаграммы плотности распределения вероятностей, где количество атомов кислорода простого эфира в боковой цепи структурного звена макромономера простого полиэфира, в каждом случае, отображается на оси абсцисс и соответственно соответствующие частоты встречаемости сополимеров Н или К, в каждом случае, отображаются на оси ординат, содержат, в каждом случае, по крайней мере, 2 максимума, значения абсциссы которых, в каждом случае, отличаются друг от друга более чем на 7 атомов кислорода простого эфира, при этом диаграммы плотности распределения вероятности сополимеров Н и К отличаются друг от друга тем, что значение абсциссы, по крайней мере, одного максимума сополимера Н, в каждом случае, отличается более чем на 5 атомов кислорода простого эфира от значений абсциссы всех максимумов сополимера К, и/или тем, что средние арифметические атомов кислорода простого эфира структурных звеньев макромономера простого полиэфира сополимеров Н и К отличаются друг от друга более чем на 5 атомов кислорода простого эфира.

Настоящее изобретение относится к расширяющейся добавке в бетон и к способу её получения. Технический результат - обеспечение значительного расширения бетона в период от 2 до 7 дней после укладки, что позволяет развивать высокую раннюю прочность на сжатие.
Наверх