Высокопрочный бетон



Высокопрочный бетон
Высокопрочный бетон
Высокопрочный бетон

 


Владельцы патента RU 2593402:

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

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, например мостовых или дорожных. Технический результат - повышение морозостойкости высокопрочного бетона. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5, добавку и воду, отличается тем, что содержит в качестве песка - кварцевый песок с модулем крупности 2,32; в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит комплексный наполнитель, состоящий из тонкомолотой электрофильтровой золы от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, и тонкомолотого известняка с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанная зола - 17-20; указанный известняк - 80-83; и значение водородного показателя кремнеземсодержащего компонента составляет 4±0,5, а добавка состоит из водного раствора поликарбоксилатного полимера, имеющего техническое название «WBK», с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5, карбоната натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %: водный раствор поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5 - 20-21; карбонат натрия - 2,0-2,5; вода - 77,0-77,5; при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %: портландцемент - 16,93-18,63; указанный песок - 30,40-30,77; указанный щебень - 42,20-42,54. 2 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, например мостовых или дорожных.

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 недостаточное значение морозостойкости бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, С04В 111/20, 20.07.2005 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и водородным показателем рН=5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.

Недостатком данного технического решения является недостаточное значение морозостойкости бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2256630, С04В 28/04, С04В 111/20, 20.07.2005 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и водородным показателем рН=5-6, добавку: калий железисто-синеродистый K4Fe(CN)6 и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент 43,58-47,08
Песок 14,43-15,69
Щебень 25,70-27,84
Кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и водородным показателем рН=5-6 0,25-0,27
Добавка - калий железистосинеродистый K4Fe(CN)6 0,44-0,47
Вода 12,10-12,15

Недостатком данного технического решения является недостаточное значение морозостойкости бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона, обладающего повышенным значением морозостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что в высокопрочном бетоне, полученном из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, добавку и воду, новым по сравнению с высокопрочным бетоном, выбранным за прототип, является то, что сырьевая смесь содержит в качестве песка - песок кварцевый с модулем крупности 2,32; в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит комплексный наполнитель, состоящий из тонкомолотой электрофильтровой золы от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, и тонкомолотого известняка с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Указанная зола 17-20
Указанный известняк 80-83

и значение водородного показателя кремнеземсодержащего компонента составляет 4±0,5, а добавка состоит из водного раствора поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5, карбоната натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Водный раствор поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5 20-21
Карбонат натрия 2,-2,5
Вода 77,0-77,5

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:

Портландцемент 16,93-18,63
Указанный песок 30,40-30,77
Указанный щебень 42,20-42,54
Кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5 0,18-0,20
Указанный наполнитель 3,11-3,39
Указанная добавка 0,15-0,17
Вода 5,33-6,00

Указанная добавка повышает гидратационную активность цемента и реакционную активность наполнителя, что способствует образованию повышенного количества тоберморитоподобных гидросиликатов разной основности, а также образованию труднорастворимого комплексного соединения, представленного основным карбонатом кальция 1,5Са(ОН)2·CaCO3·2H2O.

Образование повышенного количества тоберморитоподобных гидросиликатов и основного карбоната кальция обеспечивает надежный прочный контакт между компонентами, входящими в состав сырьевой смеси, и при этом формирующаяся структура бетона отличается содержанием повышенного количества мелких гелевых пор диаметром 0,0015-0,004 мк, что и способствует повышению морозостойкости бетона.

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 кремнеземсодержащего компонента, представленного золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5, добавки, состоящей из поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» с плотностью ρ=1,035 г/см3 и водородным показателем рН=6±0,5, карбоната натрия и воды; и комплексного наполнителя, состоящего из тонкомолотой электрофильтровой золы от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, и тонкомолотого известняка с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг, а именно повышает гидратационную активность цемента и реакционную активность наполнителя, что приводит к образованию повышенного количества тоберморитоподобных гидросиликатов кальция разной основности и основного карбоната кальция, обеспечивая формирование прочных контактов между компонентами сырьевой смеси высокопрочного бетона и образованием при этом структуры бетона с повышенным содержанием мелких гелевых пор диаметром 0,0015-0,004 мк, следствием чего является повышение морозостойкости высокопрочного бетона.

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

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

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление золя кремниевой кислоты H2SiO3:

1.1. Дозируют натриевое жидкое стекло.

1.2. Дозируют воду.

1.3. Смешивают отдозированные компоненты по п. 1.1 и п. 1.2 до получения раствора с ρ=1,016 г/см3.

1.4. Раствор, приготовленный по п. 1.3, пропускают через катионитовую колонку, содержащую катионит КУ-2-8.

1.5. На выходе из колонки получают раствор золя H2SiO3, который имеет плотность ρ=1,014 г/см3 и значение рН=4±0,5, что и является готовым продуктом, представляющим золь кремниевой кислоты.

2. Приготовление добавки на основе поликарбоксилатного полимера:

2.1. Дозируют поликарбоксилатный полимер с техническим названием «WBK», весовая концентрация которого С=45%.

2.2. Дозируют воду.

2.3. Смешивают отдозированные по п. 2.1 и п. 2.2 компоненты до получения однородного раствора с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5.

2.4. Дозируют карбонат натрия.

2.5. Компоненты, приготовленные по п. 2.3, и отдозированный по п. 2.4 тщательно перемешиваются до получения однородного раствора.

3. Приготовление комплексного наполнителя:

3.1. Дозируют тонкомолотую электрофильтровую золу от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, химический состав которой представлен в таблице 1.

3.2. Дозируют тонкомолотый известняк с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг.

3.3. Отдозированные компоненты по п. 3.1 и п. 3.2 транспортируют в смеситель для перемешивания сухих компонентов любой современной конструкции, используемой на заводе.

3.4. Все компоненты, находящиеся в смесителе, тщательно перемешиваются в течение 7 минут.

3.5. Комплексный наполнитель, приготовленный по п. 3.4, транспортируют в накопительную емкость.

4. Приготовление сырьевой смеси высокопрочного бетона.

4.1. Дозируют компоненты сырьевой смеси высокопрочного бетона: портландцемент, песок с модулем крупности 2,32, щебень фракции 5-20 мм, комплексный наполнитель.

4.1.1. Отдозированные компоненты по п. 4.1 транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемой на заводе.

4.2. Дозируют воду.

4.3. Дозируют золь кремниевой кислоты H2SiO3, приготовленный по п. 1.5.

4.4. Дозируют добавку на основе поликарбоксилатного полимера, приготовленную по п. 2.5.

4.5. Компоненты, отдозированные по п. 4.3 и п. 4.4, транспортируют в отдозированную воду по п 4.2.

4.6. Смесь, приготовленную по п. 4.5, транспортируют в бетоносмеситель.

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

4.8. Приготовленную бетонную смесь подвергают испытанию по ГОСТ 10060-2012 на показатель морозостойкости, для этого изготавливают образцы-кубы размером 10×10×10 см.

4.9. Образцы для контроля морозостойкости хранят в нормальных условиях, при температуре 20±2 и влажности >95%. Определение морозостойкости осуществляют по ГОСТ 10060-2012 в возрасте 28 суток.

4.10. Готовую бетонную смесь транспортируют к месту изготовления изделий.

Исследуемые составы бетонной смеси и результаты по морозостойкости представлены в таблице 2.

Проведенные исследования показали, что морозостойкость высокопрочного бетона увеличивается на 50%.

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5, добавку и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве песка - кварцевый песок с модулем крупности 2,32; в качестве щебня - щебень гранитный фракции 5-20 мм и дополнительно содержит комплексный наполнитель, состоящий из тонкомолотой электрофильтровой золы от сжигания сланцевых углей с величиной удельной поверхности, равной 360 м2/кг, и тонкомолотого известняка с величиной удельной поверхности, равной 280 м2/кг, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Указанная зола 17-20
Указанный известняк 80-83

и значение водородного показателя кремнеземсодержащего компонента составляет 4±0,5, а добавка состоит из водного раствора поликарбоксилатного полимера, имеющего техническое название «WBK» с плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5, карбоната натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Водный раствор поликарбоксилатного полимера с техническим названием «WBK» плотностью ρ=1,035 г/см3 и значением водородного показателя рН=6±0,5 20-21
Карбонат натрия 2,0-2,5
Вода 77,0-77,5

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:
Портландцемент 16,93-18,63
Указанный песок 30,40-30,77
Указанный щебень 42,20-42,54
Кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3 и значением водородного показателя рН=4±0,5 0,18-0,20
Указанный наполнитель 3,11-3,39
Указанная добавка 0,15-0,17
Вода 5,33-6,00



 

Похожие патенты:

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, например гидросооружений. Технический результат - повышение водонепроницаемости высокопрочного бетона.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в повышении прочности бетона.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат - повышение прочности бетона.

Мастика // 2591222
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мастики, которая может быть использована для нанесения на железобетонные конструкции.

Изобретение относится к производству строительных материалов, которые могут быть использованы для теплоизоляции. Торкрет-масса содержит, мас.%: портландцемент 24,0-27,0; просеянный через сито №10 шлакопемзовый заполнитель 58,0-65,0; асбест хризотиловый 6 сорта 6,5-10,5; молотый до прохождения через сито №0,14 циркон 4,5-5,5, при водоцементном отношении 0,5-0,55.

Изобретение относится к области строительства, в частности к составам сухих кладочных смесей, предназначенных для устройства ограждающих конструкций из эффективных мелкоштучных элементов.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты различных поверхностей. Технический результат - повышение коррозионной устойчивости относительно магнезиальной коррозии.

Изобретение относится к составу бетонной смеси и может найти применение в промышленности строительных материалов. Бетонная смесь для производства облицовочных плит, включающая портландцемент, керамзитовый песок, кварцевый песок, воду, дополнительно содержит молотое до прохождения через сетку №5 медицинское стекло при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к составу фибробетона, применяемого для изготовления сборных и монолитных строительных конструкций. Технический результат изобретения - получение фибробетона с высокой прочностью при сжатии, морозостойкостью и водонепроницаемостью при минимальном расходе цемента, а также снижение себестоимости состава в целом.

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, например гидросооружений. Технический результат - повышение водонепроницаемости высокопрочного бетона.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавке для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе, применяемых в строительстве жилых и общественных зданий.

Изобретение относится к строительным материалам для изготовления изделий из бетона. Бетон песчаный включает портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, наполнитель, гиперпластификатор «Melflux 2651 F», воду, в качестве наполнителя использован шлам химической водоочистки (ШХВО), введена водоудерживающая добавка в виде микрокремнезема, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 16,7-18,4, кварцевый песок 68,4-70,0, ШХВО 1,2-2,5, микрокремнезем 0,8-2,8, гиперпластификатор «Melflux 2651 F» 0,08-0,09, вода 8,91-10,11, при этом удельная поверхность ШХВО составляет от 1200 до 1300 м2/кг.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области производства огнеупорных изделий, более конкретно к линии для изготовления профильных изделий из керамики, и может найти применение при производстве широкой гаммы сравнительно дешевых огнеупорных керамических изделий сложной конфигурации, изделий с многочисленными каналами или с открытыми пазами различного сечения, в том числе для высокотемпературных керамических фильтров, теплообменников, изоляторов и др.
Наверх