Высокопрочный бетон


 


Владельцы патента RU 2610488:

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 в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном изготовлении сооружений и дорожного покрытия. Высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, воду и добавку в виде водного раствора, состоящего из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; глюконата натрия и воды, содержит кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,2 и щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, водный раствор добавки дополнительно содержит золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0; золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0, при следующем соотношении компонентов, мас. %: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0-9,5-14,0; поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0-10,5-13,0; глюконат натрия - 2,5-3,0; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0-4,5-5,0; золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0 - 6,5-7,0; вода - 62,0-62,5. При следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %: портландцемент - 14,9-16,7; указанный песок - 28,0-28,4; указанный щебень - 45,4-46,0; указанный известняк - 2,0-2,2; указанная добавка - 0,2-0,22; вода - 7,7-8,28. Техническим результатом является повышение прочности на растяжение при изгибе. 1 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.

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

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе высокопрочного бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256630, С04В 28/04, 04В111:20, 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, водородным показателем рН=5-6, добавку - калий железистосинеродистый K4[Fe(CN)6] и воду.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе высокопрочного бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для высокопрочного бетона (RU №2555993, С04В 28/04, С04В 24/24, С04В 22/08, С04В 103/40, 10.07.2015 г., Бюл. №19), содержащая портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,6, щебень гранитный фракции 5-10 мм, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, водородным показателем рН=5±0,5, добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,12 г/см3 и водородным показателем рН=7,5±0,5, состоящим из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,5±0,5 и поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,5±0,5, глюконата натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:

поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным
показателем рН=7,5±0,5 9,3-10,0
поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3
и водородным показателем рН=7,5±0,5 10,2-10,4
глюконат натрия 2,6-2,8
вода 77,2-77,5

при следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:

портландцемент 21,1-23,2
указанный щебень 41,94-42,82
указанный песок 28,3-29,0
указанный кремнеземсодержащий компонент 0,12-0,13
указанная добавка 0,15-0,2
вода 6,24-6,75

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе высокопрочного бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона, обладающего повышенной прочностью на растяжение при изгибе.

Поставленная задача решается за счет того, что высокопрочный бетон из смеси содержащей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, воду и добавку в виде водного раствора состоящего из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; глюконата натрия и воды, содержит кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,2 и щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, водный раствор добавки дополнительно содержит золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0; золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты
с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0 9,5-14,0
поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и
водородным показателем рН=7,0 10,5-13,0
глюконат натрия 2,5-3,0
золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и 4,5-5,0
водородным показателем рН=4,0
золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и
водородным показателем рН=9,0 6,5-4,0
вода 62,0-62,5

при следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:

портландцемент 14,9-16,7
указанный песок 28,0-28,4
указанный щебень 45,4-46,0
указанный известняк 2,0-2,2
указанная добавка 0,2-0,22
вода 7,7-8,28

Использование тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 260 м2/кг повышает плотность и однородность бетонной смеси, который в присутствии высокоэффективной добавки проявляет реакционную активность, образуя в качестве гидратного соединения основной карбонат кальция, все это способствует повышению прочности, в т.ч. прочности на растяжение при изгибе. А также использование добавки, состоящей из смеси поликарбоксилатных полимеров, золя кремниевой кислоты и золя гидроксида алюминия повышает степень гидратации бетонной твердеющей системы и уже в начальный период твердения образуются в повышенном количестве гидросульфоалюминат кальция, который имеет удлиненную игольчатую структуру кристаллов, а также образуются низкоосновные тоберморитоподобные гидроксилаты CSH(I), которые тоже имеют удлиненную волокнистую структуру. Образование указанных гидратных соединений способствует повышению прочности на растяжение при изгибе, и при этом при взаимодействии золя кремниевой кислоты и золя гидроксида алюминия дополнительно образуются прочные и гибкие полиалюмосиликатных цепочки в твердеющей системе, которые придают бетону особую гибкость, что также способствует повышению прочности на растяжение при изгибе.

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 тонкомолотого известняка и добавки, представленной водным раствором, состоящим из поликарбоксилатного полимера на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; глюконата натрия; золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0; золя гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0 и воды, а именно повышает прочность на растяжение при изгибе.

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

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.

Пример конкретного выполнения:

I. приготовление добавки:

1.1 дозируют поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0;

1.2 дозируют поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0;

1.3 глюконат натрия;

1.4 дозируют золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0;

1.5 дозируют золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0;

1.6 дозируют воду;

1.7 отдозированные по п. 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5 и 1.6 компоненты тщательно перемешивают до получения однородного раствора с плотностью ρ=1,037 г/см3 и водородным показателем рН=7,5 и транспортируют в накопительную емкость;

II. Дозируют компоненты высокопрочного бетона: портландцемент, тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг песок с модулем крупности Мкр.=2,2, щебень гранитный фракции 5-20 мм.

2.1 Отдозированные компоненты по п. 2 транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемой на заводе;

2.2 дозируют воду;

2.3 дозируют добавку, приготовленную по п. 1.7;

2.4 отдозированную добавку по п. 2.3 транспортируют в отдозированную воду по 2.2;

2.5 смесь, приготовленную по 2.4, транспортируют в бетоносмеситель п. 2.1;

2.6 все компоненты, находящиеся в бетоносмесителе, тщательно перемешивают в течение 3-х минут;

2.7 готовую бетонную смесь для высокопрочного бетона транспортируют к месту приготовления изделий;

2.8 Непосредственно из бетоносмесителя отбирают бетонную смесь, приготовленную по п. 2.7, из которой изготавливают образцы-призмы размером 10×10×40 см, дальнейшее хранение которых производят в нормальных условиях и по достижении возраста равного 28 суткам образцы подвергают испытанию на прочность на растяжение при изгибе по ГОСТ 10180-2012. Полученные результаты представлены в таблице.

Проведенные исследования показали, что прочность на растяжение при изгибе повышается на 25%.

Высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, воду и добавку в виде водного раствора, состоящего из смеси поликарбоксилатньгх полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и водородным показателем рН=7,0; глюконата натрия и воды, содержит кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,2 и щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, водный раствор добавки дополнительно содержит золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и водородным показателем рН=4,0; золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и водородным показателем рН=9,0, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см3 и водородным показателем
рН=7,0 9,5-14,0
поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см3 и
водородным показателем рН=7,0 10,5-13,0
глюконат натрия 2,5-3,0
золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,012 г/см3 и
водородным показателем рН=4,0 4,5-5,0
золь гидроксида алюминия с плотностью ρ=1,013 г/см3 и
водородным показателем рН=9,0 6,5-7,0
вода 62,0-62,5

при следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:

портландцемент 14,9-16,7
указанный песок 28,0-28,4
указанный щебень 45,4.46,0
указанный известняк 2,0-2,2
указанная добавка 0,2-0,22
вода 7,7-8,28



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. Сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень, включает, мас.

Изобретение относится к составу сырьевой смеси для получения высокопрочного бетона и может найти применение в промышленности строительных материалов. Состав сырьевой смеси для получения высокопрочного бетона, содержащий портландцемент, заполнитель, кремнеземсодержащий компонент, гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира и воду, в качестве заполнителя содержит смесь фракций кварцевого песка с размерами частиц от 0,1 до 0,4 мм и 0,4÷1,2 мм, в качестве кремнеземсодержащего компонента - микрокремнезем, состав дополнительно содержит диабазовую муку и дисперсно-армирующий компонент при следующем соотношении компонентов , мас.

Изобретение относится к лакокрасочным составам, в частности к порошковым редиспергируемым композициям для получения теплостойких защитно-декоративных покрытий по металлическим, бетонным и железобетонным подложкам.

Изобретение относится к древесно-цементным смесям, которые содержат неорганические связующие и используются для изготовления строительных блоков в малоэтажном строительстве.
Изобретение относится к мелкозернистой самоуплотняющейся бетонной смеси и может быть использовано для ремонтных работ и для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций, в том числе преднапряженных: балок, опор, мостовых плит, густоармированных поверхностей и, в частности, для труднодоступных участков конструкций, где по технологии требуется повышенная текучесть на стадии применения и высокая ранняя прочность.

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления лессовых грунтов в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Техническим результатом является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных, и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства.

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к получению модифицированного экономически выгодного тяжелого бетона на основе отходов доломитового производства.

Изобретение относится к сухой клеевой смеси на цементной основе, применяемой в качестве плиточного клея для выполнения облицовки наружных фасадов и внутренних стен зданий керамической плиткой.

Группа изобретений относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам добавок, используемых в производстве бетонов и строительных растворов. Добавка в бетонные смеси и строительные растворы, включающая цитрат натрия трехзамещенный двуводный, который обработан при температуре 200°С в течение от 2 до 3 ч, при этом добавка дополнительно содержит сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: цитрат натрия трехзамещенный технический безводный 75-80; сульфат алюминия 20-25.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Техническим результатом является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных, и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты поверхности карналлитовой породы. Технический результат - повышение трещиностойкости и адгезионной прочности к поверхности пород, представленных смесью хлоридов калия, натрия и магния.

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 строительной промышленности, в частности к производству бетонов, более конкретно - к добавкам, применяемым для улучшения свойств бетонов, в том числе бетонов на основе портландцементного клинкера.

Изобретение относится к строительной промышленности, более конкретно к добавкам, применяемым для улучшения свойств бетонов, в том числе бетонов на основе портландцементного клинкера.

Изобретение направлено на повышение сохраняемости подвижности бетонной смеси не менее чем в течение трех-четырех часов и увеличение прочности бетона на 30-40%. Указанный технический результат достигается тем, что комплексная пластифицирующая добавка для бетонной смеси, содержащая полиэлектролиты анионного типа на основе водорастворимых карбоксилатных полимеров, дополнительно содержит полиэлектролит катионного типа на основе одного из ряда водорастворимых аминозамещенных полимеров: полидиметилдиаллил аммоний хлорид, продукт полимеризации этилхлоргидрина с диметиламином и хитозан при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиэлектролиты анионного типа 18-30, полиэлектролиты катионного типа 2-15, вода - остальное до 100%.
Изобретение относится к порошкообразной композиции строительного материала, предпочтительно к сухому строительному раствору промышленного производства и, в особенности, к клеям для плитки, наполнителям для швов, шпаклевкам, гидроизоляционным шламам, ремонтным растворам, выравнивающим растворам, армирующим клеям, клеям для термоизоляционных композитных систем (ТИКС), минеральным штукатуркам, тонким шпаклевкам и системам бесшовного пола, содержащей сложный эфир A) 2-этилгексановой кислоты и B) спирт с точкой кипения, по меньшей мере, в 160°C.
Настоящее изобретение относится к составу сухой строительной смеси и может найти применение в монолитном домостроении, в частности, при устройстве полов. Технический результат - увеличение седиментационной устойчивости водной строительной смеси, повышение ударной прочности и снижение истираемости затвердевшей смеси.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам добавок, используемых в производстве бетонов и строительных растворов. Добавка в бетонные смеси и строительные растворы, включающая цитрат натрия трехзамещенный двуводный, который обработан при температуре 200°С в течение от 2 до 3 ч, при этом добавка дополнительно содержит сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: цитрат натрия трехзамещенный технический безводный 75-80; сульфат алюминия 20-25.
Наверх