Пластификатор для товарных бетонных смесей

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к составам добавок для бетонов и растворов на основе портландцемента. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение подвижности, водоредуцирования, водонепроницаемости и времени сохраняемости бетонной смеси. Пластификатор для товарных бетонных смесей содержит динатрийгидроксиэтилидендифосфонат и лигносульфонат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: динатрийгидроксиэтилидендифосфонат - 30-35, лигносульфонат натрия 65-70. 3 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к составам добавок для бетонов и растворов на основе портландцемента.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известно, что наиболее эффективными добавками для товарных бетонных смесей и строительных растворов являются добавки, сочетающие пластифицирующие и воздухововлекающие свойства (например, А.И. Вовк. Влияние конкурентной адсорбции на действие воздухововлекающих добавок в присутствии суперпластификаторов // Цемент и его применение, №6, 2014, с 104-109). Пластификация смеси обеспечивает необходимый уровень прочности, непроницаемости и требуемые реологические характеристики, воздухововлечение - морозостойкость. Поскольку влияние пластификации и воздухововлечения на свойства бетона, в основном, противоположно, параметры бетона и, в конечном итоге, его долговечность в значительной мере определяются выбором веществ, обеспечивающих пластификацию и воздухововлечение и их материальным балансом относительно цемента.

В качестве пластифицирующих в товарных бетонных смесях применяются, в основном, добавки на основе поликарбоксилатов и их эфиров и сульфированных нафталин/меламин формальдегидов (П.И. Юхневский. Влияние химической основы добавок на свойства бетонов. Минск, БИТУ, 2013). Известны добавки на основе поликарбоксилатов, например, Cerulli et al. Zero Slump - Loss Superplasticizer, раскрытые в US 5362324 А, опубл. 08.11.1994. Добавки сочетают пластифицирующее и воздухововлекающее действие, не снижают долговечности, но имеют низкое время сохраняемости подвижности и высокую стоимость, что ограничивает их применение в рядовых товарных смесях.

Сульфонафталин/меламин формальдегиды приемлемы по цене, но требуют дополнительно введения воздухововлекающего компонента. Требованиям цены отвечают отходы переработки древесины - смола нейтрализованная воздухововлекающая и технические лигносульфонаты. Известна добавка на основе сульфонафталинформальдегида в сочетании с лигносульфонатом, раскрытая в RU 2262490 С2, опубл. 20.10.2005. Общим недостатком добавок на основе сульфированных формальдегидов является снижение долговечности бетонов - по некоторым данным - в шесть раз по сравнению с бетоном без добавки. По видимому, это связано с возможностью образования свободной сильной кислоты, разрушающей цементный камень в процессе эксплуатации.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является добавка, раскрытая в RU 2464246 С1, опубл. 20.10.2012, содержащая динатриевую соль гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в качестве модификатора прочности и полиэтиленгликольнонилфенилэфир в качестве воздухововлекающего компонента (прототип). Добавка обеспечивает увеличение долговечности по сравнению с бетоном без добавки, но не имеет пластифицирующих свойств, достаточных для обеспечения реологии товарных бетонных смесей.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей заявленного изобретения является разработка пластификатора для товарных бетонных смесей, позволяющего увеличить подвижность, водоредуцирование и время сохраняемости бетонной смеси, а также водонепроницаемость бетона.

Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение подвижности, водоредуцирования, времени сохраняемости бетонной смеси и водонепроницаемости бетона.

Пластификатор для товарных бетонных смесей содержит динатрийгидроксиэтилидендифосфонат и лигносульфонат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. %: динатрийгидроксиэтилидендифосфонат - 30-35, лигносульфонат натрия 65-70.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Принцип действия пластификатора заключается в следующем. В силу химического состава и энергетических свойств ионного состава водного раствора, динатрийгидроксиэтилендифосфонат и лигносульфонат натрия являются комплексообразователями и пептизаторами цементных минералов. Процесс начала кристаллообразования цемента без добавки связан с резким увеличением плотности в локальных областях образования зародышей. Вокруг этих областей возникает напряженно-деформированное состояние системы, когда в центре кристаллообразования образуется состояние всестороннего сжатия, а вокруг этой области - состояние разряжения, что приводит к локальному разрушению формирующейся матрицы. Таким образом, вся структура подвергается энергетическим градиентам, что приводит от образования микродефектов к их росту в макродефекты. При наличии в смеси добавки она притягивается к месту зародышеобразования благодаря возникшим энергетическим флуктуациям и сорбируется на нем. Образуется растворимый комплекс, разрушающий зародыш. Благодаря этому происходит снижение градиентов и однородное отвердевание цементного камня. Увеличение заряда поверхности образующихся комплексов по сравнению с цементом без добавки приводит к пептизации цементных агломератов с высвобождением заключенной в них воды и к уменьшению вязкости из-за взаимного отталкивания одноименно заряженных частиц твердой фазы - к увеличению пластификации и водоредуцированию. Дозировка должна соответствовать количеству необходимых комплексов, т.е. пропорциональна массе цемента. При ее превышении процесс подавления образования кристаллов продолжается недопустимое время.

Авторами установлено, что применение динатриевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в дозировке к цементу 0,014-0,016 мас. %, в сочетании с лигносульфонатом натрия в качестве воздухововлекающего компонента увеличивает пластифицирующие свойства добавки до необходимого уровня. В этом сочетании достаточно 0,036%-0,038% лигносульфоната от веса цемента для достижения необходимого пластифицирующего эффекта. В известных случаях лигносульфонат натрия применяется в гораздо больших дозировках и приводит к замедлению набора прочности. Таким образом, установлено, что действующие вещества обладают синергизмом, и при установленных дозировках не оказывают заметного замедления темпов набора прочности бетона.

Заявленный пластификатор получают следующим образом. В смеситель сухого смешивания последовательно загружаются рецептурные количества динатрийгидроксиэтилендифосфоната и лигносульфоната натрия. Производится смешивание.

Для ускорения распределения пластификатора в бетонной смеси возможно его применение в виде предварительно изготовленного водного раствора концентрацией до 5%. Пятипроцентный раствор вводят в бетонную смесь в количестве 0,5-1% от содержания цемента в смеси.

В таблицах приведены результаты испытаний пластификатора в бетонных смесях на цементах разного состава при введении 1% (0,05% пластификатора от веса цемента) раствора пластификатора заявленного состава от веса цемента. В таблице 1 – результаты определения времени сохраняемости подвижности растворной смеси на цементе ЦЕМ I 42,5Н ООО «Староцементный завод» с пластификатором и без него. В таблице 2 – результаты испытаний подвижности, прочности и водонепроницаемости стандартного раствора по ГОСТ 30459-2008 с использованием цемента ЦЕМ I 42,5Н ОАО «Мордовцемент», песок Мкр 2,8. В таблице 3 – оценка водонепроницаемости и по ГОСТ 12730.5, а также сопротивление бетона проникновению воздуха. Состав бетона: содержание цемента ЦЕМ II/А-П 32,5Н (20% опоки) производства ОАО «Мордовцемент» 350 кг/м3, песок Мкр 2,1, щебень фр 5-20, отношение песок/щебень 0,4, класс по подвижности П2.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить пластификатор, позволяющий увеличить подвижность, водоредуцирование, повысить время сохраняемости бетонной смеси и снизить водопроницаемость бетона.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

Пластификатор для товарных бетонных смесей, содержащий динатрийгидроксиэтилидендифосфонат и лигносульфонат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: динатрийгидроксиэтилидендифосфонат - 30-35, лигносульфонат натрия 65-70.



 

Похожие патенты:

В настоящем изобретении описан продукт поликонденсации, содержащий в качестве мономерных компонентов: A) по меньшей мере один простой арилполиоксиалкиленовый эфир формулы (I) , причем Ar означает арильную группу с от 6 от 10 атомами углерода в кольцевой системе, R1 и R2 каждый раз независимо друг от друга выбраны из Н, метила и этила, причем преимущественно по меньшей мере одна из групп R1 и R2 = Н, m означает целое число от 1 до 300, и R3 выбран из группы, состоящей из Н и фосфата, а также их смесей; Б) по меньшей мере одно ароматическое соединение формулы (II), , причем R4 и R5 каждый раз независимо друг от друга выбраны из Н, СООН и арила с от 6 от 10 атомами углерода в кольцевой системе, а также их солей щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммониевых солей, и R6, и R7 каждый раз независимо друг от друга выбраны из ОН и СООН, а также их солей щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммониевых солей; B) по меньшей мере один альдегид; и Г) по меньшей мере одно другое ароматическое соединение, выбранное из группы, состоящей из 2-феноксиэтанола, 2-феноксиэтилфосфата и -фосфоната, 2-(2-феноксиэтокси)этанола, 2-(2-феноксиэтокси)этилфосфата и -фосфоната, 2-[4-(2-гидроксиэтокси)фенокси]этилфосфата и -фосфоната, 2-[4-(2-фосфонатоксиэтокси)фенокси]этилфосфата и -фосфоната, а также их смесей.

Настоящее изобретение относится к быстросуспендируемой порошкообразной композиции для применения в качестве сухого строительного раствора. Описана порошкообразная композиция для применения в качестве сухого строительного раствора, которая может быть получена приведением порошка, который содержит по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество, в контакт с от 0.01 до 10 мас.%, в пересчете на общую массу композиции, жидкого компонента, содержащего по меньшей мере один сополимер, который может быть получен полимеризацией смеси мономеров, включающей (I) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (Ia) , где R1 и R2 каждый, независимо друг от друга, означают водород или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, Y означает Н, -COOMa, М означает водород, катион одновалентного или двухвалентного металла, ион аммония или радикал органического амина, а равно 1/2 или 1, (II) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (II) , где p равно целому числу от 0 до 6, у равно 0, v равно целому числу от 3 до 500, коэффициенты w являются, независимо друг от друга, одинаковыми или разными для каждой единицы (CwH2wO) и означают каждый целое число от 2 до 18, причем (CwH2wO) представляет собой хаотический сополимер этиленоксида-пропиленоксида, имеющий молекулярную массу от 160 до 10000 г/моль, в котором мольная доля пропиленоксидных единиц составляет от 10 до 30%, в пересчете на сумму этиленоксидных и пропиленоксидных единиц, R1 и R2 означают, как определено выше, R3 означает водород, алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода, необязательно замещенный арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода, где жидкий компонент содержит от 1 до 60 мас.% по меньшей мере одного сополимера и от 30 до 98 мас.% органического растворителя.

Изобретение относится к пеногасящей композиции, а также к цементной композиции, содержащей ее, способу снижения захвата воздуха в цементной композиции и цементированию подземной формации.

Изобретение относится к цементным композициям и способам снижения захвата воздуха в цементных композициях. Способ снижения захвата воздуха в цементной композиции, включающий: (a) добавление пеногасящей композиции к цементной композиции, где пеногасящая композиция содержит эфир органической кислоты и полиоксиэтилен-полиоксипропиленового блоксополимера; (b) смешивание пеногасящей композиции и цементной композиции с образованием смеси; и (c) оставление смеси для схватывания с получением твердого цемента; где пеногасящая композиция способствует снижению захвата воздуха в цементной композиции по сравнению с цементной композицией, не содержащей пеногасящую композицию; где эфир органической кислоты и полиоксиэтилен-полиоксипропиленового блоксополимера представляет собой продукт реакции диэтерификации полиоксиэтилен-полиоксипропиленового блоксополимера и органической кислоты, выбранной из группы, состоящей из олеиновой кислоты, стеариновой кислоты, субериновой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, фталевой кислоты, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты и их смесей.

Настоящее изобретение относится к составу для диспергирования композиций, содержащих гидравлическое вяжущее. Описан состав для диспергирования композиций, содержащих гидравлические и/или скрытые гидравлические вяжущие, содержащий a) по меньшей мере один компонент, обладающий диспергирующими свойствами и выбранный из ряда, состоящего из соединения, по меньшей мере содержащего разветвленный гребенчатый полимер, имеющий простые полиэфирные боковые цепи, нафталин сульфонат-формальдегидного конденсата ("BNS") и меламин сульфонат-формальдегидного конденсата ("MSF"), и b) продукт поликонденсации, содержащий (I) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном и по меньшей мере одной простой полиэфирной боковой цепью, и (II) по меньшей мере одно фосфатированное структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном, и (III) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном, структурное звено (II) и структурное звено (III) отличаются исключительно тем, что ОР(ОН)2 группа структурного звена (II) заменена на Η в структурном звене (III), и структурное звено (III) не является таким, как структурное звено (I), причем структурные звенья (I), (II), (III) компонента b) изображаются следующими формулами (VII), где А являются одинаковыми или разными и представляют собой замещенное или незамещенное ароматическое или гетероароматическое соединение, содержащее от 5 до 10 С атомов, где В являются одинаковыми или разными и представляют собой Ν, NH или О, где n=2, если В=Ν, и n=1, если В=ΝΗ или О, где R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, где а являются одинаковыми или разными и представляют собой целое число от 1 до 300, где X являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, (VIII), для (VIII) и (IX) в каждом случае: где D являются одинаковыми или разными и представляют собой замещенное или незамещенное гетероароматическое соединение, содержащее от 5 до 10 С атомов, где Ε являются одинаковыми или разными и представляют собой Ν, ΝΗ или О, где m=2, если Ε=Ν, и m=1, если Ε=ΝΗ или О, где R3 и R4 независимо друг от друга являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, где b являются одинаковыми или разными и представляют собой целое число от 0 до 300, где Μ независимо друг от друга представляет собой ион щелочного металла, ион щелочноземельного металла, ион аммония, ион органического аммония и/или Н, с принимает значение 1 или, в случае иона щелочноземельного металла, ½.

Изобретение относится к модификатору бетонов и растворов и может найти применение в строительстве. .

Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетонной смеси и может найти применение при приготовлении бетонных смесей для монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам добавок в бетонную смесь, и может найти применение для приготовления инъекционных и строительных растворов и бетонных смесей, используемых при строительстве различных сооружений.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно - к составам добавок для снижения усадки и придания безусадочности твердеющим цементо-водным системам и к способам их применения.

Изобретение относится к промышленному способу изготовления слоистых изделий из силикатного стекла, в частности, силикатных триплексов, предназначенных для остекления автомобилей и других целей.

Изобретение касается способа получения композиции ускорителя твердения реакцией растворимого в воде соединения кальция с растворимым в воде силикатным соединением, реакцию осуществляют в присутствии водного раствора, который содержит пластификатор, подходящий для гидравлических вяжущих веществ, причем указанная реакция проводится в присутствии апатита и молярное соотношение кальция к фосфору в ускорителе твердения составляет от 25/1 до 400/1.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: шлакопортландцемент 25,0-30,0; просеянный через сито №5 золошлаковый наполнитель 48,8-57,7; указанный керамзитовый песок 3,0-5,0; лигносульфонат технический модифицированный 0,2-0,3; вода 14,0-16,0.

Изобретение относится к строительству, а именно разработке состава строительного материала для строительства и реконструкции жилых домов и промышленных объектов.

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению добавок в цементные бетоны для пластификации бетонных смесей.
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.
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 керамическому композитному материалу, содержащему матрицу из стабилизированного в тетрагональной фазе оксида циркония и вторичную фазу, и может быть использовано в стоматологической и медицинской технике: для реставрации зубов и технике имплантирования.

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к составам добавок для бетонов и растворов на основе портландцемента. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение подвижности, водоредуцирования, водонепроницаемости и времени сохраняемости бетонной смеси. Пластификатор для товарных бетонных смесей содержит динатрийгидроксиэтилидендифосфонат и лигносульфонат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.: динатрийгидроксиэтилидендифосфонат - 30-35, лигносульфонат натрия 65-70. 3 табл.

Наверх