Комплексная добавка для бетонной смеси

Авторы патента:

Удодов Сергей Алексеевич (RU)

Черных Виктор Федорович (RU)

Маштаков Александр Филиппович (RU)

C04B24/38 - полисахариды или их производные

C04B22/12 - содержащих галоген в анионе, например хлористого кальция

C04B103/14 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2649702:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок для бетонных смесей. Технический результат - повышение удобоукладываемости смесей, а также повышение прочности изделий и конструкций, особенно в ранние сроки. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая хлорид кальция, нитрит натрия, воду и пластификатор, при этом дополнительно содержит замедлитель твердения мелассу, а в качестве пластификатора используют поверхностно-активное вещество лауретсульфат натрия (SLES) при следующем соотношении компонентов; мас.%: хлорид кальция 13,9-18,3, нитрит натрия 7,1-10,1, поверхностно-активное вещество лауретсульфат натрия (SLES) 0,1- 0,16, замедлитель твердения меласса 10,2-14,0, вода - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок для бетонных смесей для повышения удобоукладываемости смесей, а также для повышения прочности изделий и конструкций, особенно в ранние сроки.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси (патент RU №2292315, МПК С04В 24, опубл. 27.01.2004 г.), включающая пластификатор нафталинформальдегидного типа С-3, лигносульфонаты технические ЛСТ и смолу нейтрализованную воздухововлекающую СНВ или смолу древесную смыленную СДО при следующем соотношении компонентов (на сухое), мас. %: С-3 60-98, ЛСТ 0,05-25, СНВ или СДО 0,05-6.

Данная добавка при использовании в составе бетонной смеси позволяет повысить прочность бетона после пропарки, но не позволяет одновременно улучшить прочностные показатели бетона естественного твердения.

Известна также комплексная добавка (патент RU №2378207, МПК С04В 22/12, опубл. 10.01.2010 г.), включающая нитрит натрия, пластификатор - лигносульфонат технический - ЛСТ и воду, а также дополнительно содержит минерализованные стоки - отход аффинажного производства цветных металлов, состоящие из хлоридов натрия и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: ЛСТ 3,5-3,9, нитрит натрия 16,0-16,9, указанные минерализованные стоки 31,0-33,8, вода - остальное.

Недостатком известной комплексной добавки является недостаточная жизнеспособность бетонной смеси.

Прототипом изобретения является комплексная добавка (патент RU №2278836, МПК С04В 22/12, опубл. 27.06.2006 г.), включающая хлорид кальция, полиспирты, а также дополнительно нитрит натрия и воду в своем составе следующие компоненты при соотношении, мас.%:

Хлорид кальция	25-30
Полиспирты	0,3-1,0
Нитрит натрия	12-16
Вода	остальное

Недостатками этой добавки является недостаточная пластифицирующая способность, характеризуемая подвижностью бетонной смеси при ее изготовлении и ее малая жизнеспособность, а также низкие показатели по прочности в ранние сроки твердения.

Задачей изобретения является разработка оптимального состава комплексной добавки, которая за счет новой совокупности компонентов и их нового соотношения обеспечивает повышение прочностных характеристик бетонной смеси в ранние сроки твердения.

Техническим результатом является повышение пластифицирующей способности добавки, а также повышение подвижности и жизнеспособности бетонной смеси.

Технический результат достигается тем, что комплексная добавка для бетонной смеси, включающая хлорид кальция, нитрит натрия, воду и пластификатор, при этом дополнительно содержит замедлитель твердения мелассу, а в качестве пластификатора используют поверхностно-активное вещество лауретсульфат натрия (SLES) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид кальция	13,9-18,3
нитрит натрия	7,1-10,1
поверхностно-активное вещество
лауретсульфат натрия (SLES)	0,1-0,16
замедлитель твердения меласса	10,2-14,0
вода	остальное

Соли кальция и натрия являются солями - электролитами и способны увеличить скорость твердения и повысить прочность бетона за счет интенсификации степени гидратации клинкерных минералов. Это было подтверждено результатами изучения прочностных характеристик бетона при твердении в нормальных условиях.

Нитрит натрия выполняет функцию ингибитора коррозии стальной арматуры и является еще противоморозной добавкой.

SLES представляет собой водный раствор натриевых солей дваэтоксисульфатов алифатических спиртов С 12-14 природного происхождения. В составе комплексной добавки бетонной смеси используется как водопонизитель.

Меласса - кормовая патока, побочный продукт сахарного производства. Добавка мелассы, которая в смеси используется как водопонизитель, позволяет улучшить жизнеспособность бетонной смеси. При этом сочетание двух разных видов водопонизителей (SLES и мелассы) в оптимально подобранных количествах дает высокий пластифицирующий эффект и, как следствие, увеличенную осадку конуса.

Взаимное сочетание хлорида кальция и нитрита натрия в присутствии пластификатора SLES усиливает эффект воздействия на твердение бетона, обеспечивая повышение прочностных характеристик бетонной смеси в ранние сроки твердения, за счет повышения подвижности и жизнеспособности бетонной смеси.

Оптимально подобранное количество мелассы и SLES к остальным компонентам комплексной добавки позволяет получить высокопластифицированную бетонную смесь, сохраняющую свою подвижность относительно длительное время без снижения прочностных характеристик.

Таким образом, совокупность признаков, указанных в формуле и описании изобретения, позволяет достичь технического результата.

Технология приготовления комплексной добавки заключается в следующем. Отдельно готовят растворы компонентов добавки путем растворения исходного продукта. После полного растворения компонентов проверяют плотность получаемых растворов и доводят до заданной добавлением продукта или воды. Затем все компоненты комплексной добавки подают через дозатор в смеситель, где они перемешиваются с помощью лопастей и сжатого воздуха.

В таблице 1 представлены составы комплексной добавки.

Компоненты в соотношениях, указанных в таблице 1, перемешивали в бетоносмесителе принудительного действия. Состав бетонной смеси был одинаков для предлагаемой добавки и прототипа: Новороссийский портландцемент ПЦ 500 ДО - 2800 г, песок для строительных работ по ГОСТ 8736-2014 с модулем крупности М_к=1,3 - 4000 г, щебень из плотных горных пород для строительных работ по ГОСТ 8267-93, изменением №4 от 2.04.2009 г. - 11200 г, вода - 1840 г, добавка - 33,6 г (1,2% от массы цемента) или 55,8 мл раствора.

Подвижность смеси, исходную, через 72 и 132 минуты определяли с помощью стандартного конуса. Изготавливают образцы размером 10×10×10 см, с применением вибрирования. Образцы после твердения в нормальных условиях в течение 3, 7 и 28 суток испытывали на прочность при сжатии. Результаты испытаний - подвижность, жизнеспособность смеси и предел прочности при сжатии представлены в табл. 2.

Из представленных в табл. 2 данных видно, что предлагаемая комплексная добавка обеспечивает более высокую исходную подвижность бетонной смеси, при этом жизнеспособность смеси с течением времени также лучше сохраняется (более высокая осадка конуса через 72 и 132 мин).

Прочность бетона при сжатии с предложенной добавкой в 3-суточном возрасте на 19,5-23% выше по сравнению с прототипом. В 7-суточном возрасте разница составляет 12,4-14,4%.

Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая хлорид кальция, нитрит натрия, воду и пластификатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит замедлитель твердения мелассу, а в качестве пластификатора используют поверхностно-активное вещество лауретсульфат натрия (SLES) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция	13,9-18,3
Нитрит натрия	7,1-10,1
Поверхностно-активное вещество
Лауретсульфат натрия (SLES)	0,1-0,16
Замедлитель твердения меласса	10,2-14,0
Вода	остальное

Изобретение относится к композиции и к способу цементирования обсадной колонны в стволе буровой скважины, с использованием водной цементирующей композиции, включающей: (а) воду, (b) цементирующую композицию, включающую (i) гидравлический цемент, (ii) гидрофобно-модифицированный полимер, (iii) диспергатор и необязательно (iv) одну или многие другие добавки, обычно добавляемые в водные цементирующие композиции, применимые для цементирования обсадных колонн в стволах буровых скважин.

Гипсовые композиты, используемые в огнестойких строительных элементах // 2641872

Композитное изделие содержит гипс в количестве 60-90 мас.%, волокна в количестве 1,5-26 мас.%, по существу однородно распределенные по композиту, и модификатор реологии в количестве 0,5-6 мас.%.

Прежелатинизированный крахмал со средним диапазоном вязкости, и продукт, суспензия и способы, связанные с указанным крахмалом // 2641350

Настоящее изобретение относится к плите, к способам изготовления плиты, к составу суспензии, используемой при изготовлении плиты. Плита, содержащая: сердечник из затвердевшего гипса, расположенный между двумя кроющими листами, причем указанный сердечник получен из суспензии, содержащей строительный гипс, воду и по меньшей мере один прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал, причем указанный прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал характеризуется вязкостью от примерно 20 до примерно 500 сантипуаз, причем вязкость измеряют, когда прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал находится в условиях согласно способу VMA, причем прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал присутствует в количестве от примерно 0,5 до примерно 3% от массы строительного гипса;причем для суспензии требуется увеличение водопотребления для поддержания текучести суспензии на том же уровне, который был бы без прежелатинизированного кислотномодифицированного крахмала, причем указанное увеличение является меньшим, чем увеличение водопотребления, требуемое для в остальном идентичной суспензии, содержащей крахмал, имеющий вязкость выше 500 сантипуаз согласно способу VMA, вместо прежелатинизированного кислотномодифицированного крахмала, причем плита имеет твердость сердечника по меньшей мере 11 фунтов (5 кг), измеренную согласно стандарту ASTM С473-10.

Водные цементные композиции, включающие частицы, которые активируются, чтобы регулировать реологию, когда водорастворимые части частиц высвобождаются в присутствии воды // 2634671

Данное изобретение обеспечивает достижение технического результата в части улучшенного регулирования водоотдачи, гидратации, осаждения и разделения водных цементирующих композиций в широких температурных и временных интервалах.

Гипсовая композиция, гипсовая суспензия, гипсовое затвердевшее тело, строительный материал на гипсовой основе, гипсовая плита и способ изготовления строительного материала на гипсовой основе // 2631751

Изобретение относится к гипсовой композиции, гипсовой суспензии, гипсовому затвердевшему телу, строительному материалу на гипсовой основе, гипсовой плите и способу изготовления строительного материала на гипсовой основе.

Нанокристаллическая целлюлоза (нкц) в ленточных шовных композициях (шк) // 2627057

Изобретение относится к шовным композициям для стеновых плит. Шовная композиция для швов смежных стеновых плит включает нанокристаллическую целлюлозу, воду, наполнитель, связующее и загуститель, причем содержание нанокристаллической целлюлозы достаточно для улучшения сопротивления растрескиванию шовной композиции при сушке, диаметр нанокристаллической целлюлозы составляет менее чем 60 нм, содержание нанокристаллической целлюлозы составляет от 0,05 до 0,15 мас.% в расчете на общую массу композиции и содержание загустителя составляет от 0,3 до 0,5 мас.% в расчете на общую массу композиции.

Использование метилгидроксиэтилцеллюлозы в качестве добавки к цементу // 2625408

Настоящее изобретение относится к способу цементирования трубы или оболочки в газовой скважине, который включает в себя: (а) ввод в ствол скважины цементирующего раствора, включающего в себя воду, цемент и метилгидроксиэтилцеллюлозу (МНЕС) и в котором количество МНЕС находится в интервале от 0,05 до 1,50 процентов по массе цемента, при этом плотность цементирующего раствора находится в интервале от 0,72 г/см3 (6,0 ppg) до 1,74 г/см3 (14,5 ppg), и (b) предоставление возможности раствору затвердеть в твердую массу.

Композиции, которые включают гидрофобизирующие агенты и стабилизаторы, и способы для изготовления и применение таковых // 2621116

Изобретение относится к области получения и применения композиций гидрофобизирующих агентов и стабилизаторов в продуктах на основе композиционных лигноцеллюлозных материалов.

Композиция для производства пористого заполнителя // 2649206

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Древесно-цементная смесь с модификатором // 2641548

Предложена древесно-цементная смесь с модификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, полипропиленовые волокна, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной поверхностью от 120 до 400 м2/г при соотношении указанных компонентов, мас.

Полидисперсная древесно-цементная смесь с наномодификатором // 2641349

Изобретение относится к древесно-цементной смеси с наномодификатором, которая содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, жидкое стекло, хлорид кальция, базальтовое волокно в виде отрезков, аморфный диоксид кремния с нанопористой структурой и удельной поверхностью от 120 до 450 м2/г, при соотношении компонентов, мас.

Композиция катализатора, которая предназначена для использования с композициями пуццоланов // 2627772

Данное изобретение относится к способу получения композиции для упрочнения цемента и к строительной композиции. Способ получения композиции для упрочнения цемента, содержащей комбинацию хлорида натрия, хлорида калия, хлорида аммония, хлорида магния, хлорида кальция, хлорида алюминия, кремнезема, оксида магния, гидрофосфата магния, сульфата магния, карбоната натрия и цемент, путем объединения сначала хлорида аммония, хлорида алюминия и оксида магния для образования каталитической композиции и последующего добавления остальных компонентов.

Комплексная добавка // 2400443

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетона. .

Комплексная добавка для приготовления бетона (варианты) // 2378207

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок для приготовления бетона. .

Композиция для изготовления легковесного строительного материала // 2376259

Изобретение относится к составам для производства легковесных строительных материалов и может быть использовано для изготовления бетонных изделий, конструкций и монолита.

Бетонная смесь // 2282600

Изобретение относится к составам бетонных смесей, содержащих загрязняющие примеси в заполнителе и модифицирующие добавки и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций в дорожном, промышленном и гражданском строительстве.

Комплексная добавка для бетонов и растворов // 2278836

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций.

Комплексная добавка к бетонам и растворам // 2187480

Изобретение относится к составам комплексных добавок для бетонной смеси, в частности к добавкам, способствующим производству бетонных работ при отрицательных температурах окружающего воздуха, в частности для сохранения в смесях жидкой фазы, необходимой для гидратации и твердения цементного теста во время выполнения работ при температурах наружного воздуха от -1 до -55oС.

Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона // 2649669

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству мелкозернистых бетонов. Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона содержит, мас.ч.: портландцемент 24-26, кварцевый песок 74-76, водоудерживающую добавку – замоченный до набухания в 3%-ном водном растворе перекиси водорода и измельченный до образования гелевидной массы желатин 0,1-1,0, воду 12-14.