Сырьевая смесь для получения легкого бетона

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легких бетонов и изделий конструкционного назначения из него. Сырьевая смесь для получения легкого бетона включает, мас.%: портландцемент 33, песок 13, высокодисперсную добавку песка, полученную предварительным механическим измельчением песка до среднемассового размера частиц 2,0±0,2 мкм, 20, 1N раствор соляной кислоты 21, воду 13, при получении бетонной смеси сначала перемешивают сухие компоненты, затем производят затворение смеси водой с кислотой. Технический результат – повышение прочностных характеристик бетона при снижении его плотности. 1 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легких бетонов и изделий конструкционного назначения из него.

Известна сырьевая смесь для приготовления легкого поризованного бетона (Патент РФ № 2036885, МПК C04B 38/08, 1995 г.), включающая цемент 220-240 кг/м3, гравий вспученных дацитов 400-450 кг/м3, песок вспученных ортофиров 175-220 кг/м3, алюминиевую пудру 0,52-0,77 кг/м3 и воду 130-150 кг/м3. Изделия, получаемые из данной сырьевой смеси, характеризуются плотностью в сухом состоянии 870-920 кг/м3, прочностью 87-97 кг/см2, водопоглощением 9 - 12%.

Недостатком данной сырьевой смеси является сложность производства компонентов, в частности гравия вспученных дацитов и песка вспученных ортофитов.

Известна сырьевая смесь для приготовления легкого бетона (Патент РФ 2103240, МПК C04B 38/08, 1998 г.), состоящая из, мас. %: портландцемента 11,6 - 16,2; мелкого заполнителя из дробленых отходов производства керамзитобетона 48,7 - 65,6; крупного заполнителя из дробленых отходов производства керамзитобетона 31,0 - 33,1; воды – остальное. Конструкционный керамзитобетон средней плотностью 1475 - 1527 кг/м3 имеет класс по прочности B 7,5 - B 12,5.

Недостатком подобных изделий из данной сырьевой смеси является высокая плотность при низком классе по прочности.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ приготовления бетонной смеси (Авторское свидетельство SU 1399296, МПК С04В 40/00, С04В 28/00, 1988 г.), который заключается в предварительном перемешивании заполнителя с цементом и тонкодисперсным карбонатом кальция (5 – 15% от массы цемента), после чего смесь обрабатывается раствором соляной кислоты в количестве 1 – 2% от массы цемента. Результатом этого изобретения является повышение водонепроницаемости (8 -10 атм.) и снижение коррозии арматуры в бетоне (0,0008 – 0,0014 мм/год).

Недостатком этой сырьевой смеси является малая функциональность добавки в виде тонкодисперсного карбоната кальция. Данная добавка не позволяет значительно повысить прочностные характеристики бетона.

Задачей изобретения является получение легкого бетона с использованием высокодисперсной добавки песка, которая позволяет повысить прочностные характеристики бетона и снизить при этом его плотность.

Технический результат соответствует поставленной задаче.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления легкого бетона состоит из портландцемента, песка, высокодисперсной добавки песка, воды и соляной кислоты.

Для реализации задачи использовались компоненты с нижеприведенными характеристиками:

1. Портландцемент марки ЦЕМ II/А-Ш 32,5Н (ГОСТ 30515-2013);

2. Песок месторождения «Краснофлотский-Запад» (г. Архангельск), имеющий в своём составе оксид кальция (CaO) в количестве 0,26 % по массе;

3. Соляная кислота (ГОСТ 3118-77);

4. Дистиллированная вода (ГОСТ 6709-72).

Для получения высокодисперсной добавки песка производят сухой помол песка до среднемассового размера частиц 2,0±0,2 мкм. При этом удельная поверхность Sуд будет составлять около 12·103 см2/г. При механическом измельчении песка происходит его карбонизация вследствие образования дефектов (микротрещин) и появления кислородных ионов из-за разрыва связей, которые превращают нейтральную молекулу углекислого газа CO2 в заряженную карбонатную группу CO32-. Степень карбонизации песка зависит от степени его помола и содержания оксидов кальция (CaO) и магния (MgO) (чем больше степень помола и чем больше в песке содержится оксидов кальция и магния, тем большей степени карбонизации можно достичь).

Для получения бетонной смеси сначала перемешиваются сухие компоненты, затем производится затворение водой с кислотой.

При добавлении 1N раствора соляной кислоты в смесь происходит частичная декарбонизация высокодисперсной добавки. В ходе реакции выделяется углекислый газ, который способствует получению пористой структуры бетона и образованию хлорида кальция (CaCl2), который является ускорителем твердения цемента. При декарбонизации из 10 г полученной высокодисперсной добавки выделяется 45 мл углекислого газа.

При взаимодействии соляной кислоты с портландцементом образуется кольматант, содержащий хлорид кальция, что приводит к уменьшению дефектов микроструктуры и, как следствие, к повышению технических характеристик бетона.

Смешение производят при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент (Ц) 33%, песок (П) 13%, вода (В) 13%, высокодисперсная добавка песка (Д) 20%, 1N раствор соляной кислоты (К) 21%.

Опытным путем установлено, что полученные образцы в возрасте 28 суток имеют прочность на сжатие 11,36 – 12,72 МПа и плотность 1411 – 1413 кг/м3. Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 25820-2014 «Бетоны легкие. Технические условия» полученный бетон можно отнести к конструкционным легким бетонам (плотность не выше 2000 кг/м3 и прочность на сжатие не менее 12,5 МПа). Физико-механические характеристики могут быть улучшены за счёт оптимизации состава.

Для сравнения результатов были изготовлены контрольные образцы с соотношением компонентов, мас.%: портландцемент 40%, песок 40%, вода 20%, и образцы с высокодисперсной добавкой песка без добавления кислоты составом, мас.%: портландцемент 34%, песок 13%, вода 33%, высокодисперсная добавка песка 20%. Составы подбирались исходя из отношений Ц/(П+Д) = 1, (В+К)/Ц = 1 и Д/К = 1. Раствор для контрольных образцов был получен так, чтобы Ц/П = 1, а отношение В/Ц было подобрано по консистенции, схожей с двумя остальными растворами.

Физико-механические характеристики всех образцов представлены в таблице 1.

С помощью электронных фотографий, полученных на растровом электронном микроскопе, было выявлено, что у контрольных образцов наблюдается более плотная структура, чем у двух других образцов. При этом у образцов с высокодисперсной добавкой песка и кислотой более равномерна пористая структура, чем у образцов без добавления кислоты.
Таким образом, был получен легкий бетон с использованием высокодисперсной добавки песка, которая позволила повысить прочностные характеристики бетона и снизить при этом его плотность.

Таблица 1 – Физико-механические характеристики образцов

Образец Контрольные С добавкой и кислотой С добавкой без кислоты
Плотность, кг/м3 Прочность, МПа Плотность, кг/м3 Прочность, МПа Плотность, кг/м3 Прочность, МПа
7 сутки
Образец 1 1777 6,79 1417 10,72 1378 2,53
Образец 2 1768 6,68 1382 10,03 1315 2,40
14 сутки
Образец 1 1757 7,30 1421 11,80 1338 4,22
Образец 2 1757 6,92 1433 12,10 1354 3,96
28 сутки
Образец 1 1740 7,43 1411 11,36 1294 3,33
Образец 2 1777 6,61 1413 12,72 1310 2,59

Сырьевая смесь для получения легкого бетона, состоящая из портландцемента, песка, высокодисперсной добавки песка, полученной предварительным механическим измельчением песка до среднемассового размера частиц 2,0±0,2 мкм, воды и соляной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 33, песок 13, вода 13, высокодисперсная добавка песка 20, 1N раствор соляной кислоты 21, при этом сначала перемешиваются сухие компоненты, затем производится затворение смеси водой с кислотой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам и композициям, в том числе используемым в различных операциях, выполняемых под землей. Способ цементирования в подземном пласте включает обеспечение цементной композиции замедленного схватывания, содержащей воду, пемзу, гашеную известь, диспергирующий агент и замедлитель схватывания, причем замедлитель схватывания содержит производную фосфоновой кислоты, а диспергирующий агент представляет собой эфир поликарбоновой кислоты; вспенивание цементной композиции замедленного схватывания; активирование цементной композиции замедленного схватывания; введение цементной композиции замедленного схватывания в подземный пласт; и обеспечение схватывания цементной композиции замедленного схватывания в подземном пласте.

Изобретение относится к гипсовым строительным материалам, обладающим теплоизоляционными свойствами, которые могут найти применение в строительстве малоэтажных зданий при изготовлении межквартирных и межкомнатных перегородок.

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.

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, замоченный до набухания в 3% водном растворе перекиси водорода и измельченный до образования гелевидной массы полиакрилат натрия 0,1-1,5, воду 12-14.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству ячеистых бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Сырьевая смесь для изготовления газобетона включает, вес.ч: портландцемент 270-290, кварцевый песок 270-290, алюминиевую пудру 2-2,5, метасиликат натрия 0,1-0,15, 1 н.

Изобретение относится к производству изделий из газобетона и может быть использовано в домостроении для изготовления строительных блоков, а также в дорожном строительстве для изготовления бордюров, ограждений и плиток.

Изобретение относится к составам сырьевых смесей, используемых в производстве газобетона. Сырьевая смесь для изготовления газобетона содержит, мас.%: портландцемент 25,0-32,0, каустическую соду 0,1-0,2, ферросилиций 0,05-0,1, молотую до прохождения через сито №2,5 пемзу 28,0-32,0, алюминиевую пудру 0,006-0,01, воду - остальное.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к известковым штукатурным или кладочным сухим смесям, и может быть использовано для устройства кирпичной или бутовой кладки, а также для выравнивания стен и потолков по кирпичным и деревянным основаниям, известковым и известково-гипсовым штукатуркам.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства конструкционно-теплоизоляционных изделий и конструкций из ячеистого бетона.
Изобретение относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. В способе изготовления газобетона, включающем дозирование и смешивание молотой извести, кварцевого песка, муки из известняка, алюминиевой пудры, воды, укладку полученной смеси в формы, затвердевание, извлечение массива из форм, тепловлажностную обработку, карбонизацию в среде углекислого газа, используют молотую негашеную известь, тепловлажностную обработку массива осуществляют в пропарочных камерах, а его карбонизацию - в течение 3 или 4 ч в среде углекислого газа в герметичных камерах, причем перед карбонизацией массива на решетчатых или сетчатых поверхностях в тех же герметичных камерах проводят его вакуумирование.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение огнестойкости, теплоизоляционной стойкости, водостойкости и морозостойкости покрытия, упрощение технологии нанесения покрытия: возможность нанесения покрытия без армирующей сетки, исключение предварительной грунтовки, сушки нанесенного покрытия.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из самоуплотняющегося бетона.

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

Изобретение относится к составу бетонной смеси для получения торкрет-бетона с высокими показателями прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и адгезии к поверхности получаемого бетона.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к мелкозернистому бетону и способу приготовления бетонной смеси для его получения, и может быть использовано для изготовления бетонных изделий и конструкций как монолитных, так и сборных, используемых в промышленности строительных материалов и строительстве, где по технологии требуется повышенная текучесть смеси на стадии применения и высокая прочность мелкозернистого бетона.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства. В способе объемной цементации песчаных, супесчаных, суглинистых грунтов и легких глин, включающем приготовление водной суспензии портландцемента с водопоглощающим минеральным компонентом и введение в грунт приготовленной суспензии, предварительно осуществляют удаление грунта, содержащего органические примеси, в образовавшемся котловане осуществляют приготовление водной суспензии равномерным перемешиванием портландцемента и воды в соотношении 1:1,2, введение в указанную суспензию при перемешивании супеси или суглинка с получением пасты, введение в нее водопоглощающего минерального компонента – сталеплавильного, или доменного, или фосфорного шлака, причем состав жесткой твердеющей смеси содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент 5-20, шлак не более 40, вода 6-20, супесь или суглинок - остальное, при этом при объемной цементации указанных грунтов используют одноковшовые экскаваторы.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, а именно к производству неразмываемой бетонной смеси для бетонирования в текущей воде. Технический результат - повышение пластичности и неразмываемости смеси, повышение прочности бетона.

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, а именно к изготовлению модифицированных строительных растворов, и может быть использовано при строительстве кирпичных зданий для кирпичной кладки, в том числе лицевой кладки стен, для которой актуально применение решений, предупреждающих образование высолов на поверхности стен.

Изобретение относится к технологии приготовления с добавками суперпластификаторов бетонных смесей, используемых преимущественно при бетонировании монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Настоящее изобретение относится к строительным материалам, в частности к литым бетонным смесям, и может быть использовано при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций с повышенными показателями прочности и трещиностойкости, а также при бетонировании труднодоступных мест конструкций и конструкций сложной конфигурации.

Сырьевая смесь для изготовления отделочных строительных материалов. .

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легких бетонов и изделий конструкционного назначения из него. Сырьевая смесь для получения легкого бетона включает, мас.: портландцемент 33, песок 13, высокодисперсную добавку песка, полученную предварительным механическим измельчением песка до среднемассового размера частиц 2,0±0,2 мкм, 20, 1N раствор соляной кислоты 21, воду 13, при получении бетонной смеси сначала перемешивают сухие компоненты, затем производят затворение смеси водой с кислотой. Технический результат – повышение прочностных характеристик бетона при снижении его плотности. 1 табл.

Наверх