Способ приготовления бетонной смеси для железобетонных конструкций

Авторы патента:

C04B24/26 - получаемых реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

C04B2111/20 - 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

C04B18/141 - Использование агломерированных или отработанных материалов или отходов в качестве наполнителей для строительных растворов, бетона или искусственных камней (использование отработанных материалов для производства цемента C04B 7/24); обработка агломерированных или отработанных материалов или отходов, специально предназначенная для усиления их наполняющих свойств в строительных растворах, бетоне или искусственных камнях

C04B14/06 - кварц, песок

Владельцы патента RU 2788054:

Акционерное общество "Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона" (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу производства железобетона. Техническая задача заключается в разработке способа получения бетона высокой прочности с низким содержанием цемента, железобетона на его основе с замедленной коррозией арматуры. Способ приготовления бетонной смеси для железобетонных конструкций, включающий перемешивание цемента, щебня гранитного фракции 5-10 мм, песка кварцевого, добавки суперпластификатора, шлака и воды, отличающийся тем, что шлак предварительно размалывают совместно с нитратом кальция до удельной поверхности не менее 4200 см²/г, кварцевый песок используют с модулем крупности М_кр – 2,3, а суперпластификатор применяют на основе поликарбоксилатов при пониженном расходе цемента – 2,1-4,2 % масс. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу производства железобетона.

Бетон включает цемент, песок, крупный заполнитель, молотый шлак, пластификатор на основе карбоксилатов, добавку нитрата кальция.

Известно, что цемент создает щелочную среду рН 13-14 в бетоне и этим предотвращает коррозию стальной арматуры. Так ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые» ограничивает минимальное количество цемента для тяжелых армированных бетонов 150 кг/м³. Снижение количества цемента в железобетоне ниже 150 кг/м³ приводит к ускоренной коррозии стальной арматуры и как следствие снижение жизненного цикла всей железобетонной конструкции. В настоящее время цементы нового поколения и новые технологии позволяют изготавливать бетон высокой прочности с малым количеством (ниже 150 кг/м³) цемента.

Технической задачей является изготовление железобетона с пониженным содержанием цемента высокой прочностью и долговечностью.

Известен патент RU 2434822 «Бетон с низким содержанием цемента»

Изобретение относится к бетонам с низким содержанием цемента, а также к способам получения такого бетона. Смесь содержит в массовых долях от 0,4 до 4% материалов в диапазоне размеров ультратонких частиц; от 1 до 6% портландцемента; от 8 до 25% материалов в диапазоне размеров тонких частиц; от 25 до 50% материалов в диапазоне средних размеров частиц; от 25 до 55% материалов в диапазоне более крупных размеров частиц. Премикс вяжущего содержит портландцемент, массовая доля которого составляет менее чем 50%, тонкие частицы, включающие частицы, в которых D10 и D90 составляют от 1 до 100 мкм, ультратонкие частицы, включающие частицы с D90 менее чем 1 мкм. Прочность на сжатие в возрасте 28 сут. 38-43МПа, 4 мес. 44-54МПа. Недостатком указанной смеси является ускоренная коррозия арматуры при малых содержаниях цемента.

Известен патент RU 2402502. Изобретение относится к модифицированным бетонным смесям со специальными свойствами. Бетонная смесь включает цемент, заполнитель, модификатор и воду. Дополнительно содержит полигидросилоксан и молотую породу. В качестве цемента используют портландцемент, в качестве модификатора - микрокремнезем и/или золу-уноса и пластифицирующую добавку либо микрокремнезем и/или расширяющий компонент и пластифицирующую добавку, а в качестве молотой породы -измельченный кварцевый песок, или молотый известняк, или молотую вулканическую породу при следующем соотношении компонентов в мас. %: цемент 7-20; заполнитель 60-85; модификатор 0,01-5,50; полиэтилгидросилоксан 0,002-0,010; молотая порода 2-15; вода - остальное. Недостатком указанной смеси является ускоренная коррозия арматуры при малых содержаниях цемента.

Наиболее близким к предложенному является изобретение RU 2104986. Изобретение относится к способу производства строительных материалов, к технологии приготовления бетонных смесей и может быть использовано при выполнении монолитных бетонных работ и выпуске сборных железобетонных изделий и конструкций. Способ приготовления бетонной смеси заключается в предварительном перемешивании цемента, суперпластификатора, формовочной смеси и гранулированного шлака в течении 40 мин при мощности механического вовоздействия 120 Вт/кг при следующем соотношении компонентов, мас.%: (30-50): (0,5-2,0) : (20-40) : (8-49,5) с последующим смешением с заполнителем, а также водой. Недостатком указанной смеси является ускоренная коррозия арматуры при малых содержаниях цемента.

Техническая задача заключается в разработке способа получения бетона высокой прочности с низким содержанием цемента, железобетона на его основе с замедленной коррозией арматуры.

Поставленная задача решается тем, что в бетонной смеси снижено содержание цемента до 100-50 кг/м³, в состав бетонной смеси включены шлак, молотый совместно с добавкой нитрата кальция. При этом размол шлака совместно с нитратом кальция проводится до удельной поверхности частиц не менее удельной поверхности частиц цемента т.е. не менее 4200 см²/г, определенной по методике ГОСТ 310.2-76.

Исходные материалы:

Щебень гранитный фракции 5-10 мм, ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ»;

Песок кварцевый М=2,5 - ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ»;

Цемент. Цемент ЦЕМ 0 42,5Н по ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные» с удельной поверхностью 2800-4200 см²/г.;

Молотый шлак по ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов»;

Нитрат кальция по ГОСТ 24211-2008. «Добавки для бетона и строительных растворов»;

Суперпластификатор на основе поликарбоксилатов по ГОСТ 24211 - 2008. «Добавки для бетона и строительных растворов»;

Вода по ГОСТ 23731-201 Технические условия «Вода для бетонов и строительных растворов»;

Примеры бетонной смеси для производства бетона с низким содержанием цемента, высокой прочностью, пониженной коррозией арматуры:

Пример 1

Щебень гранитный- 700 кг/м³

Песок кварцевый - 700 кг/м³

Цемент М500 - 50 кг/м³

Молотый шлак - 700 кг/м³

Нитрат кальция- 2 кг/м³

Суперпластификатор-12 кг/м³

Вода - остальное - кг/м³

Результаты испытаний железобетона в разных агрессивных средах приведены в таблице 1. Коррозия стальной арматуры оценивалась после выдержки в течение 6 месяцев образцов в модельных растворах. Толщина защитного слоя бетона всех образцов 2 см. Величина коррозии оценивалась как доля пораженной коррозией поверхности арматуры к общей поверхности арматуры в процентах.

Пример 2

Щебень гранитный- 700 кг/м³

Песок кварцевый - 1400 кг/м³

Цемент М500 - 50 кг/м³

Суперпластификатор -12 кг/м³

Вода - остальное - кг/м³

Пример 3

Щебень гранитный- 700 кг/м³

Песок кварцевый - 700 кг/м³

Цемент М500 - 50 кг/м³

Шлак(не молотый) - 700 кг/м³

Суперпластификатор-12 кг/м³

Вода - остальное - кг/м³

Пример 4

Щебень гранитный- 700 кг/м³

Песок кварцевый - 700 кг/м³

^{Цемент М500 - 50 кг/м³}

Молотый шлак - 700 кг/м³

Суперпластификатор-12 кг/м³

Вода - остальное - кг/м³

Пример 5

Щебень гранитный- 600 кг/м³

Песок кварцевый - 700 кг/м³

Цемент М500 - 150 кг/м³

шлак - 700 кг/м³

Суперпластификатор-12 кг/м³

Вода - остальное - кг/м³

Способ приготовления бетонной смеси для железобетонных конструкций, включающий перемешивание цемента, щебня гранитного фракции 5-10 мм, песка кварцевого, добавки суперпластификатора, шлака и воды, отличающийся тем, что шлак предварительно размалывают совместно с нитратом кальция до удельной поверхности не менее 4200 см²/г, кварцевый песок используют с модулем крупности М_кр – 2,3, а суперпластификатор применяют на основе поликарбоксилатов при пониженном расходе цемента – 2,1-4,2 % масс.

Похожие патенты:

Сухая строительная смесь // 2786931

Изобретение относится к производству строительных материалов и, в частности, к сухим строительным смесям, применяемым для изготовления штукатурных строительных растворов, и может быть использовано для создания отделочных покрытий. Технический результат: обеспечение необходимой адгезии с повышением физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик покрытий на основе сухой строительной смеси, а также снижение стоимости конечной продукции с одновременным улучшением экологической обстановки за счет использования в составе смеси техногенных отходов.

Сырьевая смесь для экструзии на 3d-принтере // 2786198

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных изделий и конструкций в технологии аддитивного производства методом послойного экструдирования (3D-печати) сырьевой смеси. Сырьевая смесь для экструзии на 3D-принтере включает, мас.%: портландцемент, содержащий, мас.%: трехкальциевый силикат 68,1, трехкальциевый алюминат 7,2, 20,0-23,0, кварцевый песок с модулем крупности 2,2-2,4 и влажностью 1-2% 62,44-65,84, суперпластификатор «MasterGlenium 430» на основе поликарбоксилатных эфиров 0,20-0,23, тонкомолотый пуццолановый компонент - биокремнезем с гидравлической активностью не менее 1400 мг/г, степенью помола не менее 1100 м2/кг 2,0-2,3, метилсилантриол калиевую соль «ГКЖ-11К» 0,010-0,012, воду 11,950-12,018.

Способ строительной 3d-печати // 2786192

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для аддитивного производства методом послойной экструзии (3D-печати) строительных изделий, конструкций, зданий и сооружений. Способ строительной 3D-печати включает приготовление бетонной смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 1,2-3 и воду, выдавливание ее в виде пластичного филамента через раздаточную головку принтера и укладку в проектное положение, приготовление модифицированной бетонной смеси для переходного слоя и ее укладку на филамент из указанной бетонной смеси, осуществление технологического перерыва в течение 10, 360 или 720 минут с последующим возобновлением укладки после технологического перерыва указанного филамента, при этом модифицированная бетонная смесь для переходного слоя включает, мас.%: портландцемент 20,0-30,0, кварцевый песок с модулем крупности 1,2-3 44,4-69,8, суперпластификатор «MasterRheobuild 183» на основе нафталинсульфонатов 0,1-0,6, тонкомолотый пуццолановый компонент – метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г, степенью помола не менее 2000 м2/кг 1-9, метилсиликонат калия 0,1-0,5, воду 9-15,5.

Бетонная смесь // 2786125

Изобретение относится к строительству, в частности к составам бетонных смесей, и может быть использовано для монолитного бетонирования тонкостенных конструкций подземных сооружений. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б 15,2-18,5, суперпластификатор Master Glenium 0,698-1,1, нанокремнезем в аморфном состоянии с размером частиц 5-100 нм 0,002-2,0, песчаную фракцию отсева бетонного лома крупностью 0,16-0,325 мм 65,0-69,3, алюмосиликатную добавку с общим содержанием оксидов кремния и алюминия 70 мас.%, для изготовления которой золошлаковую смесь подвергают дезинтеграции с получением фракции размером до 10 мм, которую очищают от недожога и железосодержащих компонентов, 5,0-5,4, воду - остальное.

Фиброцементогрунтовая смесь // 2785742

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве слоев оснований и покрытий дорожных одежд. Фиброцементогрунтовая смесь содержит, мас.%: природный грунт 63,0-80,0, портландцемент 4,0-10,0, базальтовое волокно, являющееся отходом производства базальтовых теплоизоляционных плит, длиной от 0,01 до 3,00 мм, или стеклянное волокно длиной от 10,00 до 30,00 мм, или полипропиленовое волокно длиной от 10,00 до 30,00 мм, или углеродное волокно длиной от 10,00 до 30,00 мм, 0,5-3,5, вода - остальное.

Модифицированная сырьевая смесь на основе цемента для строительной 3d-печати // 2785161

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов. Технический результат: снижение расхода портландцемента и суперпластификатора, повышение формоустойчивости и обеспечение отсутствия дефектов в виде разрывов напечатанных слоев из модифицированной сырьевой смеси с возможностью ее экструдирования на строительных 3D-принтерах, снижение усадочных деформаций, водопоглощения, повышение предела прочности при изгибе затвердевших композитов, напечатанных на 3D-принтере.

Тампонажно-инъекционный гидроизоляционный материал для операций цементирования в подземных формациях // 2784799

Изобретение относится к быстросхватывающимся модифицированным тампонажным смесям на цементном вяжущем для оперативного закрепления неустойчивых массивов горных пород, тампонажа скважин и остановки водопритоков в горных массивах и строительных конструкциях общестроительного, гидротехнического назначения, ограждающих конструкций различных типов с применением буроинъекционных технологий.

Способ приготовления фибробетонной смеси // 2784750

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления фибробетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в монолитном строительстве, в сборном строительстве. Способ приготовления фибробетонной смеси включает перемешивание портландцемента, мелкого заполнителя, металлической фибры в течение 5 мин, введение воды затворения, суперпластификатора и дополнительное перемешивание в течение 5 мин.

Бетонная смесь для послойного экструдирования (3d-печати) // 2784503

Бетонная смесь для аддитивного строительного производства // 2784275

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных изделий и конструкций в технологии аддитивного производства методом послойного экструдирования (3D-печати) бетонной смеси. Бетонная смесь для аддитивного строительного производства включает, мас.%: портландцемент, содержащий, мас.%: трехкальциевый силикат 68,1, трехкальциевый алюминат 7,2, 21,0-24,0, кварцевый песок с модулем крупности 2,2-2,4 и влажностью 1-2% 63,1-66,5, суперпластификатор «Реламикс ПК» в виде сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот 0,21-0,24, тонкомолотый пуццолановый компонент – метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г, степенью помола не менее 2000 м2/кг 2,1-2,4, воду 10,19-10,26.

Сухая строительная смесь // 2786931