Добавка в бетон

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

804593

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 210 379 (21) 2738282/29-33 с присоединением заявки N9— (23) Приоритет—

Опубликовано 150231. Ьюллетень N9 6

Дата опубликоваммя описания 150281 (51)М. Кл З

С 04 В 13/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 666.972,162 (088. 8) I

ВасиленКо, (/

1 !

/ ii строительных

А. С. Коломацкий, В.И. Бабушкин, И. И.

A.Ô. Галэта и В.М. Шурубура (72) Авторы изобретения

Белгородский технологический институт материалов (7! ) Заявитель (54) ДОБАВКА В БЕТОН

1 Fe(OH)>

Fe(OH) Ге(ОН)9раэной степени старения

Fe (OH) С (А, Е)СБЗНЗХС (А,F) CSH„

3 Fe (ОН)зХ С@(Аэ Г)йуа Cg (А> F)H6

Fe(Oltlp -! 1 Fe (ОН) t 4(FOOH FOOH гидрогетит гетит твердый раствор Са(ОН)в.

Изобретение относится к составУ неорганической добавки для цементных растворов и бетонных смесей.

Известна добавка в бетонную смесь, включающая соли железа fij .

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является добавка, включающая сульфат двухвалентного железа (2J.

Недостатком известной добавки является невысокая прочность бетона и замедленное твердение.

Цель изобретения — повышение прочности и ускорение твердения бетона.

Поставленная цель достигается тем, что добавка в бетон, включающая сульфат двухвалентного железа, дополнительно содержит перекись водорода при соотношении сульфата двухвалентного железа к перекиси водорода

100:22,39 до 100:0,45. действие добавок солей двухвалентного железа заключается в том, что в результате обменной реакции образуется аморфная гидроокись Fe(OH1,.

Ниже приведена схема возможных превращений аморфной гидроокиси железа (ТЮ, составленная на основе проведенных термодинамических расчетов и известных экспериментальных данных:

804593

Прочность при сжатии в возрасте, сут

1 3 ) 7

Наименование

11 0 с

100

89 6 с

100

55 5 с

100

70 9

100

Смесь

Смесь с добавкой Ге 50д. (по известному) 108 0 с

120,53 с

84 5

119,18

52 6 с

94, 77

1 48

13,45

Смесь с добавкой

FeS04m Н202 при соотношении

100:22 39

86 1

121,34

106 6 с

118,97

62 8

ЛЗ,5

66,82

61 3

110,45

125 5 с

140,07

96 2

П5,68 б 03 с

54,82

То же, при соотношении 100: 10,07

108 8 пт,зэ

85 9

121 16

54 0

97, 30

То же, при соотно- 1 95 шенин 100:0,45 . 17,73 х

В числителе - прочность, в МПа, в знаменателе - в %

Вследствие растворенного в воде ,кислорода окислительно-восстановительный потенциал жидкой фазы твердеющего цемента равен примерно E„= 0,3-0,35в.

В таких условиях чистая аморфная гидроокиси Fe(GH)g неустойчива (превращение 1), и процесс идет по второму варианту схемы, причем Fe(OH)g .сохраняется в бетоне неопределенно долго.

Если регулироватЬ процесс окисления гидроокиси железа (ХХ), изменяя

ЕИ среды то можно создать условия, йри которых будет происходить преимущественное протекание процесса по третьему варианту схемы.

Регулирование окислительного потенциала производится введением в систему перекиси водорода. Верхний предел количества перекиси водорода ограничен по следующим причинам. Во-первых, при соотношении Ге504к Н2+ равном 100:11,19 по весу перекйси во- 20 дорода, достаточно для перевода двухвалентного в трехвалентное железо по реакции I

Fh04+1 2Н20Х 1 2(04) +1(З FQ(OH „, Во-вторых, щелочная среда сильно . способствует каталитическому распаду перекиси водорода с выделением газообразного кислорода, что приводит к снижению прочности цементного камня..

Нижний предел количества перекиси водорода установлен исходя из того, что вводимая в систему перекись водорода будет оказывать такой же окислительный эффект, как и растворенный в воде кислород воздуха.

Пример. Из портландцемента активностью 463 МПа готовят тесто нормаЛьной густоты (иНГ= ?4,5Ъ) . Добавку сульфата железа(?1)в виде кристаллогидрата FeS04 7Н О вводят с водой эатворения. Раствор перекиси водорода готовят отдельно и вводят в цементное тесто после введения раствора добавки соли железа. Из теста нормальной густоты беэ добавок, с добавкой сульфата железа (?1) и перекиси водорода изготавливают образцы размером 20х20х20 мм.

Соотношения. между Ге504и Н О соответствовали расходным коэффициентам (мольному отношению) к = Н 02/Fe равным 1,0; 0,45; 0,20; 0,02, что составляет от 100:22,39 до 100:0,45 по весу. Количество добавки Ре504 7Н20 во всех случаях было равно 0,9В от массы цемента в расчете на кристаллогидрат. До распалубки и в последующие сроки образцы твердели при нормальных условиях. Через,, 8 сут нормального твердения: производят испытания образцов. Результаты испытаний представлены в таблице.

804593

Формула изобретения

Составитель I .Ðàê÷ååâà

Техред А. Ач Корректор В. Синицкая

Редактор Л.Повхан

3 аказ 10806/36 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" ) .r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из табл. в возрасте

3 сут и особенно 1 сут, введение добавки FeSO4 приводит к снижению прочности по сравнению с бездобавоч» ным составом. Введение в систему дополнительно Н О вызывает ускорение твер- дения. В возрасте 1 сут прочность образцов с добавкой по предлагаемому в несколько раз выше, чем у состава с добавкой FeSOp в 28 сут возрасте прирост прочности за счет введения добавки по изобретению по сравнению с составом без добавки составляет

20-40%.

Использование добавки по предлагаемому способствует ускорению твердения и повышению прочности бетона.

При сохранении заданной марки бетона возможна экономия цемента до 20% на 1 м бетона.

Добавка в бетон, включающая сульфат двухвалентного железа, о т л и ч а ю,щ а я с я тем, что, с целью ускорения твердения и повышения прочности, она дополнительно содержит перекись водорода при соотношении сульфата двухвалентного железа к,перекиси водорода 10:22,39 до 100:0,45..

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 292916, кл. С 04 В 13/20,, 1968.

2. Ратинов В.Б., Розенберг Г.И., Добавки в бетон, М., Стройиздат

1973, с. 113-121.