КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1995 года по МПК C04B28/04 C04B28/04 C04B22/06 C04B24/18 

Изобретение относится к области строительства, в частности к составам комплексных добавок, применяемых для улучшения свойств бетонов и растворов на основе минеральных вяжущих веществ.

Известна комплексная добавка ХДСК-1, представляющая собой продукт обработки лигносульфонатов технических (ЛСТ) едкой щелочью NaOH или КОН. Добавку готовят в виде 5-10%-ного водного раствора, это не позволяет использовать ее в производстве сухих строительных смесей, усложняет и удорожает транспортирование. Используемая в составе добавки щелочь является дефицитным материалом, из-за чего применение добавки ограничено [1]
Наиболее близкой к предлагаемой является комплексная добавка ЛМГ, представляющая собой продукт обработки лигносульфонатов технических галитовым отходом производства калийных удобрений на основе NaCl и флотореагентом СФК (спиртовая фракция капролактама), который играет роль пеногасителя, снижающего воздухововлечение в бетонную смесь. Изготавливают добавку в жидкой (ЛМГ-Ж) и порошкообразной (ЛМГ-П) формах. Порошкообразную добавку готовят путем смешивания концентратов барды порошкообразных (КБП), получаемых по высокоэнергоемкой технологии высушивания жидких ЛСТ с галитовым отходом. К недостаткам этой добавки следует отнести токсичность одного из компонентов спиртовой фракции капролактама, высокую энергоемкость получения концентратов КБП методом сушки, кислую среду растворов добавки, обуславливающую ускоренную коррозию технологического оборудования.

Задачей изобретения является получение комплексной добавки для бетонной смеси на основе нетоксичных недефицитных материалов, преимущественно отходов производства, повышение рН водных растворов добавки и повышение прочности бетона. Полученная добавка представляет собой порошкообразную или гранулированную сыпучую массу.

Поставленная цель достигается тем, что комплексная добавка, содержащая галитовый отход производства калийных удобрений на основе NaCl, лигносульфонаты технические и пеногаситель, дополнительно содержит вспученный перлитовый песок, а в качестве пеногасителя золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Лигносульфонаты тех- нические 100
Галитовый отход произ-
водства калийных удоб-
рений на основе NaCl 186-233 Зола-унос 200-500
Вспученный перлитовый песок 20-50
Зола-унос тепловых электростанций представляет собой тонкодисперсный состав сложного химического состава, включающего окислы Si₂, Al₂O_3, т СаО, в том числе и свободную СаО, сернистые и сернокислые соединения, а также остатки несгоревшего топлива. Количественное содержание указанных компонентов различно и зависит от вида и химического состава сжигаемого топлива, режима работы и конструкций системы улавливания.

В составе предлагаемой добавки зола адсорбирует на поверхности своих частиц сухие вещества лигносульфонатов технических и галитового отхода, связывает (химические и механически) избыточную воду, обеспечивает повышение рН за счет содержащихся в золе щелочей.

Вспученный перлитовый песок представляет собой пористый материал с высокоразвитой поверхностью зерен, получаемый из природных вулканических стекол путем кратковременной термической обработки. В предлагаемой композиции вспученный перлитовый песок и зола создают новую структуру материала и препятствуют слипанию зерен. Кроме того, при производстве водных растворов добавки они играют роль пеногасителя.

Галитовый отход производства калийных удобрений представляет собой комплекс неорганических солей электролитов следующего химического состава, мас. NaCl до 95; KCl 3-4; CaCl до 0,2; MgCl₂ до 0,2; CaSO₄ до 0,5-1,0; нерастворимый остаток 2,5-5; остатки флотационных реагентов, например высокомолекулярных жировых аминов.

Лигносульфонаты технические побочный продукт переработки древесины на целлюлозу сульфатным способом вязкая темно-коричневая жидкость с содержанием сухих веществ не менее 50% и плотностью не менее 1,240 г/см² (ОСТ 13-183-33).

Приготовление добавки осуществляют следующим образом.

В смеситель подают отдозированное количество сухих компонентов добавки галитового отхода, золы и примерно половина вспученного перлитового песка. После перемешивания их до получения однородной по внешнему виду смеси медленного подают рецептурное количество ЛСТ и добавляют остаток вспученного перлита. Готовая смесь в виде сыпучей массы поступает на затаривание. При необходимости возможно измельчение готовой смеси на вальцах, бегунах или других аналогичных агрегатах до получения порошкообразной массы. Полученная таким образом добавка представляет собой однородную сыпучую массу с новыми улучшенными свойствами, которыми не обладает прототип. Предлагаемую добавку вводят в бетон в количестве 1,4-2,2% от массы цемента по сухому веществу добавки.

Примеры составов предлагаемой и известной добавок приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены технические характеристики добавок, а в табл. 3 результаты испытаний бетонной смеси и бетона с добавками. Влияние вспученного перлитового песка и золы на вспениваемость водных растворов добавок показано в табл. 4.

Испытания проводили на бетонной смеси состава 1:2:3,29 (цемент:песок: щебень).

Для приготовления бетона использованы следующие материалы: портландцемент c минеральными добавками марки ПЦ 400- Д20 по ГОСТ 10178-85; гранитный щебень фракции 5-20 мм; песок кварцевый с модулем крупности 2,24.

Испытания добавок, бетонной смеси и бетона проводили по стандартным методам.

Область применения: строительство, в частности составы комплексных добавок, применяемых для улучшения свойств бетонов и растворов на основе минеральных вяжущих веществ. Сущность изобретения: комплексная добавка для бетонной смеси содержит, мас. ч. лигносульфонаты технические 100; галитовый отход производства калийных удобрений на основе Nacl 186-233; зола-унос 200-500; вспученный перлитовый песок 20-50. Подвижность бетонной смеси составляет до 17 см, прочность до 34,8 МПа, морозостойкость до 200 циклов. 4 табл.

КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ, включающая лигносульфонаты технические, галитовый отход производства калийных удобрений на основе NaCl и пеногаситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вспученный перлитовый песок, а в качестве пеногасителя золу-унос при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Лигносульфонаты технические 100
Галитовый отход производства калийных удобрений на основе NaCl 186 - 233
Зола-унос 200 500
Вспученный перлитовый песок 20 50