СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО, БЕТОННОЙ ИЛИ РАСТВОРНОЙ СМЕСИ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/04 C04B28/04 C04B24/12 C04B24/24 

Изобретение относится к способам приготовления строительных смесей.

Известен способ приготовления строительной смеси, заключающийся в том, что в процессе приготовления смеси в нее вводят азотсодержащую добавку, включающую, мас. нитрат натрия 80 90,91 и полиэтиленполиамин 9,09 20.

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления бетонной смеси, заключающийся в том, что в процессе перемешивания цемента, щебня, песка и воды вводят добавку водорастворимого отхода производства нитронного волокна отработанный едким натрием водный раствор продукта гидролиза полиакрилонитрила /К-9/, где n=240 при следующем соотношении компонентов, мас.

Цемент 16-21
Щебень 49-58
Указанный отход производства 0,2-0,56
Песок 16-25
Вода Остальное.

Указанный продукт имеет следующую структурную формулу:

Задача предложенного решения направлена на то, чтобы обеспечить пластичность, удобоукладываемость, повышенную прочность и экономию цемента, бетона, раствора с добавками гидролизованных полиакрилонитрилов, что позволяет получать структуры бетонов и растворов с оптимальными содержаниями щебня, гравия, песка и цемента при обеспечении наилучших свойств.

Это достигается тем, что в способе приготовления вяжущего, бетонной или растворной смеси на основе цемента, включающем предварительное приготовление водного раствора добавки продукта щелочного гудролиза полиакрилонитрила едким натром и смешение ее с минеральными компонентами, в качестве добавки используют продукт, выбранный из группы: омыленный полиакрилонитрил препарат "Унифлок" с молекулярной массой 100000-150000 у.е. омыленный полиакрилонитрил препарат "К-9" с молекулярной массой 45000-100000 у.е. смесь омыленного полиакрилонитрила формулы:

где n 5000-7000 c омыленным полиакрилонитрилом формулы

где n=1000-5000 в соотношении 1:1 и вводят добавку в количестве 0,001-0,003% от массы цемента на сухое вещество, причем в вяжущее при помоле цемента вводят в виде водного раствора 0,5-1,5%-ной концентрации, а при приготовлении бетонной или растворной смеси в процессе перемешивания компонентов в виде водного раствора 0,1%-ной концентрации в воде затворения.

Составы вяжущих с добавками, их свойства, а также свойства бетонов, полученных на их основе, представлены в таблице.

Примеры 1 (контрольный) и 2. Портландцементный клинкер 7600г (95 мас.) и гипсовый камень 400 г (5 мас.) засыпают в камеру шаровой мельницы вместе. В другую камеру шаровой мельницы засыпают такие же массы портландцементного клинкера и гипсового камня и на клинкер равномерно разливают 32 мл 0,5%-ного водного раствора препарата К-9 /из расчета содержания сухого вещества К-9 0,16 г, т. е. 0,002% от массы цемента/. Затем производят совместный помол обоих составов в течение 60 мин. После окончания помола разгрузку цемента из обеих камер производят раздельно в отдельные алюминиевые фляги с плотно закрываемыми крышками. Смолотые пробы цементов раздельно просеивают через сито N 02 с ячейкой 0,14, отделяя крупные частицы. Просеянные цементы испытывают по методикам ГОСТ 310.1.3-76 и ГОСТ 310.4-81 для определения физико-механических свойств контрольного состава цемента N 1 без добавки, препарата К-9 и заявляемого состава N 2 с добавкой препарата К-9. Результаты испытаний представлены в таблице. Физико-механические свойства определяют на образцах-балочках размером 4 х 4 х 16 см, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси состава 1:3 /цемент:песок/. Из оставшихся цементов, каменного щебня фракции 5-20 мм, песка и воды изготавливают бетонные смеси состава 1: 2,4:3,8:0,5 /цемент:песок:щебень:вода/, из которых формируют образцы-кубы 10 х 10 х 10 см, предварительно определив подвижность обеих бетонных смесей /осадку конуса ОК в см/ с помощью конуса Абрамса. Всего формуют 6 кубов из каждого состава бетонной смеси, два из них пропаривают по режиму 2 + 3 + 6 + 2 ч, а четыре куба сутки выдерживают в шкафу нормального хранения, а затем закладывают в ванну с водой при температуре 20±2^oC. Первых два куба испытывают на прочность при сжатии после пропаривания, вторую пару кубов - после 7 суток нормального хранения, третью пару после 28 суток нормального хранения. Результаты испытаний бетонных смесей представлены в таблице.

Примеры 3 и 4. Для следующего совместного помола берут портландцементного клинкера 6000 г /75 мас. /, электротермофосфорного шлака 1000 г /20 мас. /, гипсового камня 400 г /5 мас. /, 0,5%-ного водного раствора препарата К-9 32 мл /0,16 г на сухое вещество или 0,002 мас. /. Состав засыпают в камеру шаровой мельницы. Контрольный пример 4 аналогичного состава из 6000 г клинкера, 1600 г шлака и 400 г гипсового камня засыпают во вторую камеру без добавки препарата К-9, а затем оба состава мелют одновременно в течение 60 мин. Дальнейшие испытания обоих составов ведут по описанной методике. Результаты физико-механических испытаний цементного теста, цементно-песочных растворов и бетонных смесей представлены в таблице.

Примеры 5 и 10. Портландцементный клинкер 6000г /75 мас. /, 1600 г шлака /20 мас. /, 400 г гипсового камня /5 мас. / засыпают в камеру шаровой мельницы, на клинкере равномерно разливают 32 мл 0,5%-ного водного раствора препарата "Унифлок" /из расчета 0,16 г сухого вещества или 0,002% /. Во вторую камеру мельницы загружают такой же состав цементной шихты, но водного раствора препарата "Унифлок" дозируют в 2 раза меньше, т.е. 16 мл или 0,001% на сухое вещество от массы цемента, обозначен N 10 /согласно нумерации в прилагаемой таблице/. Затем производится одновременный помол обоих составов шихт в течение 60 мин. Смолотые пробы цементов испытывают по вышеописанной методике.

Примеры 6 и 7. Портландцементный клинкер 6400 г /80 мас. /, природный глиеж /минеральная добавка/ 1200г /15 мас. /, гипсовый камень 400г /4,99 мас. / засыпают вместе в камеру шаровой мельницы и равномерно разливают на шихту 48 мл водного 0,5%-ного раствора препарата "частично омыленного полиакрилонитрила" /из расчета 0,24 г или 0,003% сухого вещества от массы цемента/. Пример обозначен N 6 в прилагаемой таблице. Во вторую камеру загружают аналогичный контрольный состав шихты без раствора препарата "частично омыленного полиакрилонитрила", который обозначен под N 7 в указанной таблице. Затем производят одновременный помол обоих составов в течение 60 мин, выгружают их раздельно и испытывают по вышеописанной в примере N 1 методике. Физико-механические свойства цементного теста, цементно-песчаного раствора и цементного бетона занесены в прилагаемую таблицу.

Пример 8 и 9. Чтобы определить влияние добавок препарата "частично омыленного полиакрилонитрила", вводимого в цементные, растворные и бетонные смеси не в составе цемента, а отдельно с водой затворения, в обе камеры шаровой мельницы засыпают одинаковые составы цементной шихты, обозначенной в прилагаемой таблице под N 8, из портландцементного клинкера 6000 г /75 мас. /, глиежа 1600г /20 мас. /, гипсового камня 400 г /5 мас. /. Помол цемента производят в течение 60 мин, разгружают пробы раздельно и затем испытывают по методике ГОСТ 310.1.3-76 и ГОСТ 310.4-81, с той разницей, что при испытании пробы N 9 в воду затворения цементного теста, цементно-песчаной растворной и цементно-бетонной смеси добавляют расчетное количество водного 0,5% -ного раствора препарата "частично омыленного полиакрилонитрила" с учетом обеспечения дозировки 0,002% сухого вещества от массы цемента. Результаты физико-механических испытаний контрольного примера N 8 и заявленного примера N 9 занесены в прилагаемую таблицу.

Область применения. Приготовление строительных смесей с модифицирующими добавками. Сущность изобретения. Способ приготовления вяжущего, бетонной или растворной смеси, заключающийся в том, что в цемент при помоле вводят добавку гидролизованного полиакрилонитрила в виде водного раствора 0,5-1,5%-ной концентрации либо добавку вводят в процессе перемешивания с минеральными компонентами бетонной или растворной смеси в виде водного раствора 0,1%-ной концентрации, причем количество добавки составляет 0,001-0,003% по сухому веществу от массы цемента. В качестве омыленного полиакрилонитрила используют препарат "Унифлок" или частично омыленные полиакрилонитрилы. Пластичность бетонной смеси с одной из указанных добавок составляет до 5 см, прочность бетона в 28 суток составляет 29,5 МПа. 1 табл.

Способ приготовления вяжущего, бетонной или растворной смеси на основе цемента, включающий предварительное приготовление водного раствора добавки-продукта щелочного гидролиза полиакрилонитрила едким натром и смешение ее с минеральными компонентами, отличающийся тем, что в качестве добавки используют продукт, выбранный из группы: омыленный полиакрилонитрил препарат "Унифлок" с молекулярной массой 100000 150000 у.е. омыленный полиакрилонитрил препарат "К-9" с молекулярной массой 45000 100000 у.е. смесь омыленного полиакрилонитрила формулы

где n 5000 7000
с омыленным полиакрилонитрилом формулы

где n 1000 5000,
в соотношении 1 1 и вводят добавку в количестве 0,001 0,003% от массы цемента на сухое вещество, причем в вяжущее при помоле цемента добавку вводят в виде водного раствора 0,5 1,5%-ной концентрации, а при приготовлении бетонной или растворной смеси в процессе перемешивания компонентов в виде водного раствора 0,1%-ной концентрации в воде затворения.