ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ СМЕСЬ Российский патент 1998 года по МПК C04B28/26 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при бетонировании методом набрызга в тоннелестроении, укреплении горных выработок и других сооружений различного назначения.

Известно использование жидкого стекла в качестве добавки в бетонную смесь в количестве 2% для ускорения схватывания бетонной смеси [1].

Наиболее близким аналогом является использование жидкостекольной смеси при изготовлении набрызгбетонной смеси [2].

Решаемой задачей заявленного изобретения является повышение долговечности набрызгбетона и его адгезии к покрываемой им поверхности, а также снижение потерь набрызгбетонной смеси при нанесении за счет уменьшений отскока, увеличение толщины наносимого за один прием слоя.

Указанная задача решается тем, что жидкостекольная смесь для набрызгбетона, включающая жидкое стекло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шлам гальванического производства при следующем соотношении компонентов, об. ч:
Жидкое стекло - 1
Шлам гальванического производства - 0,5 - 1
Заявленная смесь под названием "Альфа ЖС" может быть предназначена для использования в качестве комплексной добавки-ускорителя схватывания для набрызгбетона. Ее можно вводить в набрызгбетонную смесь в количестве 8 - 18% от массы цемента.

Пример осуществления изобретения.

Для изготовления жидкостекольной смеси используют жидкое стекло - силикат натрия или калия - с силикатным модулем M_с = SiO₂/Na₂O = 3,3 и плотностью 1,43 и шлам гальванического производства (ТУ 11-91 ЕТ 0.029.026. ТУ Продукт "Альфа").

Шлам гальванического производства имеет следующий состав, мас.%: Al не менее 1, Cr не более 8, Ca не менее 20, Sn не более 15, Fe 1,5 - 30, Ni 0,1 - 10, Cu 1 - 5, Cl не более 5, F не более 10, NO₃ 1 - 20, SO₄ 1 - 20.

Содержание сухого вещества 4,2%.

Смесь готовят смешиванием жидкого стекла в количестве 1 об. ч. и шлама в количестве 1, 0,67 и 0,5 об. ч. до однородного состояния.

Полученная масса имеет жидкую консистенцию с плотностью 1,2 - 1,35 г/см³.

Жидкостекольная смесь в виде комплексной добавки "Альфа ЖС" пригодна для всех видов портландцемента, не токсична и при расходе ее 8 - 18% от массы цемента (или 40 - 90 кг/м³ бетона) обеспечивает конец схватывания бетонной смеси до 150 с, а прочность при сжатии во времени (МПа):
6 мин - 0,20 - 0,35
15 мин - 0,30 - 0,45
30 мин - 0,40 - 0,55
60 мин - 0,5 - 0,75
24 ч - 5 - 12
3 сут - 12 - 23
28 сут - 24 - 34
3 мес - 26 - 36
6 мес - 28 - 38
1 г - 30 - 40
При этом недобор прочности в возрасте 28 суток не превышает 25% по сравнению с составом без добавки; величина отскока 10 - 15%; повышается сопротивление бетона размыву при водопритоке до 10 л/мин.м; обеспечивается нанесение слоев набрызгбетона любой толщины на вертикальные поверхности и до 20 см на свод за одну проходку сопла; обеспечивается возможность применения при низкоположительных температурах грунта, воздуха и компонентов набрызгбетонной смеси; регулируется скорость набора прочности; повышается однородность бетона; не вызывается коррозия арматуры, деструкция бетона и его отслоение во времени, т.е. повышается его долговечность.

Составы смеси - добавки приведены в табл. 1.

Добавку испытывали в набрызгбетонной смеси состава, %: портландцемент М500 20,4, песок кварцевый 28,6, щебень гранит (фр. 5 - 10 мм) 42,85, вода 5,3, жидкостекольная смесь добавка "Альфа ЖС" 2,85%.

Нанесение осуществлялось набрызгбетонной машиной при давлении в ней 3,2 атм и длине материального шланга 40 м на поверхность тоннельной выработки, представленной известняками с прослойкой глины.

Результаты испытаний набрызгбетонной смеси представлены в табл. 2.

Использование: изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при бетонировании методом набрызга в тоннелестроении, укреплении горных выработок и других сооружений различного назначения. Сущность изобретения: жидкостекольная смесь содержит (в объемн.ч.): жидкое стекло 1 и шлам гальванического производства 0,5 - 1. Смесь предназначена для изготовления в качестве добавки в набрызг-бетонные смеси и имеет название "Альфа ЖС". При использовании ее в количестве 8 - 18% от массы цемента она обеспечивает конец схватывания до 150 с, регулирование прочности во времени, снижение недобора прочности в возрасте 28 сут. до величины не более 25% по сравнению с бетоном без добавки, повышение сопротивлению бетона размыву при водопритоке до 10 л/мин.м, позволяет наносить слои набрызгбетона любой толщины на вертикальные поверхности и до 20 см на свод за одну проходку сопла, обеспечивает возможность применения при низкоположительных температурах грунта, воздуха и компонентов набрызгбетонной смеси, повышает однородность бетона, не вызывает коррозии арматуры и деструкции бетона во времени, т.е. повышает долговечность, при этом величина отскока смеси 10 - 15%. 2 табл.

Жидкостекольная смесь для набрызг-бетона, включающая жидкое стекло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шлам гальванического производства при следующем соотношении компонентов, об.ч.

Жидкое стекло 1
Шлам гальванического производства 0,5 1,0о