ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1999 года по МПК C04B28/00 C04B111/20 

Изобретение относится к области производства любого вида бетона (тяжелого, облегченного, легкого) и растворов и может быть использовано при изготовлении бетонных и железобетонных изделий при отрицательных температурах.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси на основе цемента, которая включает сульфитно-дрожжевую бражку и смолу нейтрализованную, воздухововлекающую в количествах 0,15 - 0,25% и 0,01 - 0,03% от веса цемента [1].

Известна также комплексная добавка для цементно-бетонной смеси, включающая смолу нейтрализованную, воздухововлекающую (СНВ), натриевую соль сополимера салициловой кислоты и формальдегида (ВРП) соответственно, в количествах 0,01% и 0,05 - 0,1% от веса цемента [2].

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является комплексная добавка для цементной смеси [3]. Добавка включает смолу нейтрализованную, воздухововлекающую и пластификатор.

В качестве пластификатора она содержит упаренную последрожжевую барду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Смола нейтрализованная, воздухововлекающая - 6,25 - 16,7
Упаренная последрожжевая барда - 83,3 - 93,65
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание новой добавки для бетонной смеси, работающей при более низкой температуре (-35^oC), при использовании которой был бы получен технический результат, состоящий в повышении прочности в раннем и проектном возрасте и морозостойкости изделия.

Поставленная задача решается тем, что добавка для бетонной смеси содержит последрожжевую барду, модификатор.

Новым является то, что она в качестве модификатора содержит тонкомолотый керамический кирпич и дополнительно содержит Al₂(SO₄)₃, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Последрожжевая барда - 92 - 94
Тонкомолотый керамический кирпич - 3 - 4
Al₂(SO₄)₃ - 3 - 4
Размер зерен модификатора составляет не более 1 мм.

Содержание сухих веществ в последрожжевой барде составляет не менее 3,5%.

На дату подачи заявки по мнению авторов и заявителя заявляемая добавка для бетонной смеси неизвестна, и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат.

Известно свойство тонкомолотого керамического кирпича как адсорбента.

Известно свойство Al₂(SO₄)₃ в качестве слабого ускорителя твердения и как слабого электролита и применение его как противоморозной добавки в бетон [4].

Заявляемая совокупность существенных признаков, указанная в п.1 формулы изобретения, проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат. Так совместное присутствие Al₂(SO₄)₃, последрожжевой барды с кирпичом помимо повышения гидратации силикатов усиливает гидратацию алюминатов и алюмоферитов, которые мгновенно подвергаются гидратации и поставляют тепло в бетонную систему. Это дополнительно увеличивает гидратацию силикатов и способствуют значительному разогреву бетонной массы, что дает возможность работать при более низких температурах. Присутствие Al₂(SO₄)₃ в последрожжевой барде усиливает эффект пластификации, что способствует созданию более плотной структуры бетона и, следовательно, способствует повышению морозостойкости и водонепроницаемости бетона, а также последрожжевая барда, модифицированная тонкомолотым кирпичом в присутствии Al₂(SO₄)₃, проявляет свойства электролита и в соответствии с законом Рауля понижает температуру замерзания воды, содержащей указанную добавку, т.е. жидкости затворения бетонной смеси. В связи с вышесказанным твердение бетона с указанной добавкой осуществляется при отрицательной температуре до -35^oC.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что изобретение явным образом не следует из уровня техники и вся совокупность существенных признаков проявляет новое (сверхсуммарное) свойство, позволяющее получить указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "промышленная применимость". Осуществимость изобретения подтверждена примерами конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения
1. Последрожжевую барду, характеризуемую следующими параметрами: pH 5,5, содержание сухих веществ, мас.%, не менее 3,5; ρ не менее 1,012 г/см³ дозируют и отправляют в вертикальную конусообразную емкость.

2. Твердый модификатор, являющийся тонкомолотым боем керамического кирпича с размером зерна не более 1 мм, дозируют и отправляют в вертикальную конусообразную емкость.

3. Сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃ дозируют и отправляют в вертикальную конусообразную емкость.

4. Отдозированную последрожжевую барду, тонкомолотый бой керамического кирпича и сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃ перемешивают в течение 1 часа.

5. Готовый продукт хранят в вертикальных конусообразных емкостях, снабженных воздухом для осуществления периодического барботирования. Введение добавки в бетон осуществляется следующим образом:
- готовую добавку дозируют в количестве 1 мас.% от массы цемента;
- отдозированную добавку вливают в отдозированную воду для приготовления бетонной смеси;
- далее бетонную смесь готовят по обычной технологии;
- эффективность добавки оценивалась на бетоне состава Ц:П:Щ=1:0,71:2,59.

Результаты исследований представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что бетон с предлагаемой добавкой отличается от известного скоростью набора прочности. В раннем возрасте (28) суток прочность увеличивается на 50 - 51%, в возрасте 180 - 240 суток увеличивается на 204 - 319% и при этом бетон при твердении при температуре -35^oC достигает проектной прочности в возрасте 240 суток, а также является морозостойким и водонепроницаемым. Следовательно, предлагаемая добавка позволяет проводить бетонные работы на морозе до -35^oC и обеспечивает твердение бетона при указанной температуре.

Источники информации
1. Рекомендации по применению добавок в бетоне М, CH, 1977, с.3
2. Гладков B. С. и др. Сравнительные исследования бетонов с различными комплексными добавками. "Бетон и железобетон", 1976, N 10, с. 13-14.

3. Авторское свидетельство N 814928 Б.И. N11, 1981 Мкл СОЧ В 13/24 - прототип.

4. Добавки в бетон. Справочное пособие под редакцией B.С. Раманчандрана, М., Стройиздат, 1988, с.383.

Добавка относится к области производства любого вида бетона - тяжелого, облегченного, легкого и растворов и может быть использована при изготовлении бетонных и железобетонных изделий при отрицательных температурах. Добавка для бетонной смеси содержит, мас.%: последрожжевую барду 92-94; модификатор - тонкомолотый керамический кирпич 3-4; Аl₂(SO₄)₃ 3-4. Причем размер зерен модификатора составляет не более 1 мм, а содержание сухих веществ в последрожжевой барде - не менее 3,5 мас.% и рН 5,5. Техническим результатом является создание добавки, работающей при низкой температуре -35^oС, повышение прочности в раннем и проектном возрасте и морозостойкости изделий. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Добавка для бетонной смеси, включающая последрожжевую барду, модификатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве модификатора тонкомолотый керамический кирпич и дополнительно содержит Al₂(SO₄)₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Последрожжевая барда - 92 - 94
Тонкомолотый керамический кирпич - 3 - 4
Al₂(SO₄)₃ - 3 - 4
2. Добавка для бетонной смеси по п.1, отличающаяся тем, что размер зерен модификатора, тонкомолотого кирпича, составляет не более 1 мм. 3. Добавка для бетонной смеси по п.1, отличающаяся тем, что содержание сухих веществ в последрожжевой барде составляет не менее 3,5 мас.% и pH 5,5.