КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА Российский патент 2000 года по МПК C04B28/02 C04B28/02 C04B22/08 

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций и при монолитном строительстве.

Известно применение комплексной добавки, состоящей из сульфата алюминия и хлористого кальция в соотношении 1:1 для ускорения схватывания и повышения прочности через 1 сутки (авт. св. N 302320 СССР, кл. C 04 B 21/20, 1970).

Недостатком этого изобретения является слабый набор прочности бетона в первые часы твердения и спад прочности в поздние сроки твердения.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является добавка для повышения прочности и водонепроницаемости бетонов и строительных растворов, включающая сульфаты алюминия, железа, меди, натрия, кальция, лигносульфит кальция, порошкообразный кремнезем, стеарат натрия, сульфанат натрия и протеинат серебра (патент Франции N 1432928, C 04 B, опубл. 04.02.1996 г.).

Недостатком этой добавки является низкий прирост прочности в первые часы твердения, а также спад прочности после 6 месяцев твердения и после тепловой обработки.

Задачей настоящего изобретения является ускорение набора прочности в первые часы твердения растворов и бетонов без снижения прочности в поздние сроки и после пропарки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагаемая комплексная добавка, включающая сульфат алюминия, сульфат железа, щелочной компонент, порошкообразный кремнезем и пластификатор, дополнительно содержит мочевину и соль полифосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Сульфат алюминия - 1-25
Сульфат железа - 2-40
Щелочной компонент - 0,1-10
Порошкообразный кремнезем - 25-60
Мочевина - 1-10
Пластификатор - 6-10
Соль полифосфорной кислоты - 0,1-1.

Добавка сульфата алюминия и железа в присутствии щелочного компонента ускоряет набор прочности цементного раствора или бетона за счет дополнительного образования энттрингита. Однако в этом случае смесь быстро схватывается и затрудняется ее перемешивание.

Добавка мочевины и пластификатора позволяет пластифицировать смесь, но снижает прирост прочности.

Присутствие соли полифосфорной кислоты способствует получению легкообрабатываемой смеси, но несколько замедляет начальную прочность растворов и бетонов. При увеличении ее количества замедляется процесс твердения.

Порошкообразный кремнезем адсорбирует на своей поверхности компоненты добавки и способствует их равномерному распределению по объему смеси.

Следует отметить, что суммарный эффект комплексной добавки на цементные системы больше суммы эффектов воздействия каждого из них, взятого в отдельности, т.е. данном случае проявляется синергетический проект.

Для проведения испытаний изготовляли образцы-балочки из цементно-песчаного раствора при соотношении цемент : песок, равный 1:1, с различным количеством добавки ускорителя твердения заявленного состава (см.табл.1). Для сравнения с прототипом были изготовлены образцы с комплексной добавкой по прототипу: в количестве 0,1% от массы цемента при составе добавки, мас. ч.: сульфат алюминия - 15,0, сульфат железа - 0,2, сульфат меди - 0,6, сульфат натрия - 15,0, лигносульфанат кальция - 16,0, порошкообразный кремнезем - 50, сульфат натрия - 0,4, протеинат серебра 0,6.

Результаты измерения прочностных показателей представлены в табл. 2.

Пример конкретного выполнения: 1000 г портландцемента М500 перемешивали в сухом состоянии с 970 г кварцевого песка и 30 г комплексной добавки (состав N 3, табл. 1). Затем добавляли 340 мл воды, перемешивали, заполняли формы балочек 4х4х16 см с применением вибрирования и испытывали через 10 и 24 ч и 6 месяцев после хранения во влажных условиях, а также после пропарки по режиму 2-8-2 ч. Количество воды в каждом замесе подбиралось таким образом, чтобы обеспечить одинаковую подвижность смеси по величине осадки конуса. Общее количество вводимой добавки составляет 1-6% от массы цемента. Из данных табл. 2 следует, что в заявляемых составах наблюдается большой набор прочности по сравнению с прототипом в первые часы твердения и не происходит спада прочности через 6 месяцев твердения и после пропарки.

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления комплексных добавок в цементные растворы и бетоны. Комплексная добавка имеет следующий состав, вес. %: сульфат алюминия 1-25, сульфат железа 2-40, щелочной компонент 0,1-10, порошкообразный кремнезем 25-60, мочевина 1-10, пластификатор 6-10, соль полифосфорной кислоты 0,1-1. В качестве щелочного компонента используют карбонат натрия или калия, в качестве соли полифосфорной кислоты - полифосфат калия или натрия, пластификатором служит суперпластификатор С-3. Технический результат - ускорение набора прочности в первые часы твердения растворов и бетонов без снижения прочности в поздние сроки и после пропарки. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Комплексная добавка, включающая сульфаты алюминия и железа, щелочной компонент, порошкообразный кремнезем и пластификатор, отличающаяся тем, что дополнительно содержит мочевину и соль полифосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сульфат алюминия - 1 - 25
Сульфат железа - 2 - 40
Щелочный компонент - 0,1 - 10
Порошкообразный кремнезем - 25 - 60
Мочевина - 1 - 10
Пластификатор - 6 - 10
Соль полифосфорной кислоты - 0,1 - 1
2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве щелочного компонента используют карбонат натрия или калия. 3. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве соли применяют полифосфат калия или натрия. 4. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора используют суперпластификатор С-3.