РЕГУЛИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК C04B28/00 C04B28/00 C04B22/12 C04B24/10 C04B103/60 

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к производству бетонов, более конкретно - к бетонным добавкам, применяемым для улучшения свойств бетонов, в том числе бетонам на основе портландцементного клинкера.

Известна регулирующая добавка для бетонов, включающая водный раствор хлорида кальция и сахарид (GB 1068886 А, С 04 В 13/24, 13.06.1964). Добавку получают путем перемешивания указанных компонентов.

Однако данная добавка удлиняет время схватывания бетона, а также ухудшает стойкость бетона при отрицательных температурах.

Задачей изобретения является ускорение схватывания и твердения бетона в широком диапазоне температур, включая отрицательные, повышение прочности бетона и предотвращение коррозии металлической бетонной арматуры.

Поставленная задача решается тем, что регулирующая добавка для бетонов, включающая водный раствор хлорида кальция, дополнительно содержит сахарат кальция при массовом соотношении сахарата кальция и хлорида кальция (0,2-40): 100, причем она содержит указанные компоненты в виде комплексного соединения.

Добавка может дополнительно содержать сахар в количестве, не превышающем 10% от массы добавки.

Поставленная задача также решается способом изготовления регулирующей добавки для бетонов, включающем перемешивание водного раствора хлорида кальция с другим компонентом добавки, причем в качестве другого компонента добавки используют сахарат кальция, а добавку изготавливают в две стадии, на первой из которых получают сахарат кальция, а на второй перед перемешиванием добавляют его в водный раствор хлорида кальция.

Сахарат кальция может быть получен путем взаимодействия гидроокиси кальция с сахаром.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Процесс получения добавки РСТ к растворам и бетонам основан на образовании комплекса сахарата кальция - хлорида кальция.

При проведении исследований было выявлено, что хлорид кальция обладает свойством усиливать и ускорять твердение бетона при отрицательных температурах. Однако его использование в качестве добавки такого рода сдерживается тем, что оборудование и арматура подвержены сильной коррозии, кроме того, цемент быстро схватывается и происходит быстрое загустевание бетонной смеси.

Совершенно неожиданно было обнаружено, что добавление сахарата кальция в указанных соотношениях предотвращает коррозию арматуры и бетона при одновременном повышении прочности бетона, а также замедляет схватывание цемента.

Исследованиями было установлено, что комплекс сахарат кальция - хлорид кальция обладает ингибирующими свойствами, а также способствует быстрому твердению бетона в широком диапазоне температур, вплоть до - 40^oС.

Процесс получения добавки РСТ осуществляется двумя стадиями:
- стадия получения сахарата кальция;
- стадия получения регулирующей добавки РСТ.

Изобретение можно проиллюстрировать следующим примером.

Для получения регулирующей добавки использовались следующие вещества:
1. Водный раствор хлористого кальция.

2. Гидроокись кальция.

3. Сахар.

На первой стадии процесса в емкость объемом 1 м³ вводят гидроокись кальция, которая поступает в мешках по 50 кг. Массу размешивают вместе с горячей водой или горячим конденсатом в объеме 400 литров в течение часа, затем загружают сахар порциями из мешков в количестве 400-500 кг. В течение часа массу размешивают до получения однородного раствора, по необходимости подогревают паром. Момент окончания получения сахарата определяют по плотности раствора.

Полученный сахарат поступает на вторую стадию процесса.

Узел получения регулирующей добавки включает емкость объемом не менее 45 м³ с люком и нижним спуском для опорожнения. В емкость подведен сжатый воздух для перемешивания.

В емкость непосредственно из железнодорожных цистерн закачивается раствор хлористого кальция в количестве 45 м³. Затем в эту же емкость закачивается раствор сахарата кальция в количестве 500 литров. Смесь перемешивается сжатым воздухом. Перемешивание проводится в течение трех суток. По окончанию процесса получения регулирующей добавки отбирается проба рН среды и плотность раствора.

Полученная добавка содержит сахарат кальция и хлорид кальция при их массовом соотношении как ≈0,9:100. Кроме того, она содержит непрореагировавший на стадии получения сахарата с гидроокисью кальция сахар, количество которого в данном случае, составляет ≈0,01% от массы добавки или ≈2,4% от массы сухих веществ.

Количество компонентов рассчитывается исходя из следующих норм расхода на 1 м³ готового продукта: кальций хлористый (в пересчете на безводный) - 150÷340 кг (не менее 100 кг); сахар (или сахарный сироп в пересчете на 100%) - 3÷15 кг (не менее 0,5 кг); гидроокись кальция (в пересчете на 100%) - 1÷7 кг (не менее 0,25 кг). В описанном примере эти количества соответственно равны: 300, 9, 0,9 кг,
Исследования показали, что достигаемый изобретением технический результат состоит в следующем:
1. Введение указанной добавки в бетон позволяет для бетонов и растворов естественного твердения достичь 80% прочности через 3 суток.

2. Введение добавки в бетон позволяет осуществить твердение бетона при отрицательных температурах (-10^oС) с набором прочности 50% прочности через 7 суток.

3. Введение добавки в пропарочные бетоны позволяет сократить время тепловой обработки в 3 раза, что дает возможность в 2 раза увеличить выпуск изделий.

4. Добавка уменьшает расход цемента до 30% или повышает прочность бетона до 50%.

5. Повышает защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре, коррозия отсутствует.

Кроме того, регулирующая добавка легко комбинируется с другими добавками, экономична при ее расходовании и дешевле других существующих добавок.

Изобретение относится к строительной промышленности, более конкретно - к бетонным добавкам, применяемым для улучшения свойств бетонов, в том числе бетонов на основе портландцементного клинкера. Регулирующая добавка для бетонов включает водный раствор хлорида кальция и дополнительно сахарат кальция при массовом соотношении сахарата кальция и хлорида кальция (0,2-40):100, причем она содержит указанные компоненты в виде комплексного соединения. Добавка может дополнительно содержать сахар в количестве, не превышающем 10% от массы добавки. Указанную добавку получают в две стадии: на первой стадии получают сахарат кальция (в частности, путем взаимодействия гидроокиси кальция с сахаром), а на второй добавляют сахарат кальция в водный раствор хлорида кальция и перемешивают указанные компоненты. Технический результат - ускорение схватывания и твердения бетона в широком диапазоне температур, включая отрицательные, повышение прочности бетона, предотвращение коррозии металлической арматуры, сокращение времени тепловой обработки и увеличение выпуска бетонных изделий. 2 с. и 2 з.п.ф-лы.

1. Регулирующая добавка для бетонов, включающая водный раствор хлорида кальция, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сахарат кальция при массовом соотношении сахарата кальция и хлорида кальция (0,2-40): 100, причем она содержит указанные компоненты в виде комплексного соединения. 2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сахар в количестве, не превышающем 10% по массе от массы добавки. 3. Способ изготовления регулирующей добавки для бетонов, включающий перемешивание водного раствора хлорида кальция с другим компонентом добавки, отличающийся тем, что в качестве другого компонента добавки используют сахарат кальция, добавку по пп. 1 и 2 изготавливают в две стадии, на первой из которых получают сахарат кальция, а на второй перед перемешиванием добавляют его в водный раствор хлорида кальция. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сахарат кальция получают путем взаимодействия гидроокиси кальция с сахаром.