ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ Российский патент 2002 года по МПК C04B28/02 C04B28/02 C04B22/14 C04B24/00 C04B111/20 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в бетонных смесях для строительных работ и закладки подземных горных выработок.

Известны различные добавки, вводимые в состав бетонной смеси для повышения прочности и уменьшения расхода цемента на 6-10%: барда меласская, водорастворимый препарат (ВРП-1) (Докунин О.С. и др. Бетоны и растворы для подземного шахтного строительства. Справочное пособие. - М.: Недра, 1989, с. 80-81).

Известно также применение в качестве добавки сульфитно-дрожжевой бражки, являющейся отходом дрожжевой промышленности при переработке сульфитно-спиртовой барды (см. там же).

Недостатками известных добавок являются низкая прочность бетонной смеси и большой расход цемента.

В основу изобретения поставлена техническая задача повышения прочности и уменьшения расхода цемента.

Для решения этой задачи предлагается применение в качестве добавок в бетонную смесь продуктов окисления водных растворов сульфата железа (II) и/или пульп соединений, содержащих железо и серу, в присутствии микроорганизмов "Tiobacillus ferrooxidans".

Содержащиеся в добавках клетки микроорганизмов "Tiobacillus ferrooxidans", продукты их жизнедеятельности и распада (белки, липиды и др.), а также комплексные соединения железа (III) с органическими лигандами стимулируют протекание процессов, лежащих в основе твердения бетонных смесей.

В качестве продуктов окисления пульп, содержащих железо и серу, используют смеси раствора Fe₂(SO₄)₃ с твердыми гидроксокомплексами железа (III), полученными в результате окисления пирита, пирротина, халькопирита, арсенопирита и др. минералов.

Технические результаты подтверждаются экспериментальным путем в лабораторных условиях.

Пример 1.

Для приготовления образца бетонной смеси по прототипу готовили смесь ингредиентов, содержащих, мас.%: цемента М-500-16,7; сульфитно-дрожжевой бражки - 0,05; воды - 6,95; инертного заполнителя - 76,3.

Пример 2.

Для приготовления образцов бетонной смеси по изобретению готовили смесь ингредиентов, содержащих, мас.%: цемента М-500 - 13,5; воды - 7,5; инертного заполнителя - 78,2; продуктов бактериального окисления, в опыте 1 - водного раствора гидроксосульфата железа - 0,4 и пульпы оксогидроксокомплексов железа (III), полученной из пиритсодержащего материала - 0,4; в опыте 2 - водного раствора гидроксосульфата железа - 0,8; в опыте 3 - пульпы оксогидроксокомплексов железа (III), полученной из пиритсодержащего материала - 0,8.

Пример 3.

Для приготовления образцов бетонной смеси по изобретению готовили смесь ингредиентов, содержащих, мас.%: цемента М-500 - 13,5; воды - 7,5; инертного заполнителя - 78,2; продуктов бактериального окисления в опыте 1 - водного раствора гидроксосульфата железа (III) - 0,4 и пульпы оксогидроксокомплексов железа (III), полученной из пирротинсодержащего материала - 0,4, в опыте 2 - пульпы оксогидрокомплексов железа (III)-0,8.

В таблице приведены результаты лабораторных опытов по определению прочности бетонной смеси с сульфитно-дрожжевой бражкой - добавкой по прототипу и продуктами бактериального окисления по изобретению.

Механическая прочность при раздавливании образцов определялась в соответствии с ГОСТ 10180-90 "Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам".

Как видно из примеров, расход цемента в бетонной смеси с применением сульфитно-дрожжевой бражки на 3,2 мас.% больше, чем при применении продуктов бактериального окисления, а механическая прочность образцов с использованием изобретения выше на 14-22%.

Кроме того, при использовании этих добавок уменьшается продолжительность набора механической прочности бетонной смесью.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в бетонных смесях для строительных работ и закладки подземных горных выработок. Технический результат - повышение прочности и уменьшение расхода цемента. В качестве добавки в бетонную смесь применяют продукты окисления водных растворов сульфата железа (II) и/или пульпы соединений, содержащих железо и серу, в присутствии микроорганизмов "Tiobacillus ferrooxidans". 1 табл.

Применение в качестве добавки в бетонную смесь продуктов окисления водных растворов сульфата железа (II) и/или пульп соединений, содержащих железо и серу, в присутствии микроорганизмов "Tiobacillus ferrooxidans".