Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно - к составам добавок для снижения усадки и придания безусадочности твердеющим цементо-водным системам и к способам их применения. Сущность изобретения: 1) в части состава добавки - содержит компоненты: щелочной: карбонаты, бикарбонаты, силикаты щелочных металлов; кислотный: сульфаты алюминия, железа (3), железа (2), квасцы; органические: водоудерживающий: соединения из групп: I - водорастворимые полиэфиры целлюлозы и/или их производные; II - поливиниловый спирт, и/или его полиэфиры, и/или продукты его неполного омыления щелочами; III - поливинилсульфокислота, и/или ее соли, и/или продукты аналогичного омыления их щелочами; IV - смеси соединений указанных групп; комплексообразующий: ароматические кислоты и/или спирты при мас. соотношении двух последних и суммы двух первых компонентов от примерно 0,05 : 0,02 : 1 до примерно 0,5 : 0,4 : 1 и мас. соотношении указанной добавки и клинкерного ингредиента портландцемента в пределах примерно от 0,002 : 1 до 0,03 : 1 в указанных твердеющих цементо-водных системах; 2) в части способа применения добавки: при приготовлении указанных систем ее предварительно гомогенизируют с указанным гидравлическим вяжущим вплоть до начала комплексообразования по визуальному и инструментальному критериям. Изобретение позволяет получать мало- или безусадочные твердеющие цементо-водные системы, в частности цементо-водные суспензии, или мелкозернистый бетон с добавкой, повышая качество и долговечность строительных объектов, в том числе в области геотехнического строительства, а также ремонтных и реставрационных работ без особых дополнительных затрат. 2 c. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
1. Добавка для снижения усадки и придания безусадочности твердеющей цементоводной системе на основе гидравлического вяжущего, а именно портландцемента и/или его разновидностей, содержащих клинкерный и гипсовый ингредиенты, включающая два компонента, взятые в стехиометрических соотношениях: щелочной - карбонаты, бикарбонаты, силикаты щелочных металлов; кислотный - сульфаты металлов: алюминия, двух- и/или трехвалентного железа, квасцы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит органический водоудерживающий компонент, а именно химические соединения из групп: I - водорастворимые полиэфиры целлюлозы и/или их производные; II - поливиниловый спирт, и/или его полиэфиры, и/или продукты его неполного до 75 мол.% омыления щелочами; III - поливинилсульфокислота, и/или ее соли, и/или продукты их неполного до 75 мол.% омыления щелочами; IV - жирные кислоты или кубовый остаток производства синтетических жирных кислот; V - смеси указанных соединений, а также органический комплексообразующий компонент: ароматические кислоты и/или спирты, при массовом соотношении органических водоудерживающего и комплексообразующего компонентов и суммы щелочного и кислотного компонентов в составе указанной добавки в пределах от примерно 0,05 : 0,02 : 1 до примерно 0,5 : 0,4 : 1 в пересчете на безгидратные основы всех компонентов добавки и массовом соотношении указанной добавки в пересчете на сумму безгидратных основ ее компонентов и клинкерного ингредиента портландцемента и/или его разновидностей в цементоводной суспензии от примерно 0,002 : 1 до примерно 0,03 : 1.2. Способ снижения усадки и придания безусадочности твердеющей цементоводной суспензии на основе гидравлического вяжущего, а именно портландцемента и/или его разновидностей, содержащих клинкерный и гипсовый ингредиенты, включающей два компонента, взятые в стехиометрических соотношениях: щелочной - карбонаты, бикарбонаты, силикаты щелочных металлов; кислотный - сульфаты металлов: алюминия, двух- и/или трехвалентного железа, квасцы, путем совмещения всех ингредиентов цементоводной суспензии, отличающийся тем, что указанную добавку, дополнительно содержащую органический водоудерживающий компонент, а именно химические соединения из групп: I - водорастворимые полиэфиры целлюлозы и/или их производные; II - поливиниловый спирт, и/или его полиэфиры, и/или продукты его неполного до 75 мол.% омыления щелочами; III - поливинилсульфокислота, и/или ее соли, и/или продукты их неполного до 75 мол.% омыления щелочами, IV - жирные кислоты или кубовый остаток производства синтетических жирных кислот; V - смеси указанных соединений, а также органический комплексообразующий компонент: ароматические кислоты и/или спирты, при массовом соотношении органических водоудерживающего и комплексообразующего компонентов и суммы щелочного и кислотного компонентов в составе указанной добавки в пределах от примерно 0,05 : 0,02 : 1 до примерно 0,5 : 0,4 : 1 в пересчете на безгидратные основы всех компонентов добавки и массовом соотношении указанной добавки в пересчете на сумму безгидратных основ ее компонентов и клинкерного ингредиента портландцемента и/или его разновидностей в цементоводной суспензии от примерно 0,002 : 1 до примерно 0,03 : 1, предварительно гомогенизируют посредством смешения или совместного домола с указанным гидравлическим вяжущим вплоть до начала комплексообразования в полученной гомогенизированной смеси.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидравлического вяжущего в составе указанной цементоводной системы используют портландцемент и/или его разновидности, содержащие клинкерный ингредиент в виде алитового портландцементного клинкера, включающего примерно, мас.%:
Трехкальциевый силикат (С3S): 58 - 83
Двухкальциевый силикат (C2S): 0,01 - 27
Трехкальциевый алюминат (С3А): 0,01 - 14,5
Четырехкальциевый алюмоферрит (C4AF): 0,01 - 16
Соединения щелочных металлов в пересчете на R2O: 0,15 - 1,6
Примеси Остальное
и гипсовый ингредиент С SHn в форме гипсового камня, включающего двуводный гипс при n = 2 и/или полуводный гипс при n = 0,5 в количестве не менее 98 мас.%, глинистые примеси - остальное, при массовом соотношении указанных ингредиентов, выбираемом в соответствии с формулой
S(вцементе) =С3А(вклинкере) × 0,4 R2O(вклинкере),
где S(вцементе) - минимальное допустимое содержание гипсового ингредиента в пересчете на SO3 в портландцементе и/или его разновидностях на основе указанного алитового портландцементного клинкера;
С3А(вклинкере) - содержание трехкальциевого алюмината в клинкерном ингредиенте портландцемента и/или его разновидностей;
R2O(вклинкере) - содержание соединений щелочных металлов в клинкерном ингредиенте портландцемента и/или его разновидностей в пересчете на Na2O-эквивалент.
4. Способ по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что в качестве разновидности портландцемента используют цемент низкой водопотребности, включающий клинкерный ингредиент, гипсовый ингредиент и водопонижающий ингредиент, а именно пластификатор или суперпластификатор, вводимый в состав указанного цемента при совместном помоле ингредиентов в количестве примерно 0,1 - 2,5% от массы указанного клинкерного ингредиента.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве водопонижающего ингредиента указанного цемента низкой водопотребности используют материалы из группы соль щелочноземельных и/или щелочных металлов продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом; технический лигносульфонат щелочноземельных и/или щелочных металлов, обычный или модифицированный фенолформальдегидной смолой; комплексные соли щелочноземельных металлов и серной, и/или азотной, и/или муравьиной, и/или уксусной кислот с низкомолекулярными моносахаридами С3 - C5; парные смеси указанных материалов в массовом соотношении от примерно 10 : 1 до примерно 1:10.6. Способ по любому из пп.2 - 5, отличающийся тем, что в предварительно подготовленную гомогенизированную смесь указанных добавки и гидравлического вяжущего и/или указанных добавки, гидравлического вяжущего и водопонижающего ингредиента после начала комплексообразования дополнительно вводят заполнитель в виде песка строительного фракции 0,05 - 5 мм с последующим введением воды.7. Способ по любому из пп.2 - 6, отличающийся тем, что в предварительно подготовленную гомогенизированную смесь указанных добавки и гидравлического вяжущего и/или указанных добавки, гидравлического вяжущего и водопонижающего ингредиента после начала комплексообразования дополнительно вводят заполнитель в виде щебня или гравия фракции 5-10 мм с последующим введением воды.8. Способ по любому из пп.2 - 7, отличающийся тем, что в предварительно подготовленную гомогенизированную смесь указанных добавки и гидравлического вяжущего и/или указанных добавки, гидравлического вяжущего и водопонижающего ингредиента после начала комплексообразования дополнительно вводят полимер, набухающий в воде, в количестве примерно 0,2 - 8% от массы клинкерного ингредиента портландцемента и/или его разновидностей.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве указанного полимера берут акриловую смолу и/или ее производные.
