СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2004 года по МПК C04B40/00 C04B22/08 

Описание патента на изобретение RU2233818C2

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам приготовления бетонной смеси с добавками, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Известна бетонная смесь, которую готовят из портландцемента, заполнителей и добавок при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 14,58-24,69; заполнитель 62,96-80,31; лимонная кислота 0,00073-0,0741; хлористый натрий 0,073-0,247; вода - остальное [1].

Получение достаточно высоких показателей прочности бетона в данном случае обусловлено использованием дорогостоящих и дефицитных компонентов, а также жесткими требованиями по их отбору.

Известен способ приготовления бетонной смеси путем смешения цемента, минерального заполнителя, солевой добавки и воды затворения [2]. В качестве добавки в этом способе используют продукт термического обезвреживания сточных вод производства ацетонанила, сантохина оксифоса, тосола, нитрилтриметилфосфоновой кислоты, третичного бутилфенилфосфата состава, мас.%: карбонат натрия 41,5-46,0; хлорид натрия 10,3-11,5; сульфат натрия 16,5-18,0; бикарбонат натрия 5,2-6,2 и нитрофосфат натрия 22-23, при этом добавку в виде гранулята вводят в бетонную смесь в количестве 0,5-1,8% от массы цемента.

Известен способ приготовления бетонной смеси путем смешения цемента, заполнителей и активных веществ - хлорида кальция и хлорида натрия с водой затворения (3).

Этот способ по технической сущности наиболее близок к изобретению и поэтому принят в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является высокая трудоемкость получения добавки в виде гранулята, обусловленная необходимостью обработки суммарного слива сточных вод различных производств практически до полного обезвоживания. Кроме того, бетон, полученный по известному способу, имеет низкие показатели прочности.

Задачей изобретения является повышение прочности бетона и снижение трудоемкости способа его получения.

Для решения поставленной задачи в способе приготовления бетонной смеси путем смешения цемента, заполнителей и активных веществ - хлорида кальция и хлорида натрия с водой затворения, указанные активные вещества и воду затворения вводят в виде минерализованных стоков - отходов производства цветных металлов с соотношением хлорида кальция и хлорида натрия 1,01:1-1,4:1, при этом концентрация указанных активных веществ в стоках составляет 7,8-17,2%, а количество стоков в бетонной смеси составляет 1-5% активных веществ от массы цемента. Минерализованные стоки, используемые для осуществления способа, представляют собой концентрированный раствор хлоридов кальция и натрия, получаемый в результате нейтрализации промстоков известковым молоком с последующим упариванием до концентрации хлоридов 7,8-17,2%. Введение минерализованных стоков в состав бетонной смеси осуществляют либо совместно с водой затворения, либо взамен ее.

Хлориды, содержащиеся в промстоках, являются солями - электролитами. При затворении бетонной смеси соли-элетролиты, вступая в реакцию присоединения, либо в обменные реакции, увеличивают степень гидратации силикатной фазы портладцементного клинкера. Их присутствие приводит к появлению новообразований в виде кристаллов гидрохлоралюмината кальция, что подтверждено результатами дифференциально-термического и дифрактометрического анализов, из чего следует, что хлориды, содержащиеся в стоках, интенсифицируют процесс твердения цементного вяжущего в начальные сроки и в более позднем возрасте, способствуют повышению плотности и прочности бетона.

Бетонную смесь готовят смешением мелкого заполнителя (кварцевого песка), цемента (портландцемента), крупного заполнителя (гравия или щебня фракции 5-20 мм), затворителя в виде минерализованных стоков с добавлением воды или без нее. Приготовление смеси осуществляют в смесителе принудительного действия, оснащенном жидкостным дозатором.

Количество стоков в составе бетонной смеси расчитывается по активному веществу и должно составлять 1-5% от массы вяжущего в зависимости от режима твердения и расхода цемента.

Для бетонов, подвергаемых тепловлажностной обработке, расход стоков должен составлять 1-3% от массы вяжущего. Это обеспечивает прирост прочности непосредственно после тепловой обработки для составов с расходами цемента 350, 400 и 450 кг/м3 соответственно на 20, 24 и 30%.

Прирост прочности бетонов, твердеющих в естественных (нормальных) условиях, в сравнении с контрольными составами составляет от 20 до 28%, тем выше, чем выше расход цемента. Оптимальная дозировка стоков по активному веществу для бетонов естественного твердения должна быть 4-5% по активному веществу.

Прочностные показатели бетонов, полученных по известному и предлагаемому способам, представлены в таблице.

Положительный эффект прироста прочности при использовании стоков в качестве затворителя бетонной смеси дает возможность получения равнопрочных бетонов со сниженным расходом цемента или сокращает продолжительность тепловой обработки в заводских условиях при изготовлении сборных конструкций с требуемой отпускной прочностью.

Введение минерализованных стоков в состав бетонной смеси не оказывает отрицательного влияния на показатели долговечности бетонов - морозостойкость, высолообразование, защитную способность по отношению к арматуре.

Экологический аспект применения стоков заключается в сохранении окружающей среды.

Экономический аспект заключается в расширении номенклатуры недефицитных химических добавок, необходимых в технологии бетона, не требующих специального производства для их изготовления.

Источники информации

1. А.с. №1470701, опубл. 07.04.1989.

2. А.с. №1689327, опубл. 07.11.1991.

3. А.c. №444751, опубл. 25.10.1976.

Похожие патенты RU2233818C2

название год авторы номер документа
БЕТОННАЯ СМЕСЬ 2012
  • Шевченко Валентина Аркадьевна
  • Иванова Людмила Алексеевна
  • Киселев Владимир Петрович
  • Панасенко Лариса Николаевна
  • Василовская Галина Васильевна
RU2515639C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА 2002
  • Шевченко В.А.
  • Кучин Н.М.
  • Ильчак И.В.
  • Артемьева Н.А.
  • Филин Д.В.
RU2233817C1
Формовочная смесь для приготовления пенобетонов 2022
  • Аболтынь Александр Яковлевич
  • Аболтынь Илья Александрович
  • Заходякина Елена Александровна
  • Габидуллин Дамир Филигатович
RU2802407C2
Способ приготовления бетонной смеси 1987
  • Горчаков Григорий Иванович
  • Усов Борис Александрович
  • Домокеев Алексей Александрович
  • Сергеев Алексей Борисович
  • Сорокин Анатолий Юрьевич
SU1521735A1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СТАЛЕФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ И МОДИФИЦИРОВАННАЯ СТАЛЕФИБРОБЕТОННАЯ СМЕСЬ 2002
  • Антропова Е.А.
  • Дробышевский Б.А.
  • Бялик Б.Ф.
  • Мазур В.Н.
RU2214986C1
Наномодифицированный цементный композит для строительной 3D-печати 2021
  • Артамонова Ольга Владимировна
  • Славчева Галина Станиславовна
  • Шведова Мария Александровна
  • Бритвина Екатерина Алексеевна
  • Бабенко Дмитрий Сергеевич
RU2767643C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОВЫШЕННЫМИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ И ВОДО-МОРОЗОСТОЙКИМИ СВОЙСТВАМИ 2015
  • Тюльнин Валентин Александрович
  • Кузнецов Юрий Николаевич
  • Котлярова Нина Борисовна
  • Котлярова Наталья Ивановна
  • Калиниченко Валерий Николаевич
  • Степанчикова Ирина Германовна
RU2681720C2
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 2001
  • Иванникова Р.В.
  • Шестаков А.В.
RU2185348C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ 1995
  • Баранова Елена Ивановна[Ua]
  • Бойко Георгий Петрович[Ua]
  • Витюк Михаил Николаевич[Ua]
  • Дударь Василий Иванович[Ua]
  • Котырло Надежда Ивановна[Ua]
  • Красницкий Олег Львович[Ua]
  • Лутай Сергей Владимирович[Ua]
  • Шевчук Владимир Владимирович[Ua]
RU2097364C1
Способ приготовления бетонной смеси 1983
  • Тихомирова Маргарита Федоровна
  • Рубцов Виталий Александрович
  • Светлаков Константин Николаевич
  • Власичева Любовь Георгиевна
  • Захарова Надежда Дмитриевна
SU1315418A1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам приготовления бетонных смесей с добавками, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности бетона и снижение трудоемкости способа его получения. В способе приготовления бетонной смеси путем смешения цемента, заполнителей и активных веществ - хлорида кальция и хлорида натрия с водой затворения, указанные активные вещества и воду затворения вводят в виде минерализованных стоков - отходов производства цветных металлов с соотношением хлорида кальция и хлорида натрия 1,01:1-1,4:1 , при этом концентрация указанных активных веществ в стоках составляет 7,8-17,2%, а количество стоков в бетонной смеси составляет 1-5% активных веществ от массы цемента. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 233 818 C2

Способ приготовления бетонной смеси путем смешения цемента, заполнителей и активных веществ - хлорида кальция и хлорида натрия с водой затворения, отличающийся тем, что указанные активные вещества и воду затворения вводят в виде минерализованных стоков - отходов производства цветных металлов с соотношением хлорида кальция и хлорида натрия 1,01:1-1,4:1, при этом концентрация указанных активных веществ в стоках составляет 7,8-17,2%, а количество стоков в бетонной смеси составляет 1-5% активных веществ от массы цемента.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2233818C2

Бетонная смесь 1972
  • Бернштейн Слава Ароновна
  • Данилов Анатолий Михайлович
  • Минина Евдокия Васильевна
SU444751A1

RU 2 233 818 C2

Авторы

Шевченко В.А.

Назиров Р.А.

Рубайло И.С.

Шамов В.Н.

Шульгин Д.Р.

Кучин Н.М.

Ильчак И.В.

Павлов Е.А.

Даты

2004-08-10Публикация

2001-07-31Подача