ХИМИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2005 года по МПК C04B22/08 C04B24/18 

Изобретение относится к области строительства, к добавкам полифункционального действия для цементных бетонов и строительных растворов.

Известна химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов в виде лигносульфонатов технических - побочный продукт переработки древесины сульфатным способом (ОСТ 13-183-33) /1/.

Данный известный ингредиент входит в состав многих химических добавок для цементных бетонов и строительных растворов.

Так, например, известна химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, повышающая прочность бетона, содержащая лигносульфонаты технические, отход производства калийных удобрений на основе натрия хлористого, золу-унос и вспученный перлитовый песок (Патент РФ №2039718, кл. С 12 В 28/04, опубл. 1995) /2/.

Однако данная известная химическая добавка не обладает широким спектром положительных свойств, придаваемых ею цементным бетонам и строительным растворам.

Известна химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, представляющая собой лигносульфонаты технические модифицированные - смесь лигносульфонатов технических с солями минеральных кислот: натрием хлористым, сульфатом натрия, нитратом натрия и нитратом кальция (Строительный каталог СК-4. Химические добавки для бетонов и строительных растворов, май 1987, с.27-29) /3/.

Данная известная химическая добавка вводится в цементные бетоны и строительные растворы в качестве пластификатора. Она повышает подвижность бетонных смесей и сокращает расход цемента или срока выдерживания бетона в естественных условиях при положительной температуре. Однако эффективность данной известной добавки недостаточно высокая.

Известна химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, содержащая натрий хлористый и кальций хлористый (Руководство по применению химических добавок в бетоны. М., 1981, с.19) /4/.

Данная известная химическая добавка применяется как противоморозная. Однако она не придает широкого спектра положительных свойств цементным бетонам и строительным растворам. Кроме того, она оказывает отрицательное влияние на арматуру в бетоне - вызывает ее коррозию.

Известной пластифицирующей химической добавкой для цементных бетонов и строительных растворов является гексаметафосфат (полифосфат натрия) - ТУ 38-101615-76151.

Однако индивидуальное использование гексаметафосфата в качестве добавки не обеспечивает ее высокой эффективности.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, содержащая лигносульфонаты технические и натриевую соль минеральной кислоты (Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий к СНиП 3.09.01-85, М., 1989, с.6) /6/.

В качестве натриевой соли минеральной кислоты данная известная добавка содержит сульфат натрия. Она обеспечивает защиту стальной арматуры от коррозии, но ее необходимо использовать в значительных количествах. При этом ее введение в цементные бетоны приводит к образованию высолов на их поверхностях. Кроме того, она не способствует повышению сохраняемости бетонных смесей и их прочности на сжатие.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является, повышение сохраняемости подвижности бетонных смесей и прочности бетона на сжатие, снижение расхода добавки, предотвращение высолов на бетонных поверхностях.

Указанный технический результат достигается тем, что химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, содержащая лигносульфонаты технические и натриевую соль минеральной кислоты, имеет ту отличительную особенность, что в качестве натриевой соли минеральной кислоты она содержит натрий хлористый и гексаметафосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

натрий хлористый 69,5-78

гексаметафосфат 0,05-0,5

лигносульфонаты технические остальное

При оптимизации состава новой добавки к цементным бетонам и строительным растворам при использовании ингредиентов, ранее применявшихся в добавках, было выявлено, что при их определенном качественном и количественном соотношении наблюдается улучшение положительных свойств добавки: несмотря на использование в ней натрия хлористого, она придает бетону защитные свойства от коррозии стальной арматуры, не способствует образованию высолов, повышает сохраняемость и прочность бетонных смесей на сжатие и при этом ее расход снижается по сравнению с известной добавкой /6/.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. Готовят химическую добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

натрий хлористый 69,5

гексаметафосфат 0,05

лигносульфонаты технические остальное

Сопоставление свойств приготовленной и известной /6/ добавок показало, что добавку согласно изобретению можно использовать в небольших количествах - достаточно в количестве 0,3% от массы цемента для приготовления цементного бетона, в то время как известную добавку нужно вводить в количестве не менее 0,7 мас.%. При этом сохраняемость бетонной смеси при использовании известной добавки /6/ в количестве 0,7 мас.% составляет 3 часа, а сохраняемость бетонной смеси при использовании химической добавки согласно изобретению, взятой в количестве 0,3%, выше на 30-70%. Прочность бетонной смеси на сжатие у равноподвижных сопоставляемых смесей значительно выше при использовании добавки согласно изобретению, несмотря на значительно меньший ее расход по сравнению с известной /6/ добавкой. За период наблюдений, равный 6 месяцам, на арматуре в цементном бетоне, приготовленном с использованием химической добавки согласно изобретению, не были выявлены признаки коррозии. Не наблюдалось появления высолов, в то время как эти признаки появились уже через 3 месяца наблюдений в тех образцах, которые были изготовлены с применением известной /6/ химической добавки.

Пример 2. Готовят химическую добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

натрий хлористый 78

гексаметафосфат 0,5

лигносульфонаты технические остальное

Сопоставление свойств приготовленной и известной /6/ добавок показало, что добавку согласно изобретению можно использовать в небольших количествах - достаточно в количестве 0,3% от массы цемента для приготовления цементного бетона, в то время как известную добавку нужно вводить в количестве не менее 0,7 мас.%. При этом сохраняемость бетонной смеси при использовании известной добавки /6/ в количестве 0,7 мас.% составляет 3 часа, а сохраняемость бетонной смеси при использовании химической добавки согласно изобретению, взятой в количестве 0,3%, выше на 30-70%. Прочность бетонной смеси на сжатие у равноподвижных сопоставляемых смесей значительно выше при использовании добавки согласно изобретению, несмотря на значительно меньший ее расход по сравнению с известной /6/ добавкой. За период наблюдений, равный 6 месяцам, на арматуре в цементном бетоне, приготовленном с использованием химической добавки согласно изобретению, не были выявлены признаки коррозии. Не наблюдалось появление высолов, в то время как эти признаки появились уже через 3 месяца наблюдений в тех образцах, которые были изготовлены с применением известной /6/ химической добавки.

Химической добавке для бетонных смесей и строительных растворов присвоили наименование "Универсал П-2".

Таким образом, химическая добавка согласно изобретению вводится в бетонные смеси в малых дозах, но при этом заметно улучшает их полезные свойства: сохраняемость, прочность на сжатие, отсутствие высолов на бетонных поверхностях, защита стальной арматуры от коррозии, несмотря на наличие в ее составе натрия хлористого.

Настоящее изобретение относится к химической добавке для цементных бетонов и строительных растворов и может найти применение в промышленности строительных материалов. Химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов содержит следующие компоненты, мас.%: натрий хлористый 69,5-78, гексаметафосфат натрия 0,05-0,5, лигносульфонаты технические - остальное. Технический результат - повышение сохраняемости подвижности бетонных смесей и строительных растворов с указанной добавкой и увеличение прочности цементных бетонов на сжатие, придание цементным бетонам и строительным растворам защитных свойств по отношению к стальной арматуре, исключение появления высолов.

Химическая добавка для цементных бетонов и строительных растворов, содержащая лигносульфонаты технические и натриевую соль минеральной кислоты, отличающаяся тем, что в качестве натриевой соли минеральной кислоты она содержит натрий хлористый и гексаметафосфат при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Натрий хлористый 69,5-78

Гексаметафосфат 0,05-0,5

Лигносульфонаты технические Остальное.