КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ Российский патент 2006 года по МПК C04B22/12 C04B24/02 C04B103/14 

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций.

Известно применение комплексной добавки, состоящей из сульфата алюминия и хлористого кальция, для ускорения схватывания и повышения прочности через 1 сутки (А.С. SU 302320, С 04 В 21/20, опубл. 1970 г.).

Известна комплексная добавка к бетонам и растворам для работы при отрицательных температурах окружающего воздуха, включающая сахарат кальция и хлористый кальций при массовом соотношении сахарата кальция и хлористого кальция 0,0001-0,001:1 (Патент RU №2187480, МПК⁷ С 04 В 28/02, опубл. 20.08.2002 г.).

Известна добавка в бетонную смесь для повышения прочности бетона в ранние сроки твердения, включающая гидрооксид натрия и глицерин (Патент RU №2185347, МПК⁷ С 04 В 28/02, опубл. 20.07.2002 г.).

Общим недостатком вышеперечисленных комплексных добавок является недостаточно высокая скорость набора прочности в ранние сроки твердения, кроме этого добавки недостаточно морозостойки.

Наиболее близким техническим решением является комплексная добавка для бетонов и растворов (Патент RU №2168478, МПК⁷ С 04 В 28/04, опубл. 6.10.2001 г.), включающая ускоритель и пластификатор, причем в качестве ускорителя используют соли соляной и муравьиной кислот, а в качестве пластификатора - полиспитры. В качестве соли соляной кислоты используются хлориды кальция, калия и натрия.

Эта добавка также обладает недостатками вышеперечисленных добавок.

Задачей предлагаемого решения является разработка оптимального состава комплексной добавки, приводящей к ускорению твердения бетона, повышению пластичности (подвижности) бетонной смеси, повышению морозостойкости и уменьшению коррозии арматуры.

Поставленная задача решается с помощью комплексной добавки для бетонов и растворов, включающей хлорид кальция, полиспирты, нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция 25-30Полиспирты 0,3-1,0Нитрит натрия 12-16Вода Остальное

Комплексная добавка может содержать в качестве пластификатора дополнительно лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.%.

Комплексная добавка в качестве полиспиртов предпочтительно содержит глицерин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция 30Нитрит натрия 15Глицерин 0,35Лигносульфонат 0,25Вода Остальное

Комплексная добавка дополнительно может содержать сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорид кальция 0,001-0,0015:1.

В предлагаемой комплексной добавке подобран оптимальный состав компонентов, ускоряющий набор прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения. Дополнительное введение лигносульфоната позволяет значительно увеличить пластичность бетонной смеси. В качестве полиспиртов можно использовать любые известные, предпочтительно глицерин, использование которого в сочетании с другими пластификаторами позволяет получать как плотные, так и поризованные бетонные смеси.

Введение сахарата кальция позволяет увеличить эффективность при производстве бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха, и способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при добавлении комплексной добавки к бетонам и растворам, является ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Для приготовления комплексной добавки используются глицерин, полученный по ГОСТу 6824-95, кальций хлористый технический жидкий, полученный по ГОСТу 450-77, лигносульфонат технический порошкообразный, полученный по ТУ 54-028-00279580-97, пластификатор лигносульфонат модифицированный гранулированный, полученный по ТУ 5870-001-58042865-03, нитрит натрия, полученный по ГОСТу 19906.

Определение подвижности, жесткости и объемной массы бетонной смеси, прочности и морозостойкости бетона производилось в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 "Смеси бетонные. Методы испытания", ГОСТ 10181-78 "Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение", ГОСТ 10860-76 "Бетоны. Методы определения морозостойкости". В таблицах 1-4 представлены данные о составе добавки в проведенных испытаниях, подтверждающие полученный технический результат.

Комплексной добавке присвоено условное наименование "Бенотех ПМП-1".

Бетонную смесь готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и интенсивно перемешивают, в полученную сухую смесь вносят комплексную добавку в количестве от 0,5 до 5% от массы цемента и смесь перемешивают до однородной массы. Затем готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления образцов лабораторного типа.

Для приготовления бетонной смеси использовались цемент - пц400, изготовитель ОАО "Искитмцемент"; песок с М_кр.=2,15, загрязненность 1,2% - изготовитель АОЗТ "Северо-Криводановский карьер"; щебень-диабаз, фракции 5-20 мм - производитель ОАО "Каменный карьер" п.Горный.

Из представленных в таблицах 1-4 данных видно, что предлагаемая добавка обладает высокой эффективностью при проведении бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха. Применение добавки способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона. При этом повышаются защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. Коррозия отсутствует.

Табл.1
Состав добавки "Бенотех ПМП-1"№ п/пХлорид кальция, мас.%Нитрит натрия, мас.%Полиспирты, мас.%Лигносульфонат, мас.%Сахарат кальция, мас.%Вода, мас.%ГлицеринПентаэритрит130,015,00,35-0,25-54,4230,016,00,305---53,695325,012,0-1,01,00,0360,97430,015,00,35--0,4554,205(прототип)66,0Соль муравьиной кислоты - 100-24,0---

Табл.4
Эффективность действия добавки "Бенотех ПМП-1" в бетоне№№п/пРасход материалов на 1 м³ бетонаПлотность бетонной смеси, кг/м³Осадка конуса, смЦ/вПрочность на сжатие в возрасте, МПаЦемент, кгПесок, кгЩебень, кгВода, лДобавка, % от массы цемента1 сутки28 сутокБетоны (состав добавки №3 из таблицы 1)14507051000180-23754,02,512,948,2245070510001600,523753,02,819,451,7345070510001511,023752,52,9819,552,2445070510001441,523754,03,122,651,75(прототип)45070510001443,023754,03,115,949,5Строительный раствор Пк3 (8-12 см) (состав добавки №4 из таблицы 1)13501250-240-207510,01,462,419,623501250-1490,520759,02,353,623,133501250-1421,020758,02,464,022,843501250-1401,520758,52,54,624,85(прототип)3501250-1403,020758,02,52,520,0

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, дополнительно содержит нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид кальция - 25-30, полиспирты - 0,3-1,0, нитрит натрия - 12-16, вода - остальное. Добавка может дополнительно содержать лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.% или сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорида кальция 0,001-0,0015:1, а в качестве полиспиртов глицерин. Предпочтительно следующее соотношение компонентов, мас.%: хлорид кальция - 30, нитрит натрия - 15, глицерин - 0,35, лигносульфонат - 0,25, вода - остальное. Технический результат - ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха. 4 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрит натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция25-30Полиспирты0,3-1,0Нитрит натрия12-16ВодаОстальное

Хлорид кальция30Нитрит натрия15Глицерин0,35Лигносульфонат0,25ВодаОстальное