КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР К ЦЕМЕНТНОМУ БЕТОНУ Российский патент 2009 года по МПК C04B18/04 C04B24/24 C04B103/65 

Описание патента на изобретение RU2360877C2

Изобретение относится к производству цементных бетонов общестроительного назначения. Бетоны содержат комплексный модификатор, состоящий из минерального носителя (подложки) и поверхностно-активного вещества (ПАВ) пластифицирующего действия.

Известен минеральный наполнитель в виде тонкомолотого кварцевого песка и т.д. В результате введения этого наполнителя возрастает прочность цементной композиции /Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве /В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, К.Г.Химмлер. - М.: Стройиздат, 1988, - 198 с./ [1].

Недостатком полученного состава является отсутствие положительного влияния на адгезионную прочность цементного теста к заполнителю и низкая морозостойкость бетона.

Известен состав, включающий минеральный носитель - карбонатный шлам (побочный продукт водоумягчения на ТЭС), состоящий из 90-95% СаСО3 и 5-10% Fe(ОН)3 с удельной поверхностью твердых частиц 5-7 тыс.см2/г /А.с. №709593. Сырьевая смесь для получения керамзитобетона / А.А.Новопашин, С.Ф.Коренькова [и др.] - Опубл. 1979 / [2]. Достоинством состава является повышенная прочность на сжатие бетона.

Недостатком этого состава является повышенная водопотребность цемента, что способствует в процессе гидратации его образованию более пористой структуры камня и пониженной морозостойкости.

Наиболее близким по технической сущности является комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов, в котором в качестве минеральной добавки использован карбонатный шлам, а ПАВ - воздухововлекающее вещество - алкиларилсульфонат натрия / Пат.2205809 Российская Федерация, МПК С04В 28/02/ (С04В 28/02, 24:24), 111:20. Комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов / С.Ф.Коренькова, Д.А.Горюхин; заявитель и патентообладатель СамГАСА. - №2001109831; заявлено 11.04.2001; опубл. 10.06.2003. Бюл. - 2003. - №16. / [3]. Принят за прототип.

Сущностью изобретения является повышение качества бетонной смеси.

Техническим результатом является повышение долговечности цементного бетона, а именно водо- и морозостойкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном составе, включающем минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия, особенностью является то, что он в качестве указанного ПАВ содержит поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный карбонатный шлам 99,5 поликарбоксилатный эфир 0,5

при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента.

ПАВ пластифицирующего действия - высокоактивная химическая добавка Бисил СЦЦ. Высокая степень снижения водоцементного отношения достигается за счет активного редуцирующего действия поликарбоксилатного эфира (ПКЭ), используемого в качестве ПАВ.

Карбонатный шлам представляет собой осадок, образуемый при водоумягчении воды на теплоэлектростанции г. Самары следующего состава: CaO - 86%, MgO - 12%, Fe2O3 - 2%. Основным минералом шлама является карбонат кальция, который находится в виде тонкодисперсных фракций с удельной поверхностью частиц 10000 см2/г. Последнее определяет его высокую поверхностную активность.

Установлена максимальная дозировка ПКЭ - 0,5% от массы комплексного модификатора (в расчете на сухое вещество). ПКЭ перемешивается с карбонатным шламом до образования комплексной добавки и затем подается в бетонную смесь.

Физико-химические процессы в комплексном модификаторе и цементе позволяют синергетически усилить полезные свойства компонентов (пластифицирующий эффект возрастает в 2-2,5 раза, прочность - на 40-50%, В/Ц снижается с 0,55 до 0,38). Результатом химического взаимодействия высокодисперсного карбоната кальция с алюминатами цементного клинкера является образование нового кристаллического соединения волокнистой структуры - гидрокарбоалюмината кальция (3СаО·Al2О3·СаСО3·11Н2О), что создает дополнительное увеличение прочности бетона.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Для приготовления бетонных смесей использовали: карбонатный щебень фракций 5-20 мм; цемент марки 400ДО, кварцевый песок размером 0,2…2,5 мм, а также 0,5% ПКЭ от массы модификатора (в расчете на сухое вещество). Поликарбоксилатный эфир, представляющий собой модифицированный карбоксиловый эфир, относится к группе гиперпластификаторов. После приготовления комплексного модификатора в количестве 15, 20 и 25% от массы цемента вводили в бетонную смесь и после перемешивания изготавливали контрольные образцы для определения прочности, плотности, морозостойкости и водостойкости бетона по стандартным методикам (после 28 суток твердения в нормальных условиях).

В таблице 1 приведены составы тяжелого цементного бетона, а в таблице 2 - результаты их испытаний.

Таблица 1 Составы бетонных смесей (известный и заявляемые) № состава Содержание компонентов, кг на 1 м3 смеси Комплексный модификатор, % от массы цемента Цемент Щебень Песок Вода Комплексный модификатор 1 300 1150 550 165 - 0 2 300 1150 550 125 45 15 3 300 1150 550 135 60 20 4 300 1150 550 155 75 25

Таблица 2 Физико-механические свойства бетонов № состава Плотность бетона, кг/см3 Прочность на сжатие, МПа Морозостойкость, кол-во циклов Коэффициент размягчения Кол-во свободного
Са(ОН)2
1 2250 21,0 150 0,87 2,5 2 2150 30,0 250 0,94 2,55 3 2120 31,0 250 0,92 отсутствует 4 2100 25,0 200 0,9 отсутствует

Применение комплексного модификатора позволяет получить существенный технико-экономический эффект за счет снижения водопотребности цемента, улучшения пластических свойств бетонной смеси, а также уменьшения макропористости при одновременном увеличении объема микропор, в результате чего достигается повышенная долговечность (водо-, коррозие-, морозостойкость), прочность бетона.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, К.Г.Химмлер. - М.: Стройиздат, 1988, - 198 с.

2. А.с. №709593. Сырьевая смесь для получения керамзитобетона / А.А.Новопашин, С.Ф.Коренькова [и др.] - Опубл. 1979.

3. Пат. 2205809 Российская Федерация, МПК С04В 28/02/ (С04В 28/02, 24:24), 111:20. Комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов / С.Ф.Коренькова, Д.А.Горюхин; заявитель и патентообладатель СамГАСА. - №2001109831; заявлено 11.04.2001; опубл. 10.06.2003. Бюл. - 2003, - №16.

Похожие патенты RU2360877C2

название год авторы номер документа
Полифункциональная органоминеральная добавка 2023
  • Гичко Николай Олегович
  • Ильина Лилия Владимировна
RU2807457C1
НАПОЛНИТЕЛЬ-ПЛАСТИФИКАТОР ДЛЯ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТНЫХ ВЯЖУЩИХ 2012
  • Рояк Генрих Соломонович
  • Сусоров Игорь Анатольевич
  • Хаит Ефим Львович
  • Миленин Денис Александрович
  • Добкин Валерий Самуилович
RU2510369C2
Комплексная добавка для бетонной смеси 2016
  • Косулина Татьяна Петровна
  • Цокур Ольга Сергеевна
  • Черных Виктор Федорович
  • Маштаков Александр Филиппович
RU2633016C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОТДЕЛКИ ФАСАДОВ ЗДАНИЙ 2008
  • Коренькова Софья Федоровна
  • Миронова Анна Сергеевна
RU2373168C1
БЕТОННАЯ СМЕСЬ 2004
  • Чупшев В.Б.
RU2258052C2
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ КИРПИЧНОЙ КЛАДКИ НА ЦЕМЕНТНОМ РАСТВОРЕ 2006
  • Чумаченко Наталья Генриховна
  • Мироненко Ефим Владимирович
RU2326085C2
СУХАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ 2012
  • Дергунов Сергей Александрович
  • Орехов Сергей Алексеевич
  • Бреднева Марина Владимировна
  • Рубцова Валентина Николаевна
RU2499777C2
Самоуплотняющаяся бетонная смесь и способ ее приготовления 2021
  • Смирнов Александр Олегович
  • Анисимов Сергей Николаевич
  • Лешканов Андрей Юрьевич
RU2775294C1
КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР ЦЕМЕНТОВ ДЛЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОНОВ 2001
  • Коренькова С.Ф.
  • Горюхин Д.А.
RU2205809C2
ШТУКАТУРНАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОТДЕЛКИ ФАСАДОВ ЗДАНИЙ 2011
  • Миронова Анна Сергеевна
RU2470902C1

Реферат патента 2009 года КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР К ЦЕМЕНТНОМУ БЕТОНУ

Изобретение относится к производству цементных бетонов общестроительного назначения. Комплексный модификатор к цементному бетону включает минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия - поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный карбонатный шлам - 99,5, поликарбоксилатный эфир - 0,5, при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента. Технический результат - повышение долговечности, водо- и морозостойкости, прочности бетона. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 360 877 C2

Комплексный модификатор к цементному бетону, включающий минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия, отличающийся тем, что в качестве указанного ПАВ он содержит поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный карбонатный шлам 99,5 поликарбоксилатный эфир 0,5


при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2360877C2

КОМПЛЕКСНЫЙ МОДИФИКАТОР ЦЕМЕНТОВ ДЛЯ МОНОЛИТНЫХ БЕТОНОВ 2001
  • Коренькова С.Ф.
  • Горюхин Д.А.
RU2205809C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2003
  • Коренькова С.Ф.
  • Ермилова Ю.А.
RU2259338C2
RU 95109244 А1, 27.05.1997
Состав для изготовления строительных материалов 1990
  • Бабаян Грант Григорьевич
  • Даштоян Степан Абрамович
  • Михаелян Вардуш Гегамовна
  • Манукян Нунуфар Арминаковна
  • Карапетян Изабелла Арташесовна
  • Григорян Левон Амазаспович
  • Макарян Левон Мамиконович
SU1766868A1
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

RU 2 360 877 C2

Авторы

Коренькова Софья Федоровна

Зимина Вероника Григорьевна

Даты

2009-07-10Публикация

2007-06-22Подача