СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2010 года по МПК C04B28/02 C04B40/00 

Изобретение относится к способу приготовления бетонной смеси с добавками суперпластификаторов и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном железобетоне и в монолитном строительстве.

Известно использование в технологии бетона различного типа суперпластификаторов на основе сульфированных меламиноформальдегидных смол, продуктов конденсации нафталинсульфокислоты. модифицированных лигносульфонатов, поликарбоксилатов и т.п. (см. Ю.М.Баженов «Технология бетона», М. 2002 г., стр.48, В.Г.Батраков «Модифицированные бетоны. Теория и практика». М. 1998, стр.143).

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления бетонной смеси, заключающийся в обработке части цемента с суперпластификатором и последующим перемешиванием с остальной частью цемента, заполнителем и водой затворения (патент РФ №2042653 кл. С04В 28/02, 1987).

Задачей изобретения является повышение подвижности бетонной смеси.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предварительно подвергают активации не менее 4% от общей массы цемента путем измельчения до удельной поверхности не менее 450 м²/кг и вводят его при перемешивании в течение 1-2 мин в воду затворения, содержащую добавку суперпластификатора в количестве не менее 0,1% от общей массы цемента, с последующим введением при перемешивании остального количества цемента и заполнителя.

При необходимости совместно с суперпластификатором в воду затворения может быть введен пеногаситель с целью снижения пенообразования. В качестве пеногасителя могут быть использованы известные органические соединения на основе кремнийорганических веществ, эфиров жирных спиртов, аминов.

Активацию части цемента можно осуществлять в активаторах различных конструкций, позволяющих обеспечить получаемый результат. В качестве примера использован активатор серии ЛКРК - активатор с кольцевой рабочей камерой (см. патент на полезную модель №63250. Устройство для активации материалов. 27.05.2007).

Перемешивание активированной части цемента в воде затворения, содержащей суперпластификатор, предусматривается проводить в растворо- и бетономешалках любого типа перед введением остального количества цемента и заполнителя.

Предварительная активация цемента ведет к ускорению его растворения и образования коллоидного раствора, содержащего повышенное количество микро- и нано-частиц. При этом резко повышается активность суперпластификатора и становится возможным сокращение его расхода при сохранении подвижности бетонной смеси.

При сокращении расхода пластификатора менее 0,1% и активированного цемента менее 4% от общего расхода цемента не создается достаточного количества коллоидного раствора, обеспечивающего решение поставленной задачи.

По предложенному способу при введении такого же количества пластификатора, как в известном решении, обеспечивается увеличение подвижности бетонной смеси на 20-50%.

Примеры выполнения способа.

Для осуществления способа используют следующие материалы; портландцемент М500Д0, щебень гранитный фракции 5-10 мм, песок кварцевый средней крупности, воду питьевую, суперпластификатор С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида.).

Пример 1 (прототип). Готовят бетонную смесь состава - цемент; песок; щебень соответственно 1:2,2:3,8 (расход цемента 300 кг/м³ и В/Ц=0,5).

В бетоносмесителе перемешивают 1,035 кг активированного цемента (3,45% от общего количества цемента), содержащего 5% С-3 (0,052 кг), и 28,965 кг исходного цемента, 66 кг песка, 108 кг щебня и 15 кг воды затворения. Бетонная смесь имеет осадку конуса около 3 см. Прочность бетона в возрасте 28 сут нормального твердения 40,6 MПa.

Пример 2 (по изобретению). Готовят бетонную смесь состава - цемент: песок: щебень соответственно 1:2,2:3,8 (расход цемента 300 кг/м³ и В/Ц=0,5). В бетоносмесителе перемешивают 1,2 кг активированного цемента (4% от общего количества цемента) с 15 кг воды затворения, содержащей 4,3% С-3 (0,052 кг), в течение 1-2 мин с последующим введением 28,8 кг исходного цемента, 66 кг песка и 108 кг щебня. Бетонная смесь имеет осадку конуса около 5 см. Прочность бетона в возрасте 28 сут нормального твердения 42,5 MПa.

Пример 3 (по изобретению). Готовят мелкозернистую бетонную смесь (МЗБ) состава Ц:П=1:3 при расходе цемента 500 г и В/Ц=0,4. В растворомешалке перемешивают 50 г активированного цемента (10% от общего количества цемента) в течение 1-2 мин с водой затворения, содержащей 0,1% С-3 от общей массы цемента с последующим введением 450 г исходного цемента и 1500 г песка. Растекание бетонной смеси на встряхивающем столике после 30 встряхиваний составило 159 мм. Прочность при сжатии составила 36,5 МПа.

Пример 4 (для сравнения). Готовят мелкозернистую бетонную смесь (МЗБ) состава Ц:П=1:3 при расходе цемента 500 г и В/Ц=0,4. В растворомешалке перемешивают 50 г активированного цемента (10% от общего количества цемента) в течение 1-2 мин с водой затворения, с последующим введением 450 г исходного цемента и 1500 г песка. Растекание бетонной смеси на встряхивающем столике после 30 встряхиваний составило 109 мм. Прочность при сжатии составила 33,7 МПа.

Пример 5 (для сравнения). Готовят мелкозернистую бетонную смесь (МЗБ) состава Ц:П=1:3 при расходе цемента 500 г и В/Ц=0,4. В растворомешалке перемешивают 500 г исходного цемента и 1500 г песка с водой затворения, содержащей 0,1% С-3 от общей массы цемента в течение 1-2 мин. Растекание бетонной смеси на встряхивающем столике после 30 встряхиваний составило 107 мм. Прочность при сжатии составила 34,5 МПа.

Таким образом, в примерах 4 и 5 показано, что введение только активированной части цемента или только суперпластификатора не дает эффекта их совместного действия.

В качестве добавок по заявляемому способу помимо суперпластификатора С-3, использованного в примерах выполнения, с равным результатом могут быть использованы и другие: например, на основе сульфированных меламиноформальдегидных смол, поликарбоксилатов и т.п.

Изобретение относится к способу приготовления бетонной смеси с добавками суперпластификаторов и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном железобетоне и в монолитном строительстве. При осуществлении способа предварительной активации подвергают не менее 4% от общей массы цемента путем измельчения до удельной поверхности не менее 450 м²/кг и вводят его при перемешивании в течение 1-2 мин в воду затворения, содержащую добавку суперпластификатора в количестве не менее 0,1% от общей массы цемента, с последующим введением при перемешивании остального количества цемента и заполнителя. При необходимости совместно с суперпластификатором в воду затворения может быть введен пеногаситель с целью снижения пенообразования. Достигается увеличение подвижности бетонной смеси. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию части от расчетного количества цемента с суперпластификатором и последующее перемешивание с остальным количеством цемента, заполнителем и водой, отличающийся тем, что предварительной активации подвергают не менее 4% от общей массы цемента путем измельчения до удельной поверхности не менее 450 м²/кг и вводят его при перемешивании в течение 1-2 мин в воду затворения, содержащую добавку суперпластификатора в количестве не менее 0,1% от общей массы цемента, с последующим введением при перемешивании остального количества цемента и заполнителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемешивании активированной части цемента с водой затворения, содержащей добавку суперпластификатора, дополнительно вводят пеногаситель.