МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН Российский патент 2013 года по МПК C04B28/04 C04B111/20 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и в промышленном строительстве.

Известна сырьевая смесь для приготовления бетона, включающая портландцемент, отсев дробления кварцитопесчаника, механоактивированный отсев кварцитопесчаника и воду при следующих соотношениях компонентов, кг/м³:

Портландцемент 300-350 Отсев дробления кварцитопесчаника 1100-1300 Указанный отсев кварцитопесчаника механоактивированный 90-140 Вода Остальное

(патент RU 2389703, МПК С04В 28/04, С04В 111/20, 2010).

Недостатком данной смеси является невысокая прочность на сжатие, низкая подвижность и высокое воздухововлечение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является мелкозернистый бетон, содержащий портландцемент, заполнитель - глауконитовый песок, наполнитель - молотый глауконитовый песок с удельной поверхностью S_уд=350 м²/кг, суперпластификатор С-3 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 18,0-19,0 Заполнитель - глауконитовый песок 68,1-68,9 Наполнитель - молотый глауконитовый песок 1,0-2,0 Суперпластификатор С-3 0,1-0,2 Вода 11,0-11,7

(патент RU 2358938, МПК С04В 28/04, 2010).

Недостатком данного технического решения является низкая подвижность и высокое воздухововлечение бетонной смеси, низкая прочность бетона на сжатие в проектном возрасте.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание мелкозернистого бетона из смеси высокой подвижности, с низким воздухововлечением и повышенной прочностью на сжатие в проектном возрасте.

Решение задачи достигается тем что, мелкозернистый бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, заполнитель, кремнеземсодержащий компонент, добавки и воду, согласно изобретению содержит в качестве заполнителя кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, в качестве кремнеземсодержащего компонента - молотый кварцевый песок с удельной поверхностью S_уд=500-700 м²/кг, а в качестве добавок - продукт на основе модифицированного поликарбоксилата - гиперпластификатор «Melflux 2651 F» и пеногаситель ЦОП на основе водной эмульсии оксипропилированного полимера с эмульгатором - смесью полиоксиэтиленгликолевых эфиров олеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 16,0-22,0, Кварцевый песок 69,4-75,9, Указанный кремнеземсодержащий компонент 1,6-2,2, Гиперпластификатор «Melflux 2651 F» 0,08-0,12, Указанный пеногаситель ЦОП 0,016-0,022, Вода Остальное

Характеристика веществ, используемых для получения мелкозернистого бетона.

Портландцемент - по ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».

Кварцевый песок - по ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

Пеногаситель ЦОП на основе водной эмульсии оксипропилированного полимера с эмульгатором - смесью полиоксиэтиленгликолевых эфиров олеиновой кислоты по ТУ 2229-136-00203335-2001.

Гиперпластификатор Melflux 2651 F - продукт, получаемый методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата, производства Degussa Constraction Polymers (SKW Trostberg, Германия).

Заполнитель - кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2. При меньшем модуле крупности кварцевого песка возрастает воздухововлечение смеси при приготовлении мелкозернистого бетона, а при большем модуле крупности кварцевого песка наблюдается расслоение смеси. Использование кварцевого песка такой крупности позволяет снизить водоцементное отношение, что приводит к упрочнению бетона.

Кремнеземсодержащий компонент в виде молотого кварцевого песка с удельной поверхностью S_уд=500-700 м²/кг позволяет снизить воздухововлечение бетонной смеси. Кроме того, он связывает портландит в низкоосновные гидросиликаты кальция, что упрочняет цементный камень.

Применение гиперпластификатора Melflux 2651 F позволяет значительно сократить количество воды затворения в мелкозернистом бетоне и повысить подвижность бетонной смеси.

Пеногаситель ЦОП снижает воздухововлечение в бетонной смеси.

Таким образом, бетонная смесь, состоящая из портландцемента, заполнителя, кремнеземсодержащего компонента, гиперпластификатора Melflux 2651 F и пеногасителя ЦОП, обладает низкой водопотребностью, высокой подвижностью, низким воздухововлечением, что в итоге приводит к повышению прочности бетона. Заявляемое изобретение применимо и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.

Порядок приготовления бетонной смеси состоит в следующем:

1. Дозируют портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью S_уд=500-700 м²/кг.

2. Дозируют воду.

3. Дозируют гиперпластификатор Melflux 2651 F и пеногаситель ЦОП, их вместе добавляют в подготовленную воду.

4. Отдозированные компоненты: портландцемент, кварцевый песок, кремнеземсодержащий компонент и воду с гиперпластификатором Melflux 2651 F и пеногасителем ЦОП загружают в бетоносмеситель, где осуществляют их перемешивание до получения однородной массы. Далее изготавливают бетонные изделия и контрольные образцы по ГОСТ 10180. Образцы делят на две серии. Одну серию образцов хранят в нормальных условиях, другую подвергают тепловлажностной обработке (ТВО) в пропарочной камере по режиму 2+3+5+4 ч. Составы бетонной смеси мелкозернистого бетона представлены в таблице 1. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 2 Показатель Состав прототип 1 2 3 4 5 Подвижность смеси (осадка конуса, см)   П1 П4 П4 П4 П4 (3) (17) (16) (16) (17) Воздухововлечение смеси, % - 9,1 5,2 4,9 4,7 4,6 Предел прочности на сжатие, МПа             - после ТВО 18,9 17,1 30,3 42,0 53,7 62,6 - в возрасте 28 сут - 22,8 40,4 56,0 71,6 83,5

Анализ данных, представленных в табл.1, 2, показывает, что предлагаемый состав мелкозернистого бетона по данному изобретению, по сравнению с прототипом, отличается повышенной прочностью на сжатие. При этом бетонная смесь обладает высокой подвижностью и низким воздухововлечением.

Совместное введение гиперпластификатора Melflux 2651 F и пеногасителя ЦОП позволяет в два раза снизить воздухововлечение бетонной смеси, в то время как их отдельное введение снижает этот показатель только на 35-40%. Благодаря этому, достигается увеличение прочности мелкозернистого бетона более чем в 3,5 раза.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из мелкозернистого бетона, как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Технический результат - увеличение подвижности и уменьшение воздухововлечения бетонной смеси, повышение прочности бетона на сжатие в проектном возрасте. Мелкозернистый бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью S_уд=500-700 м/кг, гиперпластификатор «Melflux 2651 F» и пеногаситель ЦОП, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 16,0-22,0, кварцевый песок 69,4-75,9, молотый кварцевый песок 1,6-2,2, гиперпластификатор «Melflux 2651 F» 0,08-0,12, пеногаситель ЦОП - 0,016-0,022, вода остальное. 2 табл.

Мелкозернистый бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, заполнитель, кремнеземсодержащий компонент, добавки и воду, отличающийся тем, что она содержит в качестве заполнителя кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, в качестве кремнеземсодержащего компонента - молотый кварцевый песок с удельной поверхностью S_уд=500-700 м²/кг, а в качестве добавок - продукт на основе модифицированного поликарбоксилата - гиперпластификатор «Melflux 2651 F» и пеногаситель ЦОП при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент 16,0-22,0 кварцевый песок 69,4-75,9 указанный кремнеземсодержащий   компонент 1,6-2,2 гиперпластификатор «Melflux 2651 F» 0,08-0,12 пеногаситель ЦОП 0,016-0,022 вода остальное