Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонов на заполнителе, содержащем активный реакционноспособный кремнезем.
Известны добавки для замедления реакций щелочей цемента и кремнезема заполнителя - соли лития: LiNO3, LiCO3. (1. New observation on the mechanism of litium nitrate against alkali silica reaction (ASR). Feng X., Thomas M.D.A., Bremner T.W., Folliard K.J., Fournier B. Cem. and Concr. Res. 2010. 40. №1. P.94-101. 2. Experimental investigation of the mechanisms by which LiNO3 is effective against ASR. Tremblay C., Berube M.A., Fournier В., Thomas M.D., Folliard K.J. Cem. and Concr. Res. 2010. 40. №4. P.583-597. 3. Alkali-silica reactions of mortars produced by using waste glass as fine aggregate and admixtures such as fly ash and Li2CO3. Topcu Ilker Bekir, Boga Ahmet Raif, Bilir Turhan. Waste Manag. 2008. 28. №5. P.878-884. 4. Розенталь, H.K. Защита бетона на реакционноспособном заполнителе от внутренней коррозии соединениями лития. / Н.К.Розенталь, Г.В.Чехний, Г.В.Любарская, А.Н.Розенталь. // Строительные материалы. - №3. - 2009. - С.68-71.)
Соли лития вводят либо с водой затворения, либо обрабатывают затвердевший бетон в растворе соли лития под воздействием электрического тока. Считают, что образующийся на поверхности активного кремнезема литийсодержащий низкокальциевый гель, обладающий плотной и жесткой структурой, неспособен абсорбировать влагу и набухать.
Основным недостатком известных добавок является высокая стоимость и дефицитность соединений лития, в связи с чем они имеют ограниченное применение.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является органическая добавка суперпластификатор C-3, представляющая собой олигомер нафталин-формальдегидного типа. Добавка C-3 при дозировке 0,7% от массы цемента обеспечивает снижение деформаций расширения до 0,0052% при требуемых 0,1% по ГОСТ 8269.0-97 (4. Морозова, Н.Н. Проблема щелочной коррозии бетонов в республике Татарстан и пути ее решения / Н.Н.Морозова, В.Г.Хозин, А.И.Матеюнас, и др. // Известия КГАСУ, 2005. - №2. - С.58-63. 5. Морозова, Н.Н.Внутренняя коррозия бетона на заполнителях речных месторождений Татарстана / Н.Н.Морозова, А.И.Матеюнас, В.Г.Хозин и др. // Строительные материалы, 2005. - №11. - С.27-28).
Недостатком добавки C-3 является ее высокая стоимость и влияние на период живучести бетонной смеси: она может продлевать или сокращать сроки схватывания в зависимости от вида цемента, что негативно сказывается на эффективности производства строительных материалов.
Целью изобретения является предотвращение реакций щелочей цемента с кремнеземом заполнителя и регулирование периода живучести бетонной смеси. Поставленная цель достигается за счет того, что комплексная органическая добавка содержит суперпластификатор C-3, отличающаяся тем, что суперпластификатор C-3 используется в количестве 0,3% и дополнительно содержит лимонную кислоту в количестве 0,05% (от массы цемента).
Дозировку лимонной кислоты следует выбирать в зависимости от свойств применяемого цемента, а именно сроков схватывания. Лимонная кислота пластифицирует и ускоряет схватывание цементных систем при малых дозировках 0,015-0,05% или продлевает сроки схватывания при дозировках 0,06-0,1%. Дополнительное введение добавки лимонной кислоты в количестве 0,05% позволяет снизить расход C-3 до 0,3% (от массы цемента).
Для измерений деформаций расширения образцов было использовано стандартное кольцо Ле Шателье, применяемое для измерения изменения объема цемента по ГОСТ 30744-2001. Для ускорения кремнезем-щелочных реакций в смесь дополнительно вводили 3% гидроксида натрия от массы вяжущего с водой затворения.
Для проведения эксперимента использовали следующие материалы: ЦЕМ I 42,5 Н (ЗАО «Белгородский цемент») с содержанием щелочей 0,55% дробленый природный перлит Мухор-Талинского месторождения (фракция 0,63-25 мм), суперпластификатор C-3, лимонная кислота.
Результаты испытаний приведены на рис.1.
Исследования показали, что образцы с добавкой C-3 практически не расширялись в наблюдаемый период времени, что подтверждают литературные данные [4, 5] о «подавлении» добавкой C-3 реакций кремнезема заполнителя со щелочами.
Результаты эксперимента показали, что предложенная комплексная добавка C-3+лимонная кислота уменьшают деформации расширения цементно-перлитовой смеси, затворенной 3%-ным раствором гидроксида натрия: в течение первых 2 недель расстояние между стержнями было незначительным (около 0,5 мм). К 28 суткам расхождение между концами стержней у этих образцов составило 1 мм.
Предлагаемая добавка позволяет улучшить следующие свойства:
- за счет снижения расхода дорогостоящей добавки C-3 (до 0,3%) и замены части ее на лимонную кислоту - уменьшить стоимость добавки;
- суперпластификатор C-3 может сокращать или продлевать период живучести бетонной смеси в зависимости от вида цемента. В таких случаях лимонная кислота, выполняя роль ингибитора реакций щелочей и заполнителя, позволяет попутно решать технологическую задачу по регулированию сроков схватывания (табл.1).
Таким образом, установлена возможность использования более дешевых и доступных соединений, чем соли лития и C-3, позволяющих бороться с коррозией, вызванной реакцией щелочей и заполнителей.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОКРЕМНЕЗЁМА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО РАСТВОРА | 2015 |
|
RU2599739C1 |
ПЛАСТИФИЦИРУЮЩАЯ И ВОДОРЕДУЦИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНА И СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА | 2011 |
|
RU2476396C1 |
БЕТОННАЯ СМЕСЬ С ВЫСОКОЙ СТОЙКОСТЬЮ К ВЫСОЛООБРАЗОВАНИЮ | 2017 |
|
RU2651683C1 |
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОР ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА | 2009 |
|
RU2405747C1 |
РАЗЖИЖАЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ КОМПОЗИЦИИ С ОСНОВОЙ ИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВЯЖУЩЕГО | 2010 |
|
RU2536898C2 |
ОБЛЕГЧЕННАЯ ЦЕМЕНТИРУЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЗОЛЬНОЙ ПЫЛИ С ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ НА СЖАТИЕ И БЫСТРЫМ СХВАТЫВАНИЕМ | 2009 |
|
RU2513813C2 |
Мелкозернистая бетонная смесь | 2017 |
|
RU2649996C1 |
Наномодифицированный цементный композит для строительной 3D-печати | 2021 |
|
RU2767643C1 |
Холодный бетон | 2017 |
|
RU2721049C1 |
Наномодифицированный бетон | 2016 |
|
RU2616205C1 |
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонов на заполнителе, содержащем активный реакционноспособный кремнезем. Технический результат - предотвращение реакций щелочей цемента с кремнеземом заполнителя и регулирование периода живучести бетонной смеси. Комплексная органическая добавка содержит суперпластификатор С-3 отличающаяся тем, что суперпластификатор С-3, используется в количестве 0,3% от массы цемента и дополнительно содержит лимонную кислоту в количестве 0,05% от массы цемента. 1 табл., 1 ил.
Комплексная органическая добавка, содержащая суперпластификатор С-3, отличающаяся тем, что суперпластификатор С-3 используется в количестве 0,3% от массы цемента и дополнительно содержит лимонную кислоту в количестве 0,05% от массы цемента.
Морозова Н.Н | |||
и др | |||
Внутренняя коррозия бетона на заполнителях речных месторождений Татарстана // Строительные материалы | |||
Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
Способ уменьшения водоцементного фактора цементных растворов и бетонов | 1933 |
|
SU53258A1 |
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ И СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ | 1994 |
|
RU2133235C1 |
CN 1270150 А, 18.10.2000 | |||
АДАПТИВНЫЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ПРОТИВОСЛЕПЯЩИЙ ФИЛЬТР (АППФ) | 2011 |
|
RU2464596C1 |
WO 2001098229 А1, 27.12.2001 | |||
US 0007029527 В2, 18.04.2006 | |||
ЕР 1352882 B1, 07.12.2005. |
Авторы
Даты
2013-06-10—Публикация
2011-12-30—Подача