БИОДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2013 года по МПК C04B28/00 C04B24/00 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к биодобавкам для бетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении конструкций, изделий и деталей как в промышленном строительстве, так и для возведения объектов жилищного назначения.

Известно множество различных добавок, представленных либо индивидуальными веществами, либо комплексами химических соединений, вводимых с целью улучшения характеристик. Они отличаются как по химическому и вещественному составу, так и по степени воздействия на качественные показатели [Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. - М.: Технопроект, 1998. С.3-4; С.128-133; С.276-284; С.471-472; С.628-631.].

Известна бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель, воду и добавку, например хлорид кальция [Руководство по применению химических добавок в бетоне / НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1980. С.6; С.34.].

Однако применение хлорида кальция может вызвать коррозию арматуры или образование высолов на поверхности. В целом же, к недостаткам индивидуальных веществ следует отнести ограниченность их влияния на свойства, вследствие чего такие соединения не обеспечивают требуемые качественные показатели.

Известна добавка для бетонной смеси, содержащая микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде [RU 2133239, МПК С04В 28/02, опубл. 20.07.1999.].

Недостатком известного состава добавки является невысокий разжижающий эффект и снижение прочности готового бетона при повышенной ее дозировке.

Технический результат заключается в повышении подвижности бетонной смеси при сохранении прочности бетона.

Сущность предлагаемого решения состоит в том, что биодобавка для бетонной смеси, содержащая микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде, дополнительно содержит микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides,   культивируемый на синтетической питательной 33-44 среде   микрокремнезем 56-67

По определителю бактерий Берги род Leuconostoc входит в трибу Streptococcaceae, семейство Lactobacillaceae. Род Leuconostoc включает „типичного представителя" Leuconostoc mesenteroides и 8 „второстепенных" видов - Leuconostoc pseudomesenteroides, Leuconostoc lactis, Leuconostoc citreum, Leuconostoc gelidum, Leuconostoc carnosum, Leuconostoc fallax, Leuconostoc argentinum и Leuconostoc oenos. Два других ранее существовавших вида, Leuconostoc cremoris и Leuconostoc dextranicum, упразднены в связи с тем, что генетически являются не более чем подвидами Leuconostoc mesenteroides.

Leuconostoc принадлежат к грамположительным бактериям, являются микроаэрофилами или факультативными анаэробами, образуют цепочки, энергетический метаболизм протекает по типу брожения, нуждаются в сложных питательных веществах. Представители рода Leuconostoc относятся к гетероферментативным микроорганизмам. На практике используются в изготовлении молочных продуктов, вина и не являются патогенами.

Микрокремнезем - высокодисперсный минеральный порошок с удельной поверхностью зерен, равной 700÷1100 м²/кг. Средний диаметр частиц составляет 0,2 мкм, насыпная плотность - 200÷250 кг/м³, плотность зерен - 2200÷2500 кг/м³.

Пример получения биодобавки. Состав синтетической питательной среды: калия хлорид - 0,1 г; магния сульфат - 0,1 г; калия фосфат однозамещенный - 1,0 г; натрия фосфат двузамещенный - 2,5 г; аммония хлорид 0,5 г; соль Мора - 0,01 г; пароаминобензойная кислота - 0,05 г; пептон - 0,2 г; сахар-рафинад - 100 г; апирогенная вода (вода для инъекций) - 1000 мл; олеиновая кислота - 1,4 мл стерилизуют и производят засев микроорганизма Leuconostoc mesenteroides из расчета: одна пробирка с посевном материалом на 100 мл среды. Выращивают микробную культуру в колбе с питательной средой в качалочном режиме - 160 об/мин в течение 24-48 часов при температуре 23-25°С. Полученную культуральную 0идкость совмещают с микрокремнеземом соответственно в соотношениях, мас.%: 33-44 и 56-67, тем самым получают готовую биодобавку. Допускается удаление воды с целью получения порошкообразной добавки.

Пример, иллюстрирующий изобретение.

Биодобавку вводят во время приготовления бетонной смеси состава цемент:песок:щебень = 1:1,6:3,61 при В/Ц = 0,71. Соотношение компонентов биодобавки приведено в табл.1.

Отмеренные компоненты бетонной смеси перемешивают в бетоносмесителе. Подвижность бетонной смеси (ОК, см) измеряют на уменьшенном конусе. Отформованные бетонные образцы твердеют в нормальных условиях 28 суток, по прошествии которых определяют прочность бетона.

Дополнительный компонент - микрокремнезем, имея развитую поверхность, адсорбирует соединения, представляющие собой типичные поверхностно-активные вещества с присущими для них свойствами, из культуральной жидкости. В результате чего негативные процессы, характерные для составов, не содержащих микрокремнезем, если и не исчезают полностью, то многократно уменьшаются. Более того, в результате синергизма удается усилить положительные эффекты воздействия комплексной биодобавки.

Как видно из приведенных в табл.2 результатов, бетонная смесь с предлагаемым составом биодобавки (составы №2, 3) в сравнении с прототипом (состав №1) подвижнее, а бетон имеет более высокую прочность.

Таблица 1 Компоненты № опыта 1 (прототип) 2 3 4 5 Микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде 100 22 33 44 55 Микрокремнезем - 78 67 56 45

Таблица 2 Показатель № состава 1 (прототип) 2 3 4 5 Подвижность, см 3,2 3,0 5,3 6,6 7,1 Предел прочности при сжатии, МПа 35,7 35,3 39,4 42,7 34,8

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к добавкам для бетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении конструкций, изделий и деталей как в промышленном строительстве, так и для возведения объектов жилищного назначения. Технический результат заключается в повышении подвижности бетонной смеси при сохранении прочности бетона. Добавка для бетонной смеси содержит микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде, и дополнительно микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.%: микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде 33-44 и микрокремнезем 56-67. 2 табл.

Биодобавка для бетонной смеси, содержащая микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемый на синтетической питательной среде, отличающаяся тем, что дополнительно содержит микрокремнезем, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
микроорганизм вида Leuconostoc mesenteroides,   культивируемый на синтетической питательной среде 33-44 микрокремнезем 56-67