ДОБАВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2014 года по МПК C04B28/00 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к добавкам для строительных смесей, и может быть использовано для получения растворов и бетонов при выпуске конструкций, изделий, деталей, выполнении штукатурных работ, как в промышленном строительстве, так и при возведении объектов жилищного назначения.

Известны различные добавки, представленные как индивидуальными веществами, так и комплексами химических соединений, вводимых с целью улучшения характеристик (Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. В.Г. Батраков. М.: Технопарк, 1998. - С.3-4, - С.128-133, - С.276-284, - С.471-472, - С.628-631).

Недостатками известных добавок являются относительно невысокая подвижность смеси и прочность бетона.

Известна смесь на цементом связующем, 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.24).

Недостатком известной смеси является развитие коррозии арматуры, образование высолов на поверхности вследствие введения хлорида кальция.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения добавки для бетонной смеси путем культивирования на питательной среде микроорганизмов, в качестве которых берут бактерии вида Leuconostoc mesenteroides. Культивирование осуществляют на синтетической питательной среде с добавкой олеиновой кислоты в течение 24-48 ч при температуре 23-25°C в качалочном режиме (RU 2133239, МПК C04B 28/02, C04B 24/00, C04B 111/20, опубл. 20.07.1999).

К недостаткам указанной в способе добавки следует отнести невысокий разжижающий эффект и снижение прочности готового материала при повышенном ее расходе.

Технический результат заключается в повышении подвижности строительной смеси и прочности бетона.

Сущность изобретения заключается в том, что в добавку для строительных смесей, включающую микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемые на синтетической питательной среде, дополнительно вводят микрокварц, при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides,   культивируемые на синтетической питательной среде 05-27 Микрокварц 97,3-99,5

Род Leuconostoc входит в трибу Streptococcaceae, семейство Lactobacillaceae (по определителю бактерий Берги). 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. Leuconostoc принадлежат к грамположительным бактериям, являются микроаэрофилами или факультативными анаэробами, образуют цепочки, энергетический метаболизм протекает по типу брожения, нуждаются в сложных питательных средах. Представители рода Leuconostoc относятся к гетероферментивным микроорганизмам. На практике используются в изготовлении молочных продуктов, вина и не являются патогенами. Кроме того, Leuconostoc mesenteroides сбраживают квашенную капусту, силос и соки при производстве сахара. Вместе с тем они наносят ущерб сахарной промышленности, образуя слизи и камеди, засоряющие чаны и трубопроводы.

Микрокварц - минеральный порошок оксида кремния кристаллической формы (SiO₂ - 96,6%) с высоким значением удельной поверхности (S=224,1 м²/кг) и истинной плотностью ρ=2560 кг/м³.

Добавку предлагаемого состава получают следующим образом. Состав синтетической питательной среды, содержащий 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, пароаминобензойную кислоту - 0,05 г, пептон - 0,2 г, сахар-рафинад - 100 г, апирогенную воду (вода для инъекций) - 1000 мл, олеиновую кислоту - 1,4 мл стерилизуют. Для получения культуральной жидкости микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides выращивают в колбе с синтетической питательной средой в качалочном режиме (160 об/мин). Засев синтетической питательной среды производят из расчета: на 100 мл среды одна пробирка с посевным материалом. Длительность периода культивирования составляет 24-48 ч при температуре 23-25°C. Затем культуральную жидкость совмещают в микрокварцем. Составы добавки приведены в табл.1.

Добавку вводят во время приготовления мелкозернистой бетонной смеси состава: цемент: песок - 1:3 при водоцементном отношении, равном 0,53, и перемешивают в смесителе принудительного действия. Подвижность смеси измеряют по погружению конуса на приборе СТРОЙЦНИЛ. Из бетонной смеси формуют образцы размером 4×4×16 см, затем помещают их в камеру с нормальными условиями твердения на 28 суток. По истечении этого времени определяют прочность бетона при изгибе и сжатии. Полученные результаты приведены в табл.2.

Микрокварц, имея развитую поверхность, адсорбирует соединения, представляющие собой типичные поверхностно-активные вещества с присущими для них свойствам, из культуральной жидкости. В результате чего негативные процессы, характерные для составов, не содержащих микрокварц, многократно уменьшаются. Более того, в результате синергизма усиливаются положительные эффекты воздействия комплексной добавки, что позволяет повысить подвижность строительной смеси и прочность бетона.

Добавка для строительных смесей

Таблица 1 Компоненты Составы добавки для строительных смесей, % по массе 1 2 3 4 5 прототип Микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides культивируемые на синтетической питательной среде 5,4 2,7 7 0,5 0,03 100,0 Микрокварц 94,6 97,3 98,0 99,5 99,97 -

Таблица 2 Свойства Показатели для составов 1 2 3 4 5 прототип Погружение конуса, см 4,9 6,7 5,2 3,8 2,2 2,5 Предел прочности при изгибе, МПа 3,8 5,9 5,4 4,8 4,4 4,8 Предел прочности при сжатии, МПа 7,7 16,5 14,7 12,6 11,3 10,9

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к добавкам для строительных смесей, и может быть использовано для получения растворов и бетонов при выпуске конструкций, изделий, деталей, выполнении штукатурных работ как в промышленном строительстве, так и при возведении объектов жилищного назначения. Технический результат заключается в повышении подвижности строительной смеси и прочности бетона. Добавка содержит следующие компоненты, масс.%: микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемые на синтетической питательной среде 0,5-2,7; микрокварц 97,3-99,5. 2 табл.

Добавка для строительных смесей, включающая микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides, культивируемые на синтетической питательной среде, отличающаяся тем, что дополнительно вводят микрокварц, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Микроорганизмы вида Leuconostoc mesenteroides,   культивируемые на синтетической питательной среде 0,5-2,7 Микрокварц 97,3-99,5