КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2015 года по МПК C04B24/00 

Изобретение относится к строительной промышленности, а именно к добавкам для бетонных смесей.

Известна добавка для бетонной смеси, включающая щелочной сток производства капролактама из бензола на основе натриевых солей карбоновых кислот фракции C₁-C₆ и кубовый остаток его очистки на стадии дистилляции, содержащая, мас.%:

гидроксид натрия 1-4 натриевую соль аминокарбоновой кислоты 2-8 олигомеры на основе капролактама 5-10 капролактам остальное

(A.c. SU 1414825 C04D 24/06. Опубл. 1988).

Недостатками данной добавки являются ее токсичность и необходимость в связи с этим применения специальных мер предосторожности при ее использовании, высокий расход и низкий прирост прочности бетона, не превышающий 12,4%.

Известна комплексная добавка для бетонных смесей, наиболее близкая к изобретению по техническому существу. Она содержит, мас.%:

кубовый остаток производства синтетических   жирных кислот на основе высших жирных кислот 1,25-47,62 гидроксид натрия 4,76-6,25 кубовый остаток цеха регенерации капролактама   на основе капролактама и его олигомеров 7,62-62,5

(Патент RU №2072971 C04B 28/04, C04B 24/04. Опубл. 10.12.1997).

Недостатками прототипа являются:

- недостаточная прочность и высокое водопоглощение бетонов;

- недостаточная пластифицирующая способность, характеризуемая подвижностью бетонной смеси при ее изготовлении. Для прототипа она не превышает 18 см;

- высокая щелочность добавки и образование кристаллического осадка, чрезвычайно осложняющие ее транспортировку, хранение и использование.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является поиск состава комплексной добавки для бетонных смесей, включающей олигомеры капролактама, которая обеспечила бы повышение прочности и снижение водопоглощения бетонов, имела бы более высокую пластифицирующую способность и была бы удобна в транспортировке, хранении и использовании.

Поставленная задача решена комплексной добавкой для бетонных смесей, включающей олигомеры капролактама, которая дополнительно содержит сульфат натрия, поливиниловый спирт и воду, а в качестве олигомеров капролактама содержит олигомеры капролактама, выделенные фильтрацией из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6, при его получении гидролитической полимеризацией капролактама, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Олигомеры капролактама 60-75 Сульфат натрия 2-5 Поливиниловый спирт 15-20 Вода 8-15

Преимуществами добавки по заявляемому изобретению являются:

- повышение прочности бетона на 23,82-32,83%;

- снижение водопоглощения бетона в 2,9-4,0 раза;

- более высокая пластифицирующая способность добавки, обеспечивающая повышение подвижности бетонной смеси. Так, величина осадки конуса составляет не ниже 22 см;

- отсутствие вредного воздействия на организм человека при ее приготовлении и использовании, поскольку добавка не содержит токсичных компонентов. Пастообразная консистенция добавки исключает образование кристаллического осадка или расслоения в процессе транспортировки, хранения, использования.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для приготовления добавки используют следующие компоненты:

- олигомеры капролактама. Их получают в виде микрокристаллического порошка белого цвета с размером частиц 2-25 мкм в результате фильтрации из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6 при его получении гидролитической полимеризацией капролактама;

- сульфат натрия ГОСТ 6318-77;

- поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78;

- вода техническая ГОСТ Р 53128-2003.

Добавку готовят следующим образом. В смеситель с мешалкой загружают в необходимых количествах олигомеры капролактама, сульфат натрия и суспензию поливинилового спирта в воде. Перемешивают смесь при 20-40°C в течение 30-40 мин, затем шнеком подают в приемную камеру гомогенизатора, например, роторно-импульсного, посредством которого осуществляют циркуляцию смеси через смеситель в течение 15-20 мин до получения однородной пастообразной массы.

Полученную добавку в процессе приготовления бетонной смеси используют с водой затворения.

Изделия из бетона, полученные с использованием добавки-прототипа и заявляемой добавки изготавливали и испытывали одинаково. Состав добавки-прототипа использовали следующий, мас.%:

кубовый остаток производства синтетических   жирных кислот на основе высших жирных   кислот 1,25 гидроксид натрия 6,25 кубовый остаток цеха регенерации капролактама   на основе капролактама и его олигомеров 20,0

О прочности бетона судили по прочности при сжатии, определяемой по ГОСТ 10180-2012. Водопоглощение бетона определяли по ГОСТ 12730.0-78.

О пластифицирующей способности судили по показателю подвижности бетонной смеси, определяемому величиной осадки конуса согласно ГОСТ 10181-2012.

Физико-химические свойства бетонной смеси и изделий из нее при различном количественном содержании компонентов заявляемой добавки приведены в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о явных преимуществах заявленной добавки.

Таблица Физико-химические свойства бетонной смеси и изделий из нее № пп. Наименование компонентов Содержание компонентов 1 2 3 Прототип 1 Олигомеры капролактама 60 70 75 - 2 Сульфат натрия 5 4 2 - 3 Поливиниловый спирт 20 16 15 - 4 Вода 15 10 8 - Физико-химические свойства 1 Прочность при сжатии, МПа 49,8 51,5 53,4 40,2 2 Водопоглощение, мас.% 0,086 0,102 0,118 0,346 3 Подвижность смеси по осадке конуса, см 22,0 23,0 25,0 18,0

Изобретение относится к строительной промышленности, а именно к добавкам для бетонных смесей. Технический результат заключается в повышении прочности, снижении водопоглощения, повышении пластифицирующей способности добавки. Заявленная комплексная добавка содержит, мас.%: олигомеры капролактама, выделенные фильтрацией из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6 при его получении гидролитической полимеризацией капролактама - 60-75; сульфат натрия - 2-5; поливиниловый спирт - 15-20 и воду - 8-15. 1 табл.

Комплексная добавка для бетонных смесей, включающая олигомеры капролактама, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сульфат натрия, поливиниловый спирт и воду, а в качестве олигомеров капролактама она содержит олигомеры капролактама, выделенные фильтрацией из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6 при его получении гидролитической полимеризацией капролактама при следующем содержании компонентов, мас.%:
олигомеры капролактама, выделенные из   экстракционных вод со стадии экстракции   гранулированного полиамида-6 при его   получении гидролитической полимеризацией   капролактама 60-75 сульфат натрия 2-5 поливиниловый спирт 15-20 вода 8-15