СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2015 года по МПК C04B40/00 C04B28/04 C04B24/00 

Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, используемых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций в монолитном и сборном строительстве.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, отличается тем, что в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме 40÷70% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют (RU 2496748 А, опуб. 27.10.2013).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также техническая сложность процесса приготовления бетонной смеси.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение вяжущего, заполнителей, воды затворения, в которой предварительно растворяют глицерин в количестве 0,05-0,3% от массы цемента, производят механическую активацию в конце стадии 1 процесса структурообразования. Смесь песка и цемента затворяют частью расчетного для замеса количества воды с расчетным количеством глицерина, а остальную часть воды, в которой содержится ускоритель твердения, совместно с крупным заполнителем вводят в бетонную смесь после ее предварительного перемешивания в течение 1,5-2,5 мин (RU 2097364 А, опуб. 27.11.1997).

Недостатком данного изобретения является длительный процесс приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.

Прототипом данного изобретения является способ получения бетонной смеси, включающий предварительную активацию части цемента от его расчетного количества с суперпластификатором и последующее перемешивание с оставшейся частью цемента, заполнителем и водой. Активацию осуществляют перемешиванием в водной среде при В/Ц=0,5-1,0 в течение 40-45 мин, при этом часть цемента составляет 10% от расчетного количества (RU 2371412 С1, опуб. 27.10.2009).

Недостатком данного изобретения является высокая энергоемкость и длительность процесса приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.

Задача настоящего изобретения - повышение темпа роста прочности бетонов в ранние сроки твердения, особенно в первые сутки, при сохранении их высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости.

Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительную активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификаторы и последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, согласно изобретения механохимическую активацию осуществляют перемешиванием в водной среде в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификатора используют добавку-продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия.

Результат достигается также тем, что расход добавок составляет по 1% от массы цемента.

В качестве суперпластификатора использовали добавку «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1.

В качестве ускорителя твердения использовали добавку сульфат натрия по ТУ 38-10742.

Способ приготовления бетонной смеси осуществляют следующим образом.

Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2003, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88 и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (масс.ч.):

Цемент: песок: щебень=1:1,13:2,68.

Расход цемента на 1 м³ бетона составил 490 кг.

Механохимическую активацию проводили в роторно-пульсационном аппарате РПА С.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.

Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки, и подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе в течение не менее 5 минут.

При этом дозировка добавки Реламикс Т2 составила 1% от массы цемента, дозировка ускорителя твердения - сульфата натрия составила 1% от массы цемента.

Из бетонных смесей изготавливали образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 3, 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86. Морозостойкость образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10060.3-95, водонепроницаемость в соответствии с ГОСТ 12730.5-84, подвижность бетонной смеси определяли в соответствии с ГОСТ 10181.1-81.

Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.

Таблица 1 № п/п Наименование добавок Время МХА, мин Дозировка добавки в % от массы цемента В/Ц OK, см Средняя плотность бетона, кг/м³ Прочность при сжатии, МПа Морозостость Водонепроницаемость 1 сут 3 сут 28 сут 2 Т2+СН 1 1+1 0,31 11 2470 $$\frac{\mathrm{28,8}*}{271\%}$$ $$\frac{\mathrm{46,4}}{159\%}$$ $$\frac{\mathrm{64,5}}{127\%}$$ F500 W14 4 Т2+СН 2 1+1 0,31 14 2490 $$\frac{\mathrm{35,2}}{332\%}$$ $$\frac{\mathrm{56,4}}{193\%}$$ $$\frac{\mathrm{76,2}}{150\%}$$ F600 W16 5 (прототип) С-3 40 0,7 0,35 9 2550 $$\frac{\mathrm{10,6}}{100\%}$$ $$\frac{\mathrm{29,2}}{100\%}$$ $$\frac{\mathrm{50,8}}{100\%}$$ F150 W6 Примечание*: над чертой приведено среднее значение показателя; под чертой - относительное значение показателя в % от прототипа.
**: СН - сульфат натрия.

На основании полученных данных видно, что бетон, полученный на основе механохимически активированной цементной суспензии с добавками суперпластификаторов, имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 3,32 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В трехсуточном и 28-и суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 1,93 и 1,5 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу. Морозостойкость бетона F600 и водонепроницаемость W16. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 14 см.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Технический результат заключается в повышении прочности, подвижности бетонной смеси, морозостойкости и водонепроницаемости. Способ приготовления бетонной смеси заключается в том, что предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивают с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергают механохимической активации в роторно-пульсационном аппарате в течение 2 мин с последующим перемешиванием оставшейся части цемента и заполнителями. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор и ускоритель твердения, последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, отличающийся тем, что механохимическую активацию осуществляют перемешиванием в водной среде в роторно-пульсационном аппарате в течение 2 мин, часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификатора используют добавку - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход добавок, взятых в указанном соотношении, составляет 1% от массы цемента.