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, отличающийся 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, особенно в первые сутки, обеспечение высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости.

Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, согласно изобретения 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.

Результат достигается также тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента.

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.

В качестве суперпластификатора использовали добавки «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1 и REMICRETE SP60 - на основе эфира поликарбоксилата - сертифицированная добавка к бетону из группы пластификаторов (FM), имеет сертификационный номер: 0764-CPD-0012 (согласно EN 934-2:2001).

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

Механохимическую активацию проводили в роторно-пульсационном аппарате РПА 0.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.

Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки: суперпластификатор - РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе с добавлением суперпластификатора - REMICRETE SP60 в течение не менее 5 минут.

При этом дозировка добавки Реламикс Т2 составила 0,5% от массы цемента, дозировка добавки REMICRETE SP60 - 0,5% от массы цемента, дозировка ускорителя твердения - 1% от массы цемента.

Из бетонных смесей изготавливались 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 Наименов. добавок Время МХА, мин Дозировка добавки в %, от массы цемента В/Ц ОК, см Сред. плот.бетона кг/м³ Прочность при сжатии, МПа Mopозостойкость Водонепроницаемость 1 сут. 3 сут. 28 сут. 1 СН** (акт.) Т2 (акт.) SP60 3 1 0,31 10 2470 $$\frac{\mathrm{29,1}*}{275\%}$$ $$\frac{\mathrm{50,3}}{172\%}$$ $$\frac{\mathrm{68,1}}{134\%}$$ F500 W14 0,5 0,5 2 СН (акт.) Т2 (акт.) SP60 2 1 0,31 13 2490 $$\frac{\mathrm{33,5}}{316\%}$$ $$\frac{\mathrm{58,4}}{200\%}$$ $$\frac{\mathrm{71,0}}{140\%}$$ F500 W14 0,5 0,5 3 (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;
**: сульфат натрия (СН).

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 3,16 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В трехсуточном и 28-суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 2 и 1,4 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу. Морозостойкость полученного бетона F500, водонепроницаемость W14. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 13 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, 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 с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, заполнителя и второго суперпластификатора на основе эфира поликарбоксилата - REMICRETE SP60. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор, и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, отличающийся тем, что 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента.