ГЛИНОСОДЕРЖАЩИЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПЕСКИ ДЛЯ ГИДРАТИРУЕМЫХ ВЯЖУЩИХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 2016 года по МПК C04B20/02 C04B28/02 

Область изобретения

Данное изобретение относится к использованию промышленного песка в гидратируемых вяжущих композициях и более конкретно - к смешиванию смягченного глиной промышленного песка и промытого через сита с определенной калибровкой частиц природного песка, пригодных для бетонных или жидких цементных композиций с прекрасной реологией и применимыми для отделки характеристиками.

Уровень техники

Песок - прекрасный наполнительный материал, который смешивают с гидратируемым цементом для получения жидкого цементного раствора, а также для получения бетона, когда вводится в состав щебень из гравия. У частиц песка обычно максимальный размер 5 мм или менее, и они могут быть природного или промышленного изготовления.

На фиг.1 представлен микрофотоснимок типичных природных частиц песка, подвергавшихся атмосферным воздействиям в течение многих лет. Эти частицы песка могут быть получены из ледниковых аллювиальных или морских отложений и имеют в основном сфероидальную форму и относительно гладкую поверхность. Форма природного песка намного более благоприятная по сравнению с промышленно изготовленным песком для управления реологическими свойствами бетона (в зависимости от потребляемого количества воды) и пригодности к отделке.

На фиг.2 представлен микрофотоснимок промышленно изготовленного песка. Этот тип песка имеет совершенно другую структуру частицы и другую поверхностную текстуру. Частицы имеют изрезанное строение с острыми углами и продолговатые и/или вытянутые формы. Промышленно изготовленный песок извлекается из земли и размалывается с помощью механического оборудования, часто в несколько этапов, что приводит к угловым формам.

Гладкий внешний вид природного песка заметно отличается от шершавого с острыми углами промышленно изготовленного песка. Куча (или множество) природных частиц песка будет иметь тенденцию течь плавно, подобно жидкости, тогда как куча промышленно изготовленного песка имеет тенденцию сопротивляться растеканию.

Существуют три серьезные проблемы при применении промышленно изготовленных песков в изготовлении бетона и создании конструкций из бетона.

Первая серьезная проблема состоит в том, что процесс дробления производит чрезмерные количества тонкоизмельченных фракций. В то время как природный песок содержит менее 5% материала более тонкого, чем сито размера 75 или 63 микрон, промышленно изготовленный песок обычно имеет от 10% до 20% материала тоньше 75 или 63 микрон (до мытья, если оно проводится). В зависимости от формы и распределения частиц по размерам этих тонкоизмельченных фракций, а также других компонентов в конкретной смеси, тонкоизмельченные фракции могут быть благоприятными или вредными для реологических свойств бетона. Кроме того, увеличение тонкоизмельченных фракций может вызвать уменьшение выступания цементного молока или постепенного подъема воды к поверхности бетона. В горячих, ветреных и/или засушливых климатических условиях испарение воды с поверхности бетона должно быть заменено водой, мигрирующей наверх из толщи бетона; в противном случае, вероятно, произойдет образование трещин в свежеуложенном бетоне.

Второй серьезной проблемой является то, что промышленно изготовленные пески могут содержать вредные глинистые минералы. Глины являются водными алюминиевыми филлосиликатами, состоящими из четырехгранных и восьмигранных пластов. Правильная природа слоев и катионов между слоями определяют поведение глины. Расширяющиеся глины содержат взаимозаменяемые катионы между слоями, которые могут гидратироваться, что приводит к увеличению расстояния между слоями (вздутие). Напротив, слои в нерасширяющейся глине, такой как иллит, слюда и каолин, находятся близко друг к другу. Глины обладают поверхностными зарядами и имеют очень мелкий размер частицы (как правило, менее 2 микрон). Обе расширяющиеся и нерасширяющиеся глины негативно влияют на поведение бетона, увеличивая количество воды, необходимой для достижения желаемых реологических свойств бетона. Эффект нерасширяющихся глин обусловлен главным образом малым размером частицы, поверхностным зарядом и плохой формой частицы. Например, слюда имеет плоскую, хлопьевидную форму частицы и может разрушаться при сдвиге (например, во время перемешивания бетона), приводя к очень плохой обрабатываемости бетона. Считается, что расширяющиеся глины оказывают большее влияние на реологические свойства бетона, чем нерасширяющиеся глины, из-за того, что они могут увеличиваться в объеме и поглощать свободную воду из бетонной смеси. Кроме того, как известно, расширяющиеся глины блокируют действие суперпластификаторов типа поликарбоксилата. Такие суперпластификаторы типа поликарбоксилатов предназначены для адсорбирования частиц цемента и диспергирования их в водную суспензию или пасту. Расширяющиеся глины мешают выполнению этой функции, и, по большому счету, требуют больших количеств суперпластификаторов, которые будут использоваться для достижения данного уровня обрабатываемости пластикового бетона.

Третья серьезная проблема состоит в том, что промывка песка от повышенного количества фракции очень мелких частиц и глин представляет не только вопрос о дополнительных расходах и утилизации, но также дает основание для возможных негативных последствий для бетона или цементного раствора. Если степень промывки недостаточна, то некоторое количество глины будет неизменно оставаться в песке и влиять на поведение поликарбоксилатных диспергаторов, но если слишком много фракции очень мелких частиц вымывается, то это может привести к дефициту мелких частиц (некоторое минимальное количество которых является полезным), который, в свою очередь, негативно сказывается на реологических свойствах бетона. Кроме того, промывкой фракции очень мелких частиц не обойти вышеупомянутую реологию и недостатки пригодности (например, свежеуложенного бетона) к отделке промышленно изготовленных песков.

В то время как предшествующие серьезные проблемы промышленно изготовленного песка могут быть несколько исправлены за счет увеличения количества воды или химических добавок, используемых в бетоне, эти же способы могут создать дополнительные проблемы. Увеличение содержания воды (для улучшения обрабатываемости) имеет тенденцию к снижению прочности и долговечности бетона. Увеличение количества цемента и/или химических добавок может компенсировать это, но приведет к увеличению расходов, не решая проблемы выступания цементного молока и пригодности (например, свежеуложенного бетона) к отделке, вызванных использованием промышленно изготовленного песка.

Существуют доступные технологии для определения уровня и смягчения влияния глины, содержащейся в агрегациях песка, используемого для изготовления бетона. Однако эти технологии не решают серьезные проблемы, созданные с использованием промышленно изготовленного песка, как описано выше.

Поэтому необходимы новая, обладающая признаками изобретения композиция и способ обработки глиносодержащего промышленно изготовленного песка, предназначенного для использования в гидратируемых вяжущих композициях, таких как бетон. Настоящее изобретение представляет композицию и способ для уменьшения влияния глины в плане минимизации ее негативного влияния на обрабатываемость бетона и/или на эффективную дозировку полимерных диспергаторов, используемых в бетоне.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение помогает решению упомянутых выше проблем при использовании глиносодержащего промышленно изготовленного песка для применения в бетоне и бетонных сооружениях.

Используемый в настоящем документе термин "частицы промышленно изготовленного песка" относится к частицам с угловой формой (например, имеющим острые углы, продолговатым и/или вытянутым), созданной путем механического измельчения или помола. С другой стороны, термин "частицы природного песка" относится к частицам с обычной сфероидальной формой, полученной в результате природных процессов выветривания.

Согласно примерному варианту осуществления изобретения, частицы промышленно изготовленного песка, которые содержат глину и которые имеют значение метиленового синего, по меньшей мере, 0,5 мг/г, предварительно перемешиваются с поликатионным соединением (предпочтительно с эпихлоргидрином-диметиламином (EPIDMA), полидиаллилдиметиламмоний хлоридом (DADMAC) или их смесью), смягчающим влияние глины, до смешивания частиц промышленно изготовленного песка с промытым природным песком. Термин "промытый", используемый в настоящем документе, означает природный песок, который промыт один или более раз для удаления фракции очень мелких частиц так, что, по меньшей мере, 90 процентов массы природных частиц песка удерживаются на сите в 75 микрон. Смешанный песок, который включает подвергнутый предварительной обработке промышленно изготовленный песок и промытый песок, затем может быть использован для изготовления бетона или цементного раствора путем перемешивания композиции песка с гидратируемым цементом, и необязательно с крупным наполнителем, суперпластификатором типа поликарбоксилата и, по меньшей мере, с одной полигидрокси- или гидроксикарбоновой кислотой или с их солью (например, глюконатом).

Примерный способ настоящего изобретения для изготовления песочной композиции для использования в гидратируемых вяжущих композициях, таким образом, включает: (A) предоставление множества частиц промышленно изготовленного песка, имеющих угловые формы и гранулометрический состав, в соответствии с которым 5%-30% (и более предпочтительно 10%-30%) от множества частиц проходят через сита в 75 микрон, частицы промышленно изготовленного песка дополнительно содержат в своем составе глину, при которой указанный, промышленно изготовленный песок имеет значение метиленового синего, по меньшей мере, 0,5 мг/г (определенного известными способами, такими как, например EN 933-9); и (B) предварительную обработку множества частиц глиносодержащего промышленно изготовленного песка путем смешивания их, по меньшей мере, с одним поликатионным соединением, смягчающим влияние глины, выбранным из группы, состоящей из эпихлоргидрина-диметиламина и полидиаллилдиметиламмоний хлорида, причем поликатионное соединение, смягчающее влияние глины, используется в количестве от 0,01% до 0,5% в расчете на массу активного вещества поликатионного соединения, отнесенного к массе обработанного песка; и (C) смешивание множества предварительно обработанных частиц глиносодержащего промышленно изготовленного песка с множеством частиц промытого природного песка, имеющих в основном сфероидальные формы, причем натуральный песок промывают для удаления фракции очень мелких частиц до такой степени, чтобы, по меньшей мере, 90 процентов природных частиц песка по массе задерживались на сите в 75 микрон, при этом соотношение частиц промышленно изготовленного песка и промытых природных частиц песка находится в интервале 10-90:90-10 по массе.

Настоящее изобретение также относится к гидратируемым вяжущим композициям, включающим гидратируемый цемент и песочную композицию, изготовленную согласно описанному выше способу. Предпочтительными являются вяжущие композиции, имеющие, по меньшей мере, один поликарбоксилатный цементный диспергатор и, более предпочтительно, дополнительно имеющие, по меньшей мере, одну полигидрокси- или гидроксикарбоновую кислоту или их соль (например, глюконат натрия является наиболее предпочтительным).

Настоящее изобретение также относится к способам, с помощью которых вышеупомянутая смесь промышленно изготовленного песка и промытого природного песка смешивается с гидратируемым цементом, по меньшей мере, с одним поликарбоксилатным цементным диспергатором и, по меньшей мере, с одной полигидрокси- или гидроксикарбоновой кислотой или их солью.

Вышеописанные способы настоящего изобретения, как полагают, являются контринтуитивными в том смысле, что, как правило, надо сразу думать о добавлении поликарбоксилатного суперпластификатора, в первую очередь, или о добавлении его одновременно с материалом, смягчающим влияние глины, для противодействия потенциальным нарушениям реологии бетона, как предложено при промышленном производстве песка. Авторы изобретения полагают, что предварительная обработка с использованием сначала поликатиона, перед смешиванием промышленно изготовленного песка с природным песком, включая глиносодержащий природный песок, и применение этой смеси для приготовления бетона, обеспечивает пластичность и большую эффективность в решении серьезных проблем, вызванных использованием промышленно изготовленного песка, и предоставляет бетону прекрасные реологические свойства и пригодность (например, свежеуложенного бетона) к отделке.

Другие преимущества и признаки изобретения будут описаны более подробно далее в этом документе.

Краткое описание чертежей

Оценка преимуществ и особенностей настоящего изобретения может быть более легко понятна при рассмотрении следующего письменного описания примерных вариантов осуществления в сочетании с чертежами, где

на фиг.1 представлена микрофотография частиц природного песка и

на фиг.2 представлена микрофотография частиц промышленно изготовленного песка.

Подробное описание примерных вариантов

Термин "цемент", используемый в настоящем документе, включает гидратируемый цемент и Портландский цемент, который получается путем измельчения клинкера, состоящего из гидравлических силикатов кальция и одной или более форм сульфата кальция (например, гипса) в качестве введенной добавки. Как правило, Портландский цемент смешивается с одним или более дополнительными вяжущими материалами, такими как зола, гранулированный доменный шлак, известняк, природные вулканические туфы или их смеси в качестве добавки для совместного помола.

Термин "вяжущие" может быть использован в настоящем документе для обозначения материалов, которые включают Портландский цемент или которые, иными словами, функционируют в качестве связующего для скрепления мелких заполнителей (например, песка), крупных заполнителей (например, дробленого гравия) или их смесей в бетоне и цементном растворе.

Термин "гидратируемый", используемый в настоящем документе, применяется для обозначения цемента или вяжущих материалов, которые становятся твердыми при химическом взаимодействии с водой. Портландский цементный клинкер представляет собой частично сплавленную массу, в основном, состоящую из гидратируемых силикатов кальция. Силикаты кальция по существу являются смесью трехкальциевого силиката (3CaO·SiO₂ "C₃S" в химическом обозначении цемента) и дикальциевого силиката (2CaO·SiO₂, "C₂S"), в котором каркас является доминирующей формой с меньшим количеством трехкальциевого алюмината (3CaO·Al₂O₃, "C₃A") и тетракальциевого алюмоферрита (4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃, "C₄AF"). См., например, Dodson, Vance H. Бетонные добавки (Van Nostrand Reinhold, New York NY 1990), стр.1.

Термин "бетон" будет использоваться в настоящем документе, как правило, в отношении того, что может относиться к гидратируемым вяжущим смесям, включающим цемент, песок, как правило, крупный заполнитель, такой как щебень или гравий, и необязательно химическую добавку или добавки (например, такую как поликарбоксилатный диспергатор цемента).

Термин "способность материала подвергаться обработке" описывает относительную легкость, с которой бетон перемешивается, обрабатывается и укладывается. Несмотря на то, что почти все компоненты смеси влияют на способность материала подвергаться обработке, обычно повышение или понижение обрабатываемости регулируется содержанием воды. Таким образом, бетон требует больше воды для достижения заданной обрабатываемости, как говорится, имеет повышенный "спрос на воду". Способность бетона к обработке чаще всего измеряется в терминах теста резкого спада, где бетон помещается в форму в виде усеченного конуса. Форма удаляется, и расстояние по вертикали (высота) бетонного конуса уменьшается, что оценивается как резкий спад.

Термин "реология" означает и относится к научному изучению текучести материалов. В частности, реология в настоящем документе используется для описания способности бетона или цементного раствора подвергаться обработке.

Термин "пригодность" относится к непринужденности, с которой заканчивается окончательная отделка поверхности (например, отделка поверхности пола шлифованием). Отделочные работы включают разравнивание рейкой, заглаживание и затирку бетона.

Определения промышленно изготовленного песка и природного песка были ранее представлены в разделе «уровень техники» и включены здесь в той же степени.

Промышленно изготовленные пески обычно пригодны для использования в промышленности и коммерчески доступны от фирм Heidelberg-Hanson, Boral Industries, Holcim, Wagner и других поставщиков. Для уменьшения размера крупных агрегатов в частицы песка с размерами, используемыми в строительных материалах, как правило, обычно используются дробильные установки.

Значения красителя метиленового синего у промышленно изготовленного песка могут быть определены путем смешивания известного количества красителя метиленового синего с известным количеством песка. Краситель метиленовый синий адсорбируется на поверхности глины. Количество красителя метиленового синего, потребляемого глиной, выражается как количество метиленового синего в расчете на количество песка (например, мг красителя метиленового синего на г песка). Имеются различные способы для определения значения метиленового синего. Например, и в EN 933-9, и в AASHTO T330 используется титрование для определения количества метиленового синего, адсорбированного глиной. В других способах краситель метиленовый синий добавляется в количестве, превышающем то количество, которое будет потребляться глиной, затем замеряют изменение концентрации красителя метиленового синего в растворе для определения количества, потребленного глиной.

Природные частицы песка могут промываться с помощью различных способов. Например, управляемые предсказывающие устройства используются для того, чтобы дать возможность большим, более тяжелым частицам отделиться от более мелких частиц, которые вымываются. Гидроциклоны применяют циклонический эффект давления воды внутри воронки для отделения больших, утяжеленных частиц, в то время как маленькие, более легкие удаляются путем снятия верхнего слоя. Песок может также быть вымыт, используя песочные сортировочные установки, которые напоминают прямоугольные блоки, через которые течет песок с водой, создавая градиент размера частицы, посредством чего более крупные частицы осаждаются более быстро, и частицы различных размеров могут быть удалены выборочно через отверстия в нижней части прямоугольного блока. Таким образом, природные частицы песка, которые предполагается использовать в настоящем изобретении, будут подвергнуты одному из вышеупомянутых способов промывки, по меньшей мере, один раз, чтобы удалить более мелкие частицы так, чтобы, по меньшей мере, 90% по массе из промытых природных частиц песка оставалось на сите в 75 микрон.

Как предварительный итог изложенного выше, примерный способ настоящего изобретения для изготовления песочной композиции для применения в гидратируемой вяжущей композиции включает:

(A) обеспечение множества частиц промышленно изготовленного песка, имеющих угловые формы и такие размеры частиц, в соответствии с чем 5%-30% (и более предпочтительно 10%-30%) от множества частиц проходят через сита в 75 микрон, частицы промышленно изготовленного песка дополнительно содержат в составе глину, в присутствии которой указанный промышленно изготовленный песок имеет значение метиленового синего, по меньшей мере, 0,5 мг/г (определенного известными способами, такими как, например EN 933-9); и

(B) предварительно обработанное множество частиц глиносодержащего, промышленно изготовленного песка смешанное, по меньшей мере, с одним поликатионным соединением, смягчающим влияние глины, выбранным из группы, состоящей из эпихлоргидрина-диметиламина и полидиаллилдиметиламмоний хлорида, причем поликатионное соединение, смягчающее влияние глины, используется в количестве от 0,01% до 0,5% в расчете на массу активного вещества поликатионного соединения, отнесенного к массе обработанного песка; и

(C) смешивание множества предварительно обработанных частиц глиносодержащего, промышленно изготовленного песка с множеством частиц промытого природного песка, имеющих в основном сфероидальные формы, и где натуральный песок промывают для удаления фракции очень мелких частиц до такой степени, чтобы, по меньшей мере, 90 процентов по массе природных частиц песка задерживались на сите в 75 микрон, посредством чего соотношение частиц промышленно изготовленного песка и промытых природных частиц песка находится в интервале 10-90:90-10 по массе.

Предварительная обработка частиц промышленно изготовленного песка, содержащего глину, которая включает в себя предварительную обработку глины с использованием поликатионного соединения, смягчающего влияние глины, промывку природного песка для удаления фракции очень мелких частиц так, чтобы, по меньшей мере, 90% по массе от промытых природных частиц песка оставались на 75 микронном сите, и смешивание предварительно обработанного, промышленно изготовленного песка с промытым природным песком, которое может быть достигнуто в объединении производственного оборудования, расположенного, как правило, на карьере или месторождении.

Смешанную песочную композицию затем отправляют на бетонный завод, где песок будет объединен с гидратируемым цементом для изготовления бетона или цементного раствора. В дальнейших примерных способах настоящего изобретения, соответственно, смешанная песочная композиция объединяется с цементом и необязательно с цементными диспергаторами (суперпластификаторами) типа поликарбоксилата, поликатионным соединением, смягчающим влияние глины и, по меньшей мере, одним полигидрокси- или гидроксикарбоксилатным соединением.

Обычные цементные диспергаторы типа поликарбоксилата известны и предусмотрены для использования в настоящем изобретении. Такие поликарбоксилатные цементные диспергаторы также называются пластификаторами или суперпластификаторами для бетона и, в дополнение к их карбоксилат/карбоновым кислотным группам, могут быть именуемы иначе в соответствии с их оксиалкиленовыми группами, такими как "EO/PO" (например, оксид этилена и/или оксид пропилена), как полимер-содержащие пластификаторы. Следовательно, цементные диспергаторы, предназначенные для использования в настоящем изобретении, включают EO/PO полимеры и EO/PO полимеры в форме сот, описанные, например, в патентных документах US Patents 6352952 B1 и 6670415 B2 of Jardine et al., где упомянуты полимеры, указанные в патентном документе US Patent 5393343, предназначенном для W. R. Grace & Co. -Conn. Эти полимеры доступны от компании Grace под торговой маркой "ADVA(R)". Другой полимерный диспергатор цемента, также содержащий EO/PO группы, который может быть применен, получается полимеризацией малеинового ангидрида и этиленполимеризуемого полиалкилена, как указывается в патентном документе №US Patent 4471100. Количество таких поликарбоксилатных диспергаторов цемента, используемых в бетонной композиции, может быть в соответствии с традиционным применением (например, от 0,05% до 0,25% в расчете на массу активного вещества полимера к массе вяжущего материала).

Примерные агенты, смягчающие влияние глины, которые могут быть использованы для предварительной обработки промышленно изготовленного песка, а также для добавления в бетон или цементный раствор, включают поликатионные соединения, такие как эпихлоргидрин-диметиламин (EPI-DMA), который коммерчески доступен от компании SNF под маркировкой торговой марки "FL", таких как FL-2250 и FL-2340, а также такого как полидиаллилдиметиламмоний хлорид (DADMAC), который также коммерчески доступен от компании SNF (например, под торговой маркой FL-4440).

Примерное полигидрокси - или гидроксикарбоксилатное соединение, рассматриваемое для использования в настоящем изобретении, может быть выбрано из группы, состоящей из альдоновых кислот и их солей, таких как глюконат, других сахарных кислот и их солей, таких как лимонная кислота, молочная кислота, винная кислота, и полиолов, таких как сорбит, ксилит, лактит, мальтит и глицерин или их смеси. Глюконаты являются предпочтительными и включают в себя, в частности, глюконат натрия. Количество такого соединения может быть, например, от 0,1 до 1000 частей на миллион (ppm), и более предпочтительно 1-500 ppm в расчете на общую массу песка.

Могут использоваться другие обычные добавки для приготовления бетона и цементного раствора с применением песочной композиции настоящего изобретения. Например, могут использоваться другие цементные диспергаторы с диспергатором типа поликарбоксилата и другие материалы, смягчающие влияние глины, могут использоваться с поликатионными соединениями, применяемыми в настоящем документе, включая без ограничения: амины, гликоли, сахара, белки и другие традиционные добавки и комбинации добавок.

Несмотря на то, что это изобретение описывается в настоящем документе, используя ограниченное число вариантов осуществления, эти конкретные варианты осуществления не предназначены для ограничения объема изобретения в виде иного описания и заявления. Существуют модификация и изменения описанных вариантов осуществления. Более точно, следующие примеры приведены в качестве конкретной иллюстрации вариантов осуществления заявленного изобретения. Следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными деталями, изложенными в примерах. Все части и проценты в примерах, а также в остальной части спецификации, представлены в процентах массы, если не указано иное.

Пример 1

Лабораторные бетонные смеси замесили с использованием 255 кг/м³ цемента, 90 кг/м³ золы, 1015 кг/м³ камня и 850 кг/м³ песка. Песок состоял из смеси промытого природного песка, промытого промышленно изготовленного песка и непромытого промышленно изготовленного песка (значение метиленового синего - 2,62 мг/г, 13%, проходящих сито 75 микрон). Бетонная добавка, содержащая 4,9% активного вещества поликарбоксилата на основе полимерного диспергатора и 28,8% активного вещества глюконата натрия, была добавлена в размере 1035 мл/м³. Отношение воды к вяжущим материалам (w/cm) сохранялось постоянным около 0,55.

Результаты показаны в таблице 1. Повышение содержания промышленно изготовленного песка в смеси 2 привело к уменьшению резкого спада и уменьшению выступания цементного молока по сравнению со смесью 1. Для третьей смеси совокупную химическую обработку, включающую обработку 50% раствором активного вещества эпихлоргидрина-диметиламина, предварительно проводили непосредственно на немытом, промышленно изготовленном песке до смешивания с другими песками и до введения других компонентов смеси (цемента, камня, золы, воды, добавки). Норма введения составляла 0,33% активного вещества эпихлоргидрина-диметиламина на массу немытого промышленно изготовленного песка. Введение эпихлоргидрина-диметиламина в бетонную смесь, содержащую поликарбоксилат на основе полимера и глюконат натрия, привело к увеличению резкого спада (уменьшенный спрос на воду) и к увеличению выступания цементного молока.

Таблица 1 Наименование Смесь 1 Смесь 2 Смесь 3 Немытый, промышленно изготовленный песок, % 20 40 40 Мытый, промышленно изготовленный песок, % 10 10 10 Мытый природный песок, % 70 50 50 Совокупная химическая обработка, % 0 0 0,33 Соотношение вода/вяжущие 0,55 0,55 0,55 Резкий спад, мм 90 80 140 Выступание цементного молока на поверхность бетона, г на 8 кг бетона 25,3 19,1 27,8 Прочность при сжатии, МПа, через 7 дней 30,2 31,6 32,2

Вышеупомянутый пример и варианты осуществления представлены только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения области изобретения.

Настоящее изобретение представляет способ для изготовления песчаной композиции для использования в гидратируемых вяжущих, в которой частицы промышленно изготовленного песка предварительно обработаны поликатионным соединением, смягчающим влияние глины, и смешаны с частицами природного песка, которые промыты для удаления фракции очень мелких частиц так, чтобы, по меньшей мере, 90% частиц природного песка оставалось на сите в 75 микрон. Изобретение также относится к гидратируемой вяжущей композиции и к способу снижения влияния глины на бетонные композиции. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ получения песчаной композиции для использования в гидратируемых вяжущих композициях, включающий:
(A) обеспечение множества частиц промышленно изготовленного песка, имеющих угловатую форму и такие размеры частиц, в соответствии с чем 5%-30% указанного множества частиц проходят через сита в 75 микрон, при этом указанные частицы промышленно изготовленного песка дополнительно содержат глину такую, что указанный промышленно изготовленный песок имеет значение метиленового синего, по меньшей мере, 0,5 мг/г; и
(B) предварительную обработку указанного множества частиц глиносодержащего промышленно изготовленного песка с помощью смешивания их, по меньшей мере, с одним поликатионным соединением, смягчающим влияние глины, выбранным из группы, состоящей из эпихлоргидрина-диметиламина и полидиаллилдиметиламмоний хлорида, причем указанное поликатионное соединение, смягчающее влияние глины, используют в количестве от 0,01% до 0,5% в расчете на массу активного вещества поликатионного соединения к массе обрабатываемого песка; и
(C) смешивание предварительно обработанного множества частиц глиносодержащего промышленно изготовленного песка с множеством частиц промытого природного песка, имеющих в основном сфероидальные формы, и где природный песок промыт для удаления фракции очень мелких частиц до степени, когда, по меньшей мере, 90 процентов от массы частиц природного песка задерживаются на сите в 75 микрон, в соответствии с чем соотношение частиц промышленно изготовленного песка и промытых частиц природного песка находится в диапазоне 10-90:90-10.

2. Способ по п. 1, в котором при обеспечении указанного множества частиц промышленно изготовленного песка указанные частицы имеют размер, при котором от 10% до 30% указанного множества частиц проходит через сито в 75 микрон.

3. Гидратируемая вяжущая композиция, включающая гидратируемый цемент и песчаную композицию, изготовленную согласно п. 1.

4. Гидратируемая вяжущая композиция, включающая гидратируемый цемент, по меньшей мере, один поликарбоксилатный цементный диспергатор и песчаную композицию, изготовленную согласно п. 1.

5. Гидратируемая вяжущая композиция, включающая гидратируемый цемент, по меньшей мере, один поликарбоксилатный цементный диспергатор; по меньшей мере, одну полигидрокси- или гидроксикарбоновую кислоту или их соль и песчаную композицию, изготовленную согласно п. 1.

6. Гидратируемая вяжущая композиция по п. 5, в которой указанная, по меньшей мере, одна полигидрокси- или гидроксикарбоновая кислота или их соль представляет собой глюконат.

7. Способ для смягчения влияния глиносодержащих агрегатов в бетонной композиции, включающий: смешивание гидратируемого цемента, по меньшей мере, одного поликарбоксилатного цементного диспергатора и, по меньшей мере, одной полигидрокси- или гидроксикарбоновой кислоты или их соли с песчаной композицией, изготовленной в соответствии с п. 1.

8. Способ по п. 1, в котором частицы промышленно изготовленного песка имеют формы, изображенные на фиг. 2, и частицы природного песка имеют формы, изображенные на фиг.1