БЕТОННАЯ СМЕСЬ Российский патент 2017 года по МПК C04B28/02 C04B14/28 C04B24/24 C04B103/32 

Изобретение относится к составу бетонной смеси для получения самоуплотняющихся бетонов с повышенной плотностью, отсутствием крупных пор, снижает риск коррозии бетона, что увеличивает долговечность бетона и повышает возможность использования его в условиях агрессивной среды, поэтому может быть использовано для производства бетона высокого качества.

Известна бетонная смесь (заявка РФ №2009144213/03, С04В28/00).

«Бетонная смесь», включающая портландцемент марки не ниже 500, суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира, микрокремнезем с содержанием аморфного (стекловидного) кремнезема не менее 75-80%, средний или крупный кварцевый или полевошпатовый песок, щебень из горных пород с маркой по дробимости M1200-М2000 и воду. Дополнительно содержит молотый кварцевый песок или молотую каменную муку из плотных горных пород с удельной поверхностью (3-5)⋅10³ см²/г и мелкий кварцевый песок фракции 0,1-0,63 мм при следующем содержании компонентов, 1 кг на 1 м³ бетонной смеси:

Портландцемент марки не ниже М500 330-480 Суперпластификатор на основе карбоксилатного эфира, в % от массы цемента на сухое вещество 0,5-1,5 Микрокремнезем, в % от массы цемента 10-15 Средний или крупный кварцевый или полевошпатовый песок 300-600 Щебень из плотных горных пород 800-900 Молотый кварцевый песок или каменная мука 200-350 Мелкий кварцевый песок фракции 0,1-0,63 Вода 140-180

Недостатками данной бетонной смеси являются:

1. Использование суперпластификаторов большой дозировки, что замедляет сроки схватывания бетонной смеси.

2. Недостаточно высокие показатели подвижности для возможности самоуплотнения бетонной смеси.

Наиболее близким аналогом к заявленной бетонной смеси относится бетонная смесь (патент РФ №2525565 С04В 28/04; 24/24; 111/20; 103/32) включающая портландцемент, щебень гранитный, песок кварцевый, микронаполнитель, суперпластификатор на основе поликарбоксилатов и воду. При этом в нее дополнительно вводят золу-унос ТЭЦ, микронаполнитель - молотый известняк МП-1, а в качестве суперпластификатора на основе поликарбоксилатов MC-RowerFlow 2695, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент 8-10 Молотый известняк МП-1 6-8 Зола-унос ТЭЦ 3-6 Песок кварцевый с модулем крупности М_к1,9 30-40 Щебень гранитный фракции 3-10 мм 15-18 Щебень гранитный фракции 5-20 мм 14-16 Суперпластификатор на основе поликарбоксилатов MC-RowerFlow 2695 0,0015-0,003 Вода Остальное

Недостатком данной бетонной смеси является подверженность бетонной смеси к расслоению, что создает неоднородность в конструкциях.

Задача изобретения: повышение однородности бетонной смеси за счет уменьшения расслаиваемости смеси.

Поставленная задача решается за счет того, что в бетонной смеси включающей портландцемент, щебень, микронаполнитель в виде известняка, суперпластификатор и воду в качестве микронаполнителя, используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм, а в качестве суперпластификатора С3, являющийся продуктом конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, при следующим содержании компонентов, мас. %:

Портландцемент 12,1-14,1 Щебень из известняка фракции 10-5 мм 35-40 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 5-0.63 мм 18,15-20,15 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 0.63-0.16 мм 14,52-15,89 Микронаполнитель из известнякового отсева фракции менее 0,16 мм 7-8,87 Суперпластификатор С3, являющийся продуктом конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 0,06-0,141 Вода Остальное

Новые существенные признаки:

В качестве микронаполнителя используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм.

В качестве суперпластификатора используется пластификатор С3, являющийся продуктом конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом

Содержание компонентов по мас. %:

Портландцемент 12,1-14,1 Щебень из известняка фракции 10-5 мм 35-40 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 5-0.63 мм 18,15-20,15 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 0.63-0.16 мм 14,52-15,89 Микронаполнитель из известнякового отсева фракции менее 0,16 мм: 7-8,87 Суперпластификатор на основе С3: 0,06-0,141% Вода Остальное

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат.

Технический результат предлагаемой бетонной смеси заключается в повышении однородности бетонной смеси за счет уменьшения ее расслаиваемости и увеличения сроков схватывания до 90 минут.

Пример №1 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 40% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 1000 кг на м³ бетона, фракция 10-5 мм, предварительно промытая проточным методом, 18,15% от (ОМБС) 450 кг фракция 5-0.63 мм, 14,52% от (ОМБС) 360 кг на м³ бетона фракция 0.63-0.16 мм, 8,87% от (ОМБС) 220 кг на м³ бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 12,1% от (ОМБС) или 300 кг на м³ бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,2% от (ОМБС) или 100 кг на м³ бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,8% от (ОМБС) воды или 45 кг на м³ бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3 кг) от массы цемента или 0,121% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Пример №2 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению, в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 36,72% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 918 кг на м³ бетона, фракция 10-5 мм, предварительно промытая проточным методом, 20,15% от (ОМБС) 504 кг фракция 5-0.63 мм, 15,89% от (ОМБС) 397 кг на м³ бетона фракция 0.63-0.16 мм, 7,0% от (ОМБС) 175 кг на м³ бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 14,1% от (ОМБС) или 352 кг на м³ бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,2% от (ОМБС) или 100 кг на м³ бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,8% от (ОМБС) воды или 45 кг на м³ бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3,525 кг) от массы цемента или 0,141% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Пример №3 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению, в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 38,2% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 955 кг на м³ бетона, фракция 10-5 мм предварительно промытая проточным методом, 19,15% от (ОМБС) 479 кг фракция 5-0.63 мм, 15,2% от (ОМБС) 380 кг на м³ бетона фракция 0.63-0.16 мм, 7,9% от (ОМБС) 197 кг на м³ бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 13,1% от (ОМБС) или 328 кг на м³ бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,4% от (ОМБС) или 110 кг на м³ бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,92% от (ОМБС) воды или 48 кг на м³ бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3,275 кг) от массы цемента или 0,131% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Уменьшение плотности приведет к снижению общего веса конструкции, что положительно скажется на повышении общей несущей способности как фундамента, так и всего сооружения. А повышение сроков схватывания скажется на повышении прочности сооружения за счет предотвращения раннего затвердевания бетонной смеси, что приводит к неравномерной структуре бетона в конструкции, что отрицательно скажется на прочности и долговечности сооружения.

Изобретение относится к составу бетонной смеси для получения самоуплотняющихся бетонов с повышенной плотностью, отсутствием крупных пор, снижает риск коррозии бетона, что увеличивает долговечность бетона и повышает возможность использования его в условиях агрессивной среды, поэтому может быть использован для производства бетона высокого качества. Бетонная смесь, включающая портландцемент, щебень, микронаполнитель в виде известняка, суперпластификатор и воду. В качестве щебня используют щебень из известняка фракции 5-20 мм, в качестве микронаполнителя используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм, в качестве суперпластификатора С3 на основе продукта конденсации нафталиносульфокислоты с формальдегидом, при следующем содержании компонентов, мас.%: портландцемент 12,1-14,1, щебень из известняка фракции 10-5 мм 35-40, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 5-0.63 мм 18,15-20,15 мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 0.63-0.16 мм 14,52-15,89, микронаполнитель из известнякового отсева фракции менее 0,16 мм 7-8,87, суперпластификатор С3 0,06-0,141, вода - остальное. Технический результат - повышение однородности бетонной смеси за счет уменьшения расслаиваемости. 1 табл.

Бетонная смесь, включающая портландцемент, щебень, микронаполнитель в виде известняка, суперпластификатор и воду, отличающаяся тем, что в качестве микронаполнителя используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм, а в качестве суперпластификатора С3 на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Портландцемент 12,1-14,1 Щебень из известняка фракции 10-5 мм 35-40 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 5-0.63 мм 18,15-20,15 Мелкий заполнитель из известнякового отсева фракции 0.63-0.16 мм 14,52-15,89 Микронаполнитель из известнякового отсева фракции менее 0,16 мм 7-8,87 Суперпластификатор С3 0,06-0,141 Вода Остальное