ПЛАСТИФИЦИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2017 года по МПК C04B22/08 C04B24/26 C04B28/02 C04B103/32 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к пластифицирующей добавке для строительных растворов, и может быть использовано в цементных и других гидравлических вяжущих в качестве пластифицирующей добавки полифункционального действия при производстве товарных бетонов, бетона для массивных конструкций, специальные бетоны.

Уровень техники

Известно вяжущее, включающее полуводный гипс, известь (оксид кальция) и кремнеземсодержащую добавку, при этом в качестве добавки используют микрокремнезем и дополнительно суперпластификатор С-3, получаемый на основе, получаемый на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, при следующем соотношении компонентов, масс.%: полуводный гипс 78,4-81,6; известь (оксид кальция) 8-9; микрокремнезем 10-12; суперпластификатор С-3 0,4-0,61 (см. пат. RU №2081076, МПК С04В 11/00, С04В 111:20, опубл. 10.06.1997 г.)

Недостатком данного вяжущего является высокая водопотребность.

Известна пластифицирующая добавка для строительных смесей, включающая кальцийсодержащий шлам - отход производства, при этом в качестве кальцийсодержащего шлама она содержит шлам, образующийся при нейтрализации отхода обработки алюминиевых сплавов известковым молоком в присутствии коагулянтов сульфата железа и сульфата алюминия, содержащий следующие компоненты, масс. %: СаСО₃ - 36-44; Fe (ОН)₃ - 17-19; Al(ОН)₃ - 15-18; Са(ОН)₂ - 10-12; Mg(OH)₂ - 4-8; Mg(CO)₃ - 4-6; CaSO₄ - 2-4; SiO₂ - 1-2 c (см. пат. RU №2093487, МПК С04В 22/06, С04В 28/02, опубл. 20.10.1997 г.)

Недостатком данной пластифицирующей добавки является невысокие удобоукладываемость и подвижность строительной смеси.

Известна комплексная модифицирующая добавка для строительного раствора, содержащая минеральный компонент и эфир целлюлозы в качестве водоудерживающего активного ингредиента, при этом она содержит дополнительно воду при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: минеральный компонент 100; эфир целлюлозы 0,1-1,0; вода 8-50.

Комплексная модифицирующая добавка содержит в качестве минерального компонента минеральный заполнитель и/или наполнитель.

Комплексная модифицирующая добавка содержит, по крайней мере, один дополнительный активный ингредиент, выбранный из группы, включающей редиспергируемые полимерные порошки, а также водорастворимые пластифицирующие, воздухововлекающие, гидрофобизирующие, биоцидные, ускоряющие и замедляющие схватывание строительного раствора, пигментирующие добавки.

Известен способ получения строительного раствора путем смешивания вяжущего с комплексной модифицирующей добавкой, при этом используют модифицирующую добавку по любому из вышеупомянутых трех пунктов при следующем соотношении компонентов строительного раствора, масс. ч.: модифицирующая добавка 100; вяжущее 10-45.

В способе при смешивании вяжущего с комплексной модифицирующей добавкой дополнительно вводят воду (см. пат. RU №2364576, МПК С04В 24/38, С04В 103/30, опубл. 20.08.2009 г.).

Недостатком данной добавки является недостаточная жизнеспособность, невысокая подвижность и удобоукладываемость строительного раствора.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является комплексная добавка для бетона, включающая битум, лигносульфонат и воду, при этом добавка в виде гранул дополнительно содержит в качестве структурообразователя волокна целлюлозы при следующем соотношении компонентов состава, масс. %: битум 5-25; целлюлозное волокно 15-35; вода 1-10; лигносульфонат остальное до 100%

Добавка дополнительно содержит алюмосиликат в количестве 5-15 масс. % и/или суперпластификатор С-3 в количестве 15-25 масс. % (см. пат. RU № 2230045C2, 27.12.2004)

Недостатком данной комплексной добавки является невысокая подвижность и удобоукладываемость строительного раствора.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка пластифицирующей добавки для строительных растворов ,ающей повышением удобоукладываемости, сохранением подвижности и снижением водопотребности.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению удобоукладываемости, сохранению подвижности и снижению водопотребности.

Технический результат достигается с помощью пластифицирующей добавки для строительных растворов, включающей суперпластификатор, при этом она дополнительно содержит нитрат аммония кальция и нитрат калия производных изомеров оксиэтилированных алкиленов, а в качестве суперпластификатора используют поликарбоксилат - водорастворимый сополимер ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученные путем радикальной полимеризации в водном растворе при следующем соотношении компонентов, масс. %:

нитрат аммония кальция 44-45 нитрат калия 35-38 суперпластификатор остальное

Таким образом, в качестве суперпластификатора используют поликарбоксилат, при этом поликарбоксилаты это поверхностно-активные вещества, представляющие собой водорастворимые сополимеры ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученные методом радикальной полимеризации в водном растворе. Выпускается в виде жидкости и предназначены для цементных и других гидравлических вяжущих в качестве пластифицирующей добавки полифункционального действия.

Сущность получения пластифицирующей добавки для строительных растворов заключается в следующем.

Компоненты пластифицирующей добавки для строительных растворов берут в следующем соотношении в масс. %: - нитрат аммония кальция 44-45; нитрат калия 35-38; суперпластификатор - остальное, в качестве которого используют поликарбоксилат - водорастворимый сополимер ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученные путем радикальной полимеризации в водном растворе, дозируют в соответствии с рецептурой и загружают в смеситель, включают электродвигатель смесителя, компоненты перемешивают в течение 15-20 минут, выдерживают в течение 15-24 часов, в зависимости от свойств применяемого сырья, полученная смесь обладает достаточной текучестью, затем ее фасуют в тару для поставки потребителю.

Краткое описание чертежей и иных материалов

На фиг. 1 дана пластифицирующая добавка для строительных растворов, характеристика продукта, таблица 1.

На фиг. 2 – то же, классификация в соответствии с ГОСТ 24211-08, ГОСТ 30459, таблица 2.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения получения пластифицирующей добавки для строительных растворов.

Пример 1. Компоненты пластифицирующей добавки для строительных растворов берут в следующем соотношении в масс.%: - нитрат аммония кальция 40; нитрат калия 30; суперпластификатор остальное, в качестве которого используют поликарбоксилат - водорастворимый сополимер ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученные путем радикальной полимеризации в водном растворе, дозируют в соответствии с рецептурой и загружают в смеситель, включают электродвигатель смесителя, компоненты перемешивают в течение 10 минут, выдерживают в течение 10 часов, в зависимости от свойств, применяемого сырья, проводят испытания полученной смеси на удобоукладываемость, текучесть, прочностные характеристики и адгезионную способность строительного раствора, форма выпуска в виде жидкости коричневого цвета, затем ее фасуют в тару для поставки потребителю.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, но компоненты пластифицирующей добавки для строительных растворов в масс.% берут в следующем количестве: нитрат аммония кальция - 44; нитрат калия - 35; суперпластификатор - остальное, дозируют в соответствии с рецептурой и загружают в смеситель, включают электродвигатель смесителя, компоненты перемешивают в течение 15 минут, выдерживают в течение 15 часов, в зависимости от свойств применяемого сырья, проводят испытания полученной смеси на удобоукладываемость, текучесть, прочностные характеристики и адгезионную способность строительного раствора, затем ее фасуют в тару для поставки потребителю.

Пример 3. Проводят аналогично примеру 1, но компоненты пластифицирующей добавки для строительных растворов в масс.% берут в следующем количестве: нитрат аммония кальция 45; нитрат калия 38; суперпластификатор - остальное, дозируют в соответствии с рецептурой и загружают в смеситель, включают электродвигатель смесителя, компоненты перемешивают в течение 20 минут, выдерживают в течение 24 часов, в зависимости от свойств применяемого сырья, проводят испытания полученной смеси на удобоукладываемость, текучесть, прочностные характеристики и адгезионную способность строительного раствора, форма выпуска в виде жидкости коричневого цвета, затем ее фасуют в тару для поставки потребителю.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 1, но компоненты пластифицирующей добавки для строительных растворов в масс.% берут в следующем количестве: нитрат аммония кальция 50; нитрат калия 40; суперпластификатор - остальное, дозируют в масс.% в соответствии с рецептурой и загружают в смеситель, включают электродвигатель смесителя, компоненты перемешивают в течение 25 минут, выдерживают в течение 28 часов, в зависимости от свойств применяемого сырья, проводят испытания полученной смеси на удобоукладываемость, текучесть, прочностные характеристики и адгезионную способность строительного раствора, форма выпуска в виде жидкости коричневого цвета, затем ее фасуют в тару для поставки потребителю.

Проведенные испытания полученной смеси по примерам 1, 2, 3, 4 на удобоукладываемость, текучесть, прочностные характеристики, адгезионную способность, хранение и срок хранения строительного раствора, показали следующее: полученная смесь по примеру 1 обладает низкой подвижностью, пластичностью раствора и прочностными характеристиками, смесь по примерам 2 и 3 является наиболее оптимальной (см. фиг. 1, таблица 1 и фиг. 2, таблица 2), соответствует ГОСТу 24211, ГОСТу 30459, так как увеличивает подвижность растворной смеси от Пк 1 до Пк 4, без снижения прочности во все сроки твердения, снижает водопотребность при затворении до 25%, повышает воздухосодержание в смеси, значительно повышает пластичность раствора, является противоморозной добавкой, способствует получению бетона с повышенной морозостойкостью, трещиностойкостью, повышает адгезионную способность строительного раствора к поверхности нанесения, при этом рекомендуемый диапазон дозировок добавки составляет 0,3-0,6% от массы вяжущего по готовому продукту, введение дополнительного суперпластификатора не требуется, форма выпуска в виде жидкости коричневого цвета, содержание ионов хлора менее 0,1%, при этом при температуре твердения бетона до -5°С дозировка добавки от массы цемента составляет 1%; при температуре твердения бетона до -10°С дозировка добавки от массы цемента составляет 2%; при температуре твердения бетона до -15°С дозировка добавки от массы цемента составляет 3%; срок хранения 1 год со дня изготовления в герметично закрытой таре при температуре не ниже +5°С и не выше +40°С, при этом смесь по примеру 4 также показала хорошие вышеупомянутые характеристики, как и в примерах 2 и 3, но увеличились расходы компонентов пластифицирующей добавки, что значительно увеличило себестоимость.

Таким образом, пластифицирующую добавку применяют в качестве сильного пластификатора для производства товарного бетона, железобетона и предварительно напряженных железобетонных конструкций, добавка не содержит компонентов, вызывающих коррозию арматуры, при этом добавку используют как для повышения удобоукладываемости смесей, так и для снижения расхода цемента или повышения прочности бетона. Рекомендуемый диапазон дозировок добавки составляет 0,3-0,6% от массы вяжущего по готовому продукту, наибольший эффект действия добавки достигается при ее добавлении в бетонную смесь после короткого перемешивания остальных компонентов с водой затворения, возможно дозирование добавки также вместе с водой затворения, разрешается применение добавки с другими ускоряющими/замедляющими добавками, время сохранения подвижности не менее 2 часов, добавка выпускается в жидком виде, является готовым к применению продуктом и не требует дальнейших операций по растворению или приготовлению.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- увеличивает подвижность растворной смеси от Пк 1 до Пк 4, без снижения прочности во все сроки твердения;

- снижает водопотребность при затворении до 25%;

- повышает воздухосодержание в смеси;

- повышает пластичность раствора;

- является противоморозной добавкой;

- способствует получению бетона с повышенной морозостойкостью, трещиностойкостью;

- повышает адгезионную способность строительного раствора к поверхности нанесения;

- повышает прочность бетонной конструкции.

Изобретение относится к строительной промышленности, в частности к пластифицирующей добавке для строительных растворов, и может быть использовано в цементных и других гидравлических вяжущих в качестве пластифицирующей добавки полифункционального действия при производстве товарных бетонов, бетона для массивных конструкций, специальных бетонов. Технический результат - повышение удобоукладываемости, сохранение подвижности и снижение водопотребности. Пластифицирующая добавка для строительных растворов содержит, масс. %: нитрат аммония кальция 44-45; нитрат калия 35-38; суперпластификатор - остальное, в качестве которого используют поликарбоксилат - водорастворимый сополимер ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученный путем радикальной полимеризации в водном растворе. 2 ил., 4 пр.

Пластифицирующая добавка для строительных растворов, включающая суперпластификатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрат аммония кальция и нитрат калия производных изомеров оксиэтилированных алкиленов, а в качестве суперпластификатора используют поликарбоксилат - водорастворимый сополимер ненасыщенных карбоновых кислот и алкоксиалкиленполигликолевые эфиры ненасыщенных карбоновых кислот, полученные путем радикальной полимеризации в водном растворе при следующем соотношении компонентов, масс. %:

нитрат аммония кальция 44-45 нитрат калия 35-38 суперпластификатор остальное