СОСТАВ ЦЕМЕНТНО-ПОЛИМЕРНОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ РЕМОНТА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК C04B28/04 C04B24/26 C04B111/20 C04B103/32 C04B103/65 

Область техники

Изобретение относится к области промышленных строительных материалов, а именно к производству цементно-полимерной бетонной смеси для ремонта гидротехнических сооружений и может найти применение при ведении ремонтных работ в зоне переменного уровня воды плотин, каналов, мостов, портовых и других гидросооружений.

Уровень техники

Известен полимерцементный состав для получения полимерцементного камня, содержащий портландцемент, минеральные заполнители, полиметилнафталин-сульфокислоту, воду и продукт взаимодействия в щелочной среде сополимера винилацетата или винилхлорида или акрилата с гидроксипропилметилцеллюлозой в соотношении (3-10):1 в качестве полимерной добавки [патент РФ 2164899]. Недостатками данного технического решения являются низкие показатели прочности.

Наиболее близким решением является состав песчаного полимерцементного бетона для ремонта элементов и конструкций мостов, включающий портландцемент, кварцевый песок, пластифицирующую добавку, стекловолокно, акриловый сополимер, инициатор отверждения акрилового сополимера и воду [заявка на изобретение 2001103034 (РФ)]. К недостаткам данного технического решения можно отнести токсичность одного из компонентов и низкие показатели морозостойкости.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом является получение цементно-полимерного бетона для ремонта гидротехнических сооружений с высокими показателями прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и водостойкости: прочность бетона при сжатии в пределах от 45 до 55 МПа, при изгибе - от 18 до 25 МПа, морозостойкость соответствует маркам от F800 до F1000, класс водонепроницаемости - не ниже W12, снижение прочности в водонасыщеном состоянии не более 10%.

Решение технической задачи достигается путем создания композиционных цементно-полимерных бетонных смесей на основе водостойких и эластичных акриловых сополимеров, которые обеспечивают ремонтному бетону высокие физико-механические и эксплуатационные свойства.

В варианте цементно-полимерной смеси для получения ремонтного пескобетона в смесь входят: портландцемент, кварцевый песок (фракции от 0,4 до 0,8 мм), акриловая дисперсия, расширяющая добавка на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов, поликарбоксилатный гиперпластификатор и вода в следующем соотношении, мас. %:

Портландцемент 29,5÷35,4 Кварцевый песок 56÷50 Акриловая дисперсия 9,1÷10,4 Расширяющая добавка 3,2÷2,7 Гиперпластификатор 0,4÷1,2 Вода 1,8÷0,3

В варианте цементно-полимерной смеси для получения ремонтного бетона в смесь входят: портландцемент, кварцевый песок (фракции от 0,4 до 0,8 мм), щебень (фракции от 10 до 20 мм), акриловая дисперсия, расширяющая добавка на основе гипса, поликарбоксилатный гиперпластификатор и вода в следующем соотношении, мас. %:

Портландцемент 21,4÷22,1 Кварцевый песок 26,9÷25,2 Щебень 40,8÷42,1 Акриловая дисперсия 6,3÷6,6 Расширяющая добавка 3,2÷2,7 Гиперпластификатор 0,2÷0,9 Вода 1,2÷0,4

Высокая прочность, морозостойкость и водонепроницаемость получаемого бетона обеспечиваются введением в состав смеси акриловой дисперсии.

Показатели высокой плотности, прочности и водостойкости также обеспечиваются использованием высокоэффективных гиперпластификаторов последнего поколения и расширяющей добавки, способствующей снижению усадочных деформаций.

Осуществление изобретения

Примеры осуществления бетонной смеси по первому варианту приведены в таблицах 1 и 2, по второму варианту - в таблице 3. Приготовление указанных смесей осуществлялось в бетоносмесителе принудительного действия.

Последовательность загрузки материалов в бетоносмеситель следующая: полимерная дисперсия, гиперпластификатор, половина всего количества заполнителя, цемент, оставшийся заполнитель, вода. Перемешивание 3-5 минут.

В качестве расширяющей добавки используется гипс строительный Г-5, либо расширяющая добавка на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов РД-Н. В качестве гиперпластификатора используется Sika VISCOCRET 5NEW, либо Melflux 5581. В качестве акриловой дисперсии используются стирол-акриловые дисперсии Акрэмос 119 (А-119) или Лакротен Э-31.

Результаты испытаний бетонной смеси и образцов, изготовленных по разработанной рецептуре, приведенные в таблицах 4 и 5, показывают, что поставленная техническая задача решена.

Изобретение относится к области промышленных строительных материалов, и может найти применение при ведении ремонтных работ в зоне переменного уровня воды плотин, каналов, мостов и других гидротехнических сооружений, и касается состава цементно-полимерной бетонной смеси для ремонта гидротехнических сооружений. В варианте цементно-полимерной смеси для получения ремонтного пескобетона в смесь входят: портландцемент, кварцевый песок фракции от 0,4 до 0,8 мм, акриловая дисперсия, расширяющая добавка на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов, поликарбоксилатный гиперпластификатор и вода. В варианте смеси для получения ремонтного бетона, содержащей портландцемент, акриловую дисперсию, в качестве расширяющей добавки используется гипс и в смесь дополнительно входит щебень. Технический результат - повышение прочности, морозостойкости и водонепроницаемости получаемого бетона. 2 н.п. ф-лы, 5 табл.

1. Состав цементно-полимерной бетонной смеси для получения пескобетона для ремонта гидротехнических сооружений, содержащий портландцемент М500 Д0, кварцевый песок фракции от 0,4 до 0,8 мм, акриловый сополимер, пластифицирующую добавку и воду, отличающийся применением акрилового сополимера в виде стирол-акриловой дисперсии Лакротен Э-31, применением в качестве пластифицирующей добавки поликарбоксилатного гиперпластификатора, дополнительно содержащий расширяющую добавку на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов, при этом смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %:

Портландцемент 29,5÷35,4 Кварцевый песок 50÷56 Стирол-акриловая дисперсия 9,1÷10,4 Расширяющая добавка 3,2÷2,7 Гиперпластификатор 0,4÷4,2 Вода 1,8÷0,3

2. Состав цементно-полимерной бетонной смеси для получения бетона для ремонта гидротехнических сооружений, содержащий портландцемент М500 Д0, кварцевый песок фракции от 0,4 до 1,0 мм, акриловый сополимер, пластифицирующую добавку и воду, отличающийся применением акрилового сополимера в виде дисперсии, применением в качестве пластифицирующей добавки поликарбоксилатного гиперпластификатора, дополнительно содержащий щебень фракции от 10 до 20 мм и расширяющую добавку на основе гипса, при этом смесь содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %:

Портландцемент 21,4÷22,1 Кварцевый песок 25,2÷26,9 Щебень 40,8÷42,1 Акриловая дисперсия 6,3÷6,6 Расширяющая добавка 3,2÷2,7 Гиперпластификатор 0,2÷0,9 Вода 1,2÷0,4