СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2020 года по МПК C04B40/00 

Изобретение относится к технологии приготовления бетонных смесей, преимущественно при бетонировании монолитных строительных конструкций.

Известен способ приготовления бетонной смеси (см. патент RU № 2029755С1, C04B40/00, опубл. 27.02.1995), сущность которого заключается в том, что осуществляют предварительную активацию цемента, воды и песка в количестве 25-50% от общего количества с последующей активацией путем циркуляции через насос в течение 1-10 мин. В смесь может быть введен суперпластификатор.

Известен также способ приготовления смеси (см. патент RU № 2548263 С1, C04B40/00, опубл. 20.04.2015), сущность которого заключается в двухстадийном перемешивании компонентов. На первой стадии предварительно перемешивают вяжущее, мелкий заполнитель, 70-80% крупного заполнителя и 75-85% воды затворения до получения однородной смеси. На второй стадии к предварительно перемешанной смеси добавляют оставшуюся часть крупного заполнителя, суперпластификатор с остальной частью воды затворения и окончательно перемешивают все компоненты до получения однородной бетонной смеси требуемой удобоукладываемости.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ приготовления бетонной смеси по патенту RU 2443650 С1, C04B28/00, опубл. 27.02.2012), включающий перемешивание цемента, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, заключается в том, что предварительно в заводских условиях перемешивают цемент, заполнители и часть воды затворения до получения бетонной смеси осадкой конуса 2-4 см, затем полученную смесь транспортируют в автобетоносмесителе к месту использования и не позже двух часов с момента приготовления добавляют водный раствор суперпластификатора с оставшимся расчетным количеством воды затворения и окончательно перемешивают бетонную смесь в течение не менее трех минут.

Недостатком данного способа является трудность обеспечения достаточно точного дозирования дорогостоящего суперпластификатора в бетонную смесь вне заводских условий. Кроме того, данный способ не предусматривает возможность снижения суммарного расхода воды затворения по отношению к ее расчетному значению.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение технологичности и точности дозирования суперпластификатора в бетонную смесь для монолитного строительства, а также снижение суммарного расхода воды затворения без снижения подвижности смеси к моменту бетонирования монолитных конструкций.

Сущность изобретения заключается в том, что способ приготовления бетонной смеси, включающий двухстадийное перемешивание цемента, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, при этом предварительно на первой стадии в заводских условиях перемешивают цемент, заполнители, суперпластификатор и часть воды затворения до получения бетонной смеси с осадкой конуса, равной 10-12 см, затем полученная смесь транспортируется автобетоносмесителем к месту бетонирования монолитных конструкций, где в нее добавляют дополнительную часть воды затворения, необходимую для получения требуемой подвижности и окончательно перемешивают бетонную смесь в автобетоносмесителе.

В качестве суперпластификатора используют добавку - комплексный суперпластификатор на основе поликарбоксилата.

Способ осуществляется следующим образом.

В заводских условиях предварительно отдозированные заполнители и портландцемент перемешивают с добавкой суперпластификатора и частью воды затворения, необходимой для получения бетонной смеси с осадкой конуса 10-12 см. Полученную на первом этапе бетонную смесь загружают в автобетоносмеситель и транспортируют к месту бетонирования монолитной конструкции. Непосредственно на строительной площадке в автобетоносмеситель добавляют дополнительное количество воды затворения, необходимое для получения бетонной смеси требуемой марки подвижности и производят окончательное перемешивание бетонной смеси. При этом повышается технологичность и точность дозирования суперпластификатора, осуществляемого в заводских условиях по сравнению с введением супрепластификатора в смесь непосредственно на строительной площадке, по патенту RU 2443650.

Особенно это проявляется при больших объемах (до 10 м³ и выше)

бетонной смеси, доставляемой автобетоносмесителями к месту бетонирования. В таких случаях приходится непосредственно в условиях строительной площадки вводить в бетонную смесь 50- 80 л раствора суперпластификатора без надлежащего оборудования.

Кроме того, введение в смесь суперпластификатора в заводских условиях на первой стадии приготовления бетонной смеси по предлагаемому способу улучшает условия ее транспортирования с точки зрения сохранности подвижности, что обеспечивает снижение суммарного расхода воды затворения.

В результате снижения общего расхода воды затворения увеличиваются прочностные показатели бетона и снижается его проницаемость, что способствует повышению долговечности бетонируемых конструкций.

В качестве суперпластификатора в предлагаемом способе используют химическую добавку ST5.0 (СТ5.0) – комплексный суперпластификатор на основе поликарбоксилата, выпускаемый фирмой ООО «СкайТрейд» по ТУ 5745-001-94590966-2011 и предназначенная для товарных бетонов, а также для железобетонных конструкций. Добавка представляет собой жидкость от светло-коричневого до коричневого цвета со слабым запахом, с общим содержанием твердой фазы 25% (в весовом отношении). Значение pH (неразбавленный) 9±1,5, плотность добавки находится в пределах 1,070±0,03, г/см³. Оптимальная дозировка ST 5.0 определяется опытным путем в зависимости от материалов и условий.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером.

В качестве исходной принята товарная бетонная смесь марки по подвижности П4 для бетонирования монолитных конструкций с проектным классом бетона по прочности В25.

В качестве вяжущего использовали портландцемент марки ПЦ 500 –Д0-Н ГОСТ 10178-85 производства АО «Себряковцемент». Мелким заполнителем служил кварцевый песок месторождения Дугино Ростовской области с модулем крупности Мк=1,3, насыпной плотностью 1330 кг/м³, отвечающим требованиям ГОСТ 8736-2014.

Крупным заполнителем был щебень фракции 5-20 мм, производства ООО «Донской камень» Ростовской области, соответствующий требованиям ГОСТ 8267-93.

Состав бетонной смеси с расходом цемента 390 кг/м³ характеризуется соотношением компонентов (мас.ч.): цемент:песок:щебень = 1:1,9:2,7.

Добавку суперпластификатора в количестве 0,25% от массы цемента в расчете на безводное вещество добавки вводили в бетонную смесь предлагаемым способом и по наиболее близкому аналогу (патент RU 2443650). Из приготовленных бетонных смесей формовали образцы-кубы с ребром 100 мм, которые подвергали прочностным испытаниям по ГОСТ 10180-2012 после 28-ми суток твердения в нормальных условиях, а также стандартные образцы-цилиндры диаметром 150 мм для определения водонепроницаемости по ГОСТ 12730.5-84. Результаты испытаний представлены в таблице.

Таблица

№ опыта Способ приготовления бетонной смеси Расход воды затворения, л/м³ Осадка конуса, см Прочность бетона после 28 сут. твердения, МПа/% Марка водонепроницаемости бетона на стадии предварительного перемешивания на стадии окончательного перемешивания суммарно по двум стадиям после предварительного перемешивания через 1 ч после I–й стадии 1 По патенту 2443650 150 40 190 4 20 41,6/100 W4 2 Предлагаемый 155 35 190 6 18 42,0/101 W4 3 160 25 185 10 20 44,1/106 W6 4 160 20 180 10 21 46,2/111 W8 5 165 20 185 12 20 44,9/108 W6 6 170 20 190 14 19 42,4/102 W4

Как видно из представленных данных (опыты №№3,4,5), предлагаемый способ приготовления смеси с введением суперпластификатора на первой стадии позволяет снизить суммарный расход воды затворения, что обеспечивает повышение прочности бетона и марку его водонепроницаемости. При этом введение добавки суперпластификатора в перемешиваемую бетонную смесь на I-ой стадии в заводских условиях повышает точность ее дозирования по сравнению с полевыми условиями по патенту RU 2443650. Снижение общего расхода по предлагаемому способу и повышение водонепрницаемости бетона способствует увеличению его долговечности при эксплуатации конструкций в условиях агрессивных воздействий окружающей среды.

Изобретение относится к технологии приготовления бетонных смесей, преимущественно для бетонирования монолитных строительных конструкций. Способ включает двухстадийное перемешивание цемента, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения. При этом предварительно на первой стадии в заводских условиях перемешивают цемент, заполнители, суперпластификатор и часть воды затворения до получения бетонной смеси с осадкой конуса, равной 10-12 см. Затем полученная смесь транспортируется автобетоносмесителем к месту бетонирования монолитных конструкций, где в нее добавляют дополнительную часть воды затворения, необходимую для получения требуемой подвижности, и окончательно перемешивают бетонную смесь в автобетоносмесителе. Техническим результатом является улучшение условий и повышение точности дозирования суперпластификатора в бетонную смесь, а также повышение прочности и водонепроницаемости бетона, что способствует повышению долговечности монолитных строительных конструкций при агрессивных воздействиях окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий двухстадийное перемешивание цемента, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, отличающийся тем, что предварительно на первой стадии в заводских условиях перемешивают цемент, заполнители, суперпластификатор и часть воды затворения до получения бетонной смеси с осадкой конуса, равной 10-12 см, затем полученная смесь транспортируется автобетоносмесителем к месту бетонирования монолитных конструкций, где в нее добавляют дополнительную часть воды затворения, необходимую для получения требуемой подвижности, и окончательно перемешивают бетонную смесь в автобетоносмесителе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве суперпластификатора используют добавку – комплексный суперпластификатор на основе поликарбоксилата.