Вяжущее для бетонной смеси и строительного раствора Советский патент 1985 года по МПК C04B24/10 

4 j

;о х Изобретение относится к составам вяжущих из цемента и модифицирующе добавки, которые используются для приготовления бетонных и растворны смесей. Известно вяжущее, включающее цемент, добавку костного клея, заполнитель и воду 1 3. Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, включающее цемент и добавку декстри на. Добавку декстрина вводят в коли честве 0,05-10,0% от массы цемента 2 1 Недостатком известных решений является недостаточно высокая прочность и водонепроницаемость получаемых бетонов и растворов. Цель изобретения - повьщ1ение прочности и водонепроницаемости бет на и раствора. Цель достигается тем, что вяжущее для бетонной смеси и строительного раствора, включающее цемент и добавку декстрина, содержит указанн компоненты при следующем соотношени мас.%: Цемент99,955-99,99 Декстрин0,01-0,045 введение добавок декстрина в больших, чем в предлагаемом решени количествах резко уменьшает скорос гидратации цемента с водой и замед ляет сроки схватывания цементного теста и твердения цементного камня приводит к возрастанию доли декстр на в толщине слоя вяжущего между зернами заполнителя. Между зернами заполнителя в структуре цементного камня образуется мономолекулярньй слой гидратированного вяжущего, который сцепляет зерно заполнителя в единый комплекс цементного камня Адгезия этого слоя гидратированного вяжущего с поверхностью заполнителя зависит от толщины слоя и при возра стании толщины слоя она снижается. Кроме того, сила адгезии раствора декстрина с поверхностью зерен заполнителя всегда меньше силы адгезии гидратированных зерен цемента, и поэтому при возрастании доли декстрина в составе вяжущего снижается общая сила адгезии гидра тированных смесей цемента и декстрина . 7 Предлагаемые дози овки декстрина нкой пленкой в составе вяжущего т покрывают поверхнос ь частиц цемента и заполнителя, что п вышает прочность изделий. Повыи водонепроницаемост шение прочности и во онепроницаемости происходит за счет т го, что увеличивается сила адгези вяжущего с поверхностью заполни еля и не происходит замедление ско ости гидратации минералов цемента и вердения цементного камня. Большие дозировки декстрина в составе вяжущего зам дляыт скорости тепловьщеления и рез о снижают прочделий вследность строительных и ствие снижения силы дгезии вяжущего с заполнителем, а Majteie дозировки декстрина не снижают ни скорости тепловыделения, ни силы адгезии. Кроме того, тонкий вяжущего обеспечивает получение более плотной структуры цементного камня, что приводит к увеличению прочности и водонепроницаемости бетона. Предлагаемое вяжущее используют в составе цементных растворов состава 1:3 и бетонных смесей, В качестве цемента используют низкоалюминатный цемент м-400, среднеалюминатный цемент И-400, высоко-, алюминатный цемент M-JOO и Ахангаранский цемент М-500. Минералогический состав применяемых цементов, %: низкоалюминатный цемент - CjS 47,0; 3,8; 17,2; 29,0; среднеалюминатный цемент - CjS 61,0; 17,0; СзА 6-1; 14,0; высокоалюминатный цемент - СзЗ 36,4; 14,2; C4AF 3,4; 42,8; CjA CjS 63,0; Ахангаранский цемент 15,2; CjA 4,7; 13,1, р и м е р 1, Готовят строитель3. В качестве ный раствор состава 1: вяжущего применяют цемент (без декстрина) , предлагаемое и ущие. Растекаемость раствора определяют на встряхивающее столике, Из расгвора формируют )бразцы-балочки размером 4x4x16 м и опредегиб и на ляют их прочность на и сжатие через 3, 7, 28 .ут твердения в воде. В табл. 1 приведены результаты растворов. испытания строительных состава 1:3 при В/Ц (1,4, изготовленных из цемента, пpe iлaгaeмoгo вяжущего и прототипа. 3 в табл. 1 приведенные данные показывают, что при введении декстрина в составе вяжущего растёкаемость раствора увеличивается. При содержании декстрина, 0,01-0,045% в составе вяжущего возрастает растекаемость растворной смеси и повышается прочность образцов бетона в 28-суточном возрасте. Прирост прочности по сравнению с прочностью известного образца составляет 16,428,t%. При увеличении количества декстрина выше 0,045% (0,1-0,5% состава вяжущего) увеличивается растекаемость растворной смеси, но происходит снижение прочности. Срав иение данных показывает, что оптимальным содержанием состава вяжущег для получения удобоукладьгоаемой рас ворной смеси и одновременно высокопрочного раствора является, мас.%: цемент 99,99-99,955; декстрин 0,010,045. Состав известного вяжущего (содержание дeкqтpинa 0,1-0,5 мас.%) не обеспечивает получение высокопрочного строительного раствора. Тенденция снижения прочности возрас тает с увеличением количества декст рина в составе вяжущего, так как пр дозировке декстрина 0,5 мас.% прочность раствора составит всего 28,6ЗА,1% от прочности образца при дози ровке декстрина 0,1%. П р и м е р 2. Исследование бетонной смеси с предлагаемым и известным вяжущими. Готовят бетонную смесь состава цемент:песок:заполнитель 1:1,03: 1,97. Расход цемента М-400 различного состава 600 кг на 1 м бетонно смеси. Подвижность бетонной смеси определяют по осадке стандартного конуса. Из изготовленной смеси форм руют кубические образцы размером 10x10x10 см, которые твердеют при нормальном хранении без предварител ной тепловлажной обработки и с тепл влажной обработкой по режиму 2хЗх .6х2 ч при температуре изотермическо го прогрева 80-85 С. Прочность образцов бетона определяют после пропарки, через 3, 7 и 28 сут их твердения. , В табл. 2 приведены результаты испытания образцов бетона,.изготовленных из цемента, предлагаемого и известного вяжущих при уде.пьном расходе цемента 600 кг/м. 974 Данные табл. 2 показывают, что , .предлагаемое вяжущее позволяет получить высокопрочные бетоны. Бетонная смесь на нем является пластической (ОК 10-15 см против .8 см для бетонной смеси из цемента), прочность бетона выше, чем прочность бетона без декстрина и с известным вяжущим. Так, прирост прочности бетона 28 сут твердения составляет 14,2-16,2% для среднеалюминатного цемента и 39,9-69,6% для низкоалюминатного цемента. В большинстве образцов прочность бетона с известным вяжущим ниже, чем прочность бетона с цементом без добавки декстрина i В табл. 3 приведены сравнительные данные прочности бетона состава 1 :1 ,03 :1,97 (цемент:песок:заполнитель) для равноподвижных бетонных смесей из цемента и предлагаемого вяжущего. Данные табл. 3 показывают, что прочность бетона для равноподвижных смесей резко повышается при применении предлагаемого вяжущего по сравнению с цементом. Так, прирост прочности бетона на вяжущем состава, %: цемент 99,955; декстрин О,-045, по сравнению с прочностью бетонов на сред алюминатном цементе составляет при нормальном твердении через 28 сут 30,1%, при гидротермальном твердении через 28 сут 40,9%. Таким образом, сохраняя подвижность бетонной смеси, на предлагаемом вяжущем можно повысить прочность бетона на 13,4-22,6% для среднеалюмгшатногс цемента и 15,8-40, 9% для низкоалюминатного цемента. Предлагаемое вяжущее используют для получения бетона марки 500 из цемента марки 400. В табл. 4 приведены результаты испытания образцов бетона из цементов марки 400 с добавкой декстрина ( став бетона 1:1,07:1,93 при расходе цемента 600 кг/м). Данные табл. 4 показывают, что предлагаемое вяжущее позволяет из цемента марки 400 получить бетон марки 500. Так, при содержании дек стрина в составе вяжущего 0,045мас.% прочность бетона через 28 сут при В/Ц 0,36 составляет соответстве шо при нормальном и гидротермплЬ)Ном твердении 53,,О и 30,6 Mlln, при В/И 0,38-50,6 II 51,6 МПл, в то время как прочность бетона с известным вяжущим при содержании декстрина в нем 0,1 мас.% составляет всего 41,4 и 42,4 МПа при В/Ц 0,36, 42,0 и 4l,O.Mnia при В/Ц 0,38. Прочность бетона на предлагаемом вяжущем резко повышается по сравнению с прочностью бетона на цементе без деквтрина. В табл. 5 приведены показатели подвижности бетонной смеси и прочности бетона состава 1:1, 1:2,0 (цемент:песок:заполнитель), изготовленного из цемента марки 500. Данные табл. 5 показывают, что нрочность бетона на предлагаемом вяжущем при применений цемента марки 500 также во всех приведенных случая яювьшается по сравнению с прочностью бетона на цементе и на известном вяжущем. Прирост прочности бетона составляет 15, по сравнению с нрочностью бетона на известном вяжу4ем. Представленные в табл 2-5 резуль таты позволяют провести испытания ветона с дальнейшим снижением расхода цемента на 10 и 15%. Бетонную смесь готовят с применением песка с модулем крупности М 2,5 и гранитного щебня фракции 5-10 мм. В качестве цемента состава вяжущего применяют низкоалкминатный цемент М-400 И среднеалюминатный цемент марки 400 Состав бетонной смеси со сниженным расходом цемента на 10% - 1:1,3:1,14 (цемент:песок:заполнитель) при расходе цемента 540 кг/м (см. табл. 6) При использовании вяжущего предлагаемого состава в бетоне прочность последнего повьшается по сравнение с прочностью бетона на цементе (без добавки декстрина) и на известном вяжущем. При использовании вяжущего во прототипу подвижность бетонной смеси возрастает, но с увеличением. дозировки декстрина в составе вяжущего прочность бетона снижается. Для некоторых составов с известным вяжущим прочность б етона ниже чем цементом /без прочность бетона с декстрина. Во всех опытах обн.аруживается закономерное снижение прочности бетона при дозировке декстрина в составе вяжущего вьше 0,045 мас.%. Предложенное вяжущее по сравнению с прототипом позволяет получить высокопрочные бетоны. Пример 3. Исследования по водонепроницаемости бетона. Предлагаемое вяжущее используют для приготовления б(тонной смеси для напорных труб. Вьтус;кают опытную партию напорных труб с предлагаемым . вяжущим состава, мае.%: цемент |99,955; декстрин 0,Ci45. Состав бетона для изготовления труб 1:1,3:2,33 при В/Ц 0,38 и удельном расходе цемента 540 кг/м. Водонепроницаемость напорных труб определяют по стандартной методике путем создания избыточного давления воды внутри трубы и определения классности трубы. С повьшением водонепроницаемости повышается классность напорной трубы. В табл. 7 приведены результаты испытания напорных т;эуб на классность 1,3:2,33. из бетона состава 1: Данные табл. 7 по сазывают, что во всех случаях использования предложенного вяжущего для бетона напорных труб классность руб повьшгается, увеличивается выход труб классов § и Щ. Следовательно, промышленное испытание предлагаемс го вяжущего показывает, что при ciro использовании в составе бетона резьо возрастает водонепроницаемость еетона.

ч

ts

Z

e; о « и

Oxо iO

s

fx 4

.-5 .m 9 о 1Л eo о - - О - «л «л

ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА, включающее цемент и добавку декстрина, отличающееся тем, что, с целью повьшения прочности и водонепроницаемости бетона и раствора, оно содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%: Цемент99,955-99,99 Декстрин0,01-0,045 чО

е

S

оо

г 1Л

1/Ч

« (Ч

со гГ

Ш 00

« рл

vO

«

«м « ri о

д я

гч

Г ПГ1«

«п

91 О

- -

ш - in in « m

«о

- ve

я

in P4

r«

«n n

c (M

o

о

m

t4

CM

ГМS r S o

vOtnirf

in оо

(ПCOо

М «л г «

o о о оооо

111

n

a s t

Ю

J H

ч

а

S

ч о « н

s со г

. DO г« О о - м о

1Л о о

vO - m п о

о

со

оо «л

г ю

Л

я

«м

«Ч

-9

«Тч

vO

-

П «Л «

О

«г

5 «

vO г

1Л в

«S

Я

гч CN

: 2

in

О

оо о

00 ел

« 0

О

О

i S

in

о

о с

n

s

s

r in

9- O

oT

s

o«

g;

o a

p

к S I о a