Способ приготовления легкобетонной смеси Советский патент 1993 года по МПК C04B40/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения бетонных смесей, используемых в производстве сборных железобетонных изделий и строительстве монолитных сооружений.

Целью изобретения является повышение воздухововлечения, уменьшение расслоения и интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, а также повышение однородности и снижение плотности при сохранении прочности.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу приготовления легкобетонной с меси путем перемешивания компонентов, предварительно осуществляют перемешивание золы-уноса ТЭС, мелкого заполнения, воды затворения и водного раствора комплексной добавки в количестве 2,5... 10% от массы золы концентрации 1,008...1,015 г/100 мг с градиентом скорости деформирования 600...700 в течение 1,5...2 мин, после чего добавляют оставшиеся компоненты и перемешивают в течение 2...2,5 мин.

Введение водного раствора комплексной химической добавки и золы при переме- шивании воды затворения с мелким заполнителем способствует созданию переслаивающейся однородной водной смеси мелкого заполнителя с непрерывной гранулометрией за счет взаимодействия золы с пластифицирующим компонентом комплексной добавки. Это способствует дефлокуля- ции, диспергации, повышению однородности и улучшению гранулометрии золы. В результате повышается нерасслаи- ваемость бетонной смеси и однородность изделий. Увеличение времени перемешивания составляющих бетонной смеси с комплексной добавкой до 3,5...4,5 мин способствует повышению воздухововлечения в бетонную смесь в процессе перемешивания и однородности. Увеличение эффективной удельной поверхности частиц золы за счет взаимодействия с комплексной

ел

с

00

о

ю о о

добавкой повышает роль золы как наполнителя с бетонах, что ведет к созданию дополнительных центров кристаллизации и интенсификации реакции взаимодействия золы с гидроокисью кальция, увеличению степени гидратации цемента и, таким образом, способствует сохранению прочности бетона, несмотря на увеличение степени его поризации. Введение цемента на заключительной стадии перемешивания, а также наличие в комплексной добавке поверхностно-активного пластификатора СДБ позволяет замедлить схватывание це- ментно-зольного теста и уменьшить интенсивность потери бетонной смеси ее исходной удобоукладываемости.

В опытах использовали портландцемент марки 400, отвечающий требованиям ГОСТ 19178-85, керамзитовый, гравий фр. 10...20 мм с насыпной плотностью 605 кг/м3, отвечающий требованиям ГОСТ 98759-83, керамзитовый песок фр. 0,1...5 мм в виде отсева от керамзита с насыпной плотностью 710 кг/м , отвечающий требованиям ГОСТ 9759-83, песок речной с моду.- лем крупности 1,4, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-85, золу-унос Ладыжинской ГРЭС с удельной поверхностью 300 м2/кг, отвечающую требованиям ГОСТ 158-18-83 и комплексную добавку мыло канифольное ВВД (ТУ 14-0281078-79-90, а.с. N 1135731) следующего состава, мае. %: сульфатно-дрожжевая бражка - 6, гидроокись натрия -3, продукт омыления водно-грязевого отстоя канифольно-терпентинового производства - 82, фосфат натрия - 9.

Бетонную смесь приготавливали следующими способами:

I - Вначале осуществляли перемешивание золы, керамзитового песка, речнрг.о песка и воды затворения. Затем добавляли цемент, керамзитовый гравий и водный раствор комплексной добавки.

II - Вначале осуществляли перемешивание золы, керамзитового песка, речного пе- ска, водного раствора, комплексной добавки и воды затворения. Затем добавляют цемент и керамзитовый гравий.

III - Бетонную смесь приготавливали по прототипу.

Кроме того, варьировали содержание водного раствора комплексной добавки, его концентрацию, время перемешивания мелких заполнителей, золы, воды затворения и водного раствора комплексной добавки, градиент скорости деформирования и время перемешивания бетонной смеси.

Получены бетонные смеси с подвижностью по осадке конуса 6,..8 см.

От приготовленных бетонных смесей после их выгрузки из лабораторной бетономешалки отбирали пробы и производили оп- ределение удобоукладываемости по

подвижности по. осадке конуса сразу после выгрузки и через каждые 30 мин в течение 2 часов по ГОСТ 10181.1-81, расслоение по раствороотделению по ГОСТ 10181.4-81, а также воздухововлечение экспериментальным способом по ГОСТ 10181.3-81. Из бетонной смеси изготавливали образцы-кубы 15 х 15 х 15 см, которые использовали для определения плотности, прочности и однородности бетона, определяемой по одно5 родности по плотности и однородности бетона, определяемой по однородности по плотности и однородности по прочности, которые характеризуются внутрисерийными коэффициентами вариации плотности и

0 прочности бетона.

Испытания образцов проводили по ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 12730.1-78 после 28 суток. Хранения образцов в камере нормального твердения.. .

5Пример. Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадке конуса 6..,8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве Юкгс 16кг керамзитового песка, 5 кг речного песка, 10,5

0 кг затворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,0 кг/100 мл концентрации в количестве 7,5% от массы золы в течение 1,75 мин с градиентом скорости деформирования . Затем полученную смесь подавали в

5 бетономешалку одновременно с предварительно отдозированными материалами: цемент -11,25 кг и керамзитовый гравий - 25,75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной смеси в течение 2-,25 мин.

0 П Р и м е р 2. Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадку конуса 6...8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве 10 кг с 16 кг перлитового песка, 5 кг речного песка, 10,5

5 кг воды затворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,015 г/100 мл концентрации в количестве 2,5% от массы золы в течение 1,5 мин с градиентом скорости деформирования 650 . Затем получен0 ную смесь подавали в бетономешалку одновременно с предварительно отдозированными материалами: цемент 11,25 кг и керамзитовый гравий 25,75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной

5 смеси в течение 2,25 мин.

Пример 3, Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадке конуса 6...8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве 10 кг с t6 кг керамзитового песка, 5 кг речного песка,

10,5 кг воды затворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,008 г/100 мл концентрации в количестве 10% от массы золы в течение 2 мин с градиентом скорости деформирования 650 . Затем полученную смесь подавали в бетономешалку одновременно с предварительно от- дозированными материалами: цемент 11,25 кг и керамзитовый гравий 25,75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной смеси в течение 2,25 мл.

Получены бетонные смеси следующего состава, мае. %: цемент 12,36, зола 11, керамзитовый гравий 28,3, керамзитовый песок 17,58, речной песок 5,49, мыло канифольное ВВД 0,82, вода 24,45.

Зависимость технологических характе-. ристик бетонной смеси и физико-механических характеристик бетона от концентрации водного раствора комплексной добавки ВВД, его содержания от массы золы, гради-. ента скорбсти деформирования и времени перемешивания золы, керамзитового песка, речного песка, водного раствора комплексной добавки и воды затворения, а также времени перемешивания бетонной смеси приведены в таблицах.

В табл. 1 представлены показатели водного раствора комплексной добавки ВВД, воздухововлечения в бетонную смесь и однородности бетона при введении комплексной добавки в количестве 7,5% от массы золы, первом этапе перемешивания в течение 1,75 мин при градиенте скорости дефор- мирования 650 и втором этапе перемешивания с остальными компонентами в течение 2,25 мин.

. Как следует из данных таблицы предлагаемые параметры приготовления бетонной смеси (концентрация водного раствора комплексной добавки ВВД) выбраны из условия получения бетонов с высокими показателями воздухововлечения и однородности.

В табл. 2 показано, что понижение заявляемых параметров содержания водного раствора комплексной добавки ВВД приводит к понижению однородности бетона, ухудшению удобоукладываемости и повышению расслоения бетонной смеси, а повышение - к ухудшению однородности, повышению расслоения и отсутствию дополнительного эффекта при определении удобоукладываемости. Опыты проводили при времени первого этапа перемешивания 1,75 мин с градиентом скорости деформирования 650 с и времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами в течение 2,25 мин.

В табл. 3 приведены зависимости подвижности бетонной смеси, интенсивности

потери смеси ее исходной подвижности, плотности, прочности и однородности бетона, а также расслоения и воздухововлечения бетонной смеси от способа приготовления 5 бетонной смеси (I, II, III), градиента скорости деформирования и времени первого этапа перемешивания, времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами, содержания водного раствора комплексной

0 добавки ВВД и его концентрации.

При приготовлении бетонной смеси по способу 1 уменьшается воздухововлечение, повышается расслоение и интенсивность потери бетонной смеси ее исходной по5 движности, повышается плотность и ухудшается однородность бетона.

При приготовлении бетонной смеси по способу II:

Сокращение времени первого этапа пе0 ремешивания приводит к уменьшению объема вовлеченного воздуха, увеличению раствороотделения бетонной смеси, повышению плотности и ухудшению однородности бетона и отсутствует дополнительный

5 эффект при определении интенсивности потери смеси ее исходной подвижности. При увеличении времени первого этапа перемешивания наблюдается повышение интенсивности потери бетонной смеси ее

0 исходной подвижности, раствороотделения, отсутствует дополнительный эффект при определении объема вовлеченного воздуха, плотности и однородности бетона. Уменьшения градиента скорости перво5 го этапа перемешивания по сравнению с заявляемым приводит к уменьшению воздухововлечения и увеличению плотности бетона, а также отсутствуют дополнительные эффекты при определении интенсивности

0 потери бетонной смеси ее исходной по- . движности, плотности бетона.

Превышение заявляемого времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами приводит к повышению ин5 тенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, расслоению, кроме того, отсутствуют дополнительные эффекты при определении воздухововлечения, однородности и плотности бетона. При сокраще0 нии заявляемого времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами наблюдается уменьшение врздухововлечения, повышение раствороотделения ; бетонной смеси, плотности бетона и ухуд5 шенйе его однородности, а также отсутствует дополнительный эффект при определении интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности.

При приготовлении бетонной смеси по способу III.

Уменьшается воздухововлечение, и увеличивается расслоение, повышается интен- сивность потери бетонной смеси ее исходной подвижности; ухудшается однородность и повышается плотность бетона.

В табл. 4 приведены сравнительные показатели воздухововлечения в бетонную сместь, расслоения (определяемого раство- роотделением), удобоукладываемости (определяемой подвижно стью по осадке конуса) и изменению интенсивности потери бетонной смеси ее исходной удобоподвиж- ности, однородности бетона (определяемой однородностью по прочности и однородностью по плотности, которые характеризуются внутрисерийным коэффициентом вариации прочности и плотности бетона соответственно), прочности на сжатие и плотности бетона.

Как видно из таблиц, заявляемый способ имеет преимущественно перед известнымв части: повышения воздухововлечения, уменьшения расслоения и интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, повышения однородности и снижения плотности при сохранении прочности бетона.

Кроме того, использование заявляемого способа позволяет повысить подвижность и прочность легких бетонов.

Техническое решение рекомендуется к

использованию на действующих и проектируемых бетоносмесительных узлах по приготовлению легкобетонных смесей для изготовления ограждающих конструкций. Формула изобретения

Способ приготовления легкобетонной смеси путем перемешивания цемента, золы- уноса ТЭС, крупного и мелкого пористого за- полнителей, водного раствора воздухововлекающей добавки и воды, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения воздухововлечения, уменьшения расслоения и интенсивности потери бетонной смесью исходной подвижности, снижения плотности при сохранении прочности и повышения одпородности, сначала перемешивают золу-,. унос ТЭС, мелкий пористый заполнитель, воду затворения и водный раствор воздухововлекающей добавки в количестве 2,5% от массы золы, концентрации 1,008-1,015 г/100

мл с градиентом скорости деформирования 600-700 с в течение 1,5-2 мин, затем вводят остальные компоненты и окончательно перемешивают в течение 2-2.5 мин.

Таблица 1

Таблица 2

Запредельные значения -..; --г . ;

Прототип по а. с. IT I20626T при введении в воду затворения цемента и золы по 0,75%,градиента скорости деформирования 550 с , времени перемешивания суспензии 45 мин, перемешивания дисперсии 0,35 мин и перемешивания бетоннойсмеси 0,45 мин

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения бетонных смесей и может быть использовано в монолитном строительстве. Сущность изобретения: предварительно осуществляют перемешивание золы-уноса ТЭС, мелкого заполнителя, воды затворения и водного раствора комплексной добавки в количестве 2,5.„10% от массы золы концентрации 1,008...1,015 г/100 мл с градиентом скорости деформирования 600...700 в течение 1,5...2 мин, после чего добавляют оставшиеся компоненты и перемешивают в течение 2...2,5 мин. 4 табл.

0,43

.0,39

Показатели

Относительный показатель воздухововлече- ния в бетонную смесь,% /воздухововлечение в бетонную смесь, %/ Относительный показатель воздухововлече- ния в бетонную смесь ,% /подвижность бетонной смеси, см/, через

5 мин.

30 мин.

60 мин.

90 мин.

120 мин.

Относительный показатель раствороотделе- ния бетонной смеси, % /раствороотделение бетонной смеси, %/

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента вариации прочности бетона, % / внутриЪерийный коэффициент вариации прочности бетона, %/

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента вариации плотности бетона, % /внутрисерийный коэффициент вариации плотности бетона, %/

Относительный показатель прочности бетона на.сжатие, % /прочность бетона на сжатие, МПа/

Относительный показатель плотности бетона % /плотность, кг/м3/

Таблица 4

Заявляемый

Известный

100 /8/

100 /5/ 100/3/ ТОО /2/ 100/2/ 100/1/

100/4,2/

100/4,6/