Бетонная смесь Советский патент 1993 года по МПК C04B22/08 C04B28/00 

Изобретение относится к бетонным смесям, содержащим добавки.

Целью изобретения является повышение интенсификации твердения, сокращение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что бетонная смесь содержащая минеральной вяжущее, крупный и мелкий заполнитель, воду и силикат натрия, согласно изобретению она дополнительно содержит грунтпре- образователь ржавчины (ГПР). или нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ), или кремнефтористую кислоту (КФК), при следующем соотношении компонентов, мэс.%:

Цемент10-14

Вода5-7

Силикат натрия0.3-0,9

ГПР или НТФ

или КФК0,02-0,07

Мелкий заполнитель25-27

Крупный заполнительОстальное

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав бетонной смеси отличается от известной введением новых компонентов, а именно, полимерных добавок: ГПР, или НТФ, или кремнефтористой кислоты (КФК).

Анализ известных бетонных смесей, используемых при строительстве, показал,что некоторые введенные в заявляемое решение вещества известны, например, силикат натрия. Однако, их применение в смесях в сочетании с другими компонентами не обеспечивает бетонным смесям такие свойства, которые они проявляют в заявляемом решении, а именно, значительное повышение интенсификации твердения, сокращение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости готовых изделий.

Для экспериментальной проверки заявляемой бетонной смеси были использованы следующие компоненты:

в качестве минерального вяжущего может быть использован цемент, марки М 400;

сл С

00

ND О Ю СЬ N3

GJ

в качестве силиката натрия - жидкое стекло ГОСТ 13078-81,

в качестве полимерных добавок можно использовать:

ГПРТУ 6-09-20-144-88

НТОТУ 6-09-5283-86

Кремнефтористая

кислота (КФК)ТУ 6-09-2774-79

в качестве заполнителей: мелкого - песок зернистостью от 0,1-1,5 мм, крупного - щебень фракции от 0,3-5,0 мм.

Приготовление предлагаемой бетонной смеси осуществляется следующим образом.

Вначале производят весовую дозировку компонентов. Затем, в смеситель засыпают мелкий и крупный заполнитель и минеральное вяжущее, производят перемешивание сухих компонентов в течение 1-2 мин. Затем готовят полимерную добавку из 3% оодного раствора силиката натрия с 0,3% водным раствором ГПР, или с НТФ, или с кремнефтористой кислотой в соотношении 3:1. Сухую смесь перемешивают с полимерной добавкой в течение 2-4 минут до получения однородного состава.

Предлагаемая смесь была получена в следующих вариантах: табл.1, 2, 3.

Интенсификация твердения, сокращение времени предварительной выдержки и тепловой обработки, а также повышение прочности, водонепроницаемости и морозостойкости достигается в результате взаимодействия добавок с цементом в жидкой фазе за счет быстрого накопления ионов , H2SiQ/f2. При этом вскоре после затворенил смеси с раствором добавок начинается выкристаллизовывание кристаллогидратов высокой дисперсности, образующих гель, который захватывает а свои ячейки большое количество жидкой фазы и вследствие этого вызывает быстрое схватывание и интенсивное упрочнение бетона, а также позволяет сократить гидротермальную обработку, способствует уплотнению структуры бетона, Структуро- образование происходит при рН 7-8.

Состав геля при введении силиката натрия состоит преимущественно из гидросиликатов кальция. С введением полимерной добаоки, например ГПР в бетонную смесь, в процессе гидратации образуется большой количество контактов срастания. Сначала образуются точечные контакты, а затем, по мере структурирования суспензии фазовые.

В межчастичном пространстве появляется большое число кристаллов новообразо- ваиий, уменьшается расстояние между частицами твердой фазы и образуется соб- ст венная структурна сетка в жидкой фазе цементной суспензии при реакции гидрооксида кальция, выделяющегося при гидролизе минералов цементного клинкера, что приводит к интенсивному нарастанию и повышению структурно-механических свойств

портландцементной суспензии.

Положительный эффект, также обеспечивается за счет улучшения структуры бетона, достигаемого в результате полимеризационного процесса в пространстве между частичками, т.е. образуется дополнительное количество твердого вещества или изменяются свойства паровой жидкости, например, повышается ее вязкость. Таким образом, улучшаются свойства

затвердевшей смеси: снижается водо- и газопроницаемость, повышается прочность, ударостойкость, морозостойкость, трещи- ностойкость, водонепроницаемость при небольшом расходе полимерной добавки.

0 Завышенное содержание полимерных добавок экономически нецелесообразно и приводит к ухудшению физико-механических свойств бетонной смеси, а занижение не дает желаемого эффекта.

о Физико-механические показатели полученной бетонной смеси приведены в табл.4.

Прочность, водонепроницаемость и морозостойкость составов контрольных образ0 цов 1,5-2,0 раза ниже по сравнению с предлагаемым составом.

Предлагаемая бетонная смесь на основе минерального вяжущего, заполнителей и водных растворов полимерных добавок;

5 ГПР, или НТФ, или КФК представляет собой новое сочетание известных компонентов, удачный подбор которых позволил получить новый материал, обладающий улучшенными свойствами по сравнению с аналогами.

0 Прочность повысится в 1,2-1,3 раза, водонепроницаемость в 1,5 раза и морозостойкость в 2 раза.

Предлагаемая бетонная смесь рекомендуется к применению во всех областях стро5 ительства.

Экономический эффект от использования предлагаемой смеси составит 3-5 руб. на 1 м бетона (за счет экономии остродефицитного цемента, снижения предваритель0 ной выдержки и тепловой обработки, увеличения производительности заводов ЖБИ, повышения прочности водонепрони- . цаемости и морозостойкости.

Время на промышленное освоение со5 ставит 1-2 месяца.

Формула изобретения Бетонная смесь, включающая цемент, мелкий и крупный заполнители, воду, силикат натрия и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, водонепроницаемости и морозостойкости, она содержит в качестве добавки грунт- преобразователь ржавчины, или нитрилот- риметилфосфоновую кислоту, или кремнефтористую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент10-14

Мелкий заполнитель25-27

Вода5-7

Силикат натрия0,3-0,9

Грунт-п реобразо взтел ь ржавчины, или нитрило- триметилфосфоновая кислота,

или кремнефтормстая кислота0,02-0.07

Крупный заполнительОстальное.

10

Сущность изобретения: бетонная смесь содержит цемент 10-14%, мелкий заполнитель 25-27%, вода 5-7%, силикат натрия 0.3-0,9%, грунт-преобразователь ржавчины или нитрилотримешлфосфоновая кислота или кремнефтористая кислота 0.02-0,07% и крупный заполнитель остальное. Характеристики смеси: прочность при сжатии 32,5-38,7 МПа, водопроницаемость 0,8-1,2 МПа, морозостойкость 435-510 ц. 4 табл.

Т а б л и ца 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4