Добавка в бетон Советский патент 1981 года по МПК C04B13/22 

(54) ДОБАВКА В БЕТОН

1

Изобретение относится к составу неорганической добавки для цементны растворов и бетонных смесей.

Известна добавка в бетонную смес включающая соли железа 1 .

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является добавка, включающая сульфат двухвалентного железа 2 .

Недостатком известной добавки является невысокая прочность.бетона и замедленное твердение.

Цель изобретения - повышение прочности и ускорение твердения бетона.

Поставленная цель достигается тем, что добавка в бетон, включающая сульфат двухвалентного железа, дополнительно содержит перекись водорода при соотношении сульфата двухвалентного железа к перекиси водорода 100:22,39 до 100:0,45.

Действие добавок солей двухвалентного железа заключается в том, что

0 в результате обменной реакции образуется аморфная гидроокись Ге(ОНЬ Ниже приведена схема возможных превращений аморфной гидроокиси железа (II), составленная на основе проведенных

5 -термодинамических расчетоа и известных экспериментальных данных:

Вследствие растворенного в воде кислорода .окислительно-восстановительный потенциал жидкой фазы твердеющего цемента равен примерно Е„ 0,3-0,35в. В таких условиях чистая аморфная гидроокиси Fe(OH)2 неустойчива (превращение 1), и процесс идет по второму варианту cxei«i, причем Fe (ОН )2 сохраняется в бетоне неопределенно долго.

Если регулировать процесс окисления гидроокиси железа (II), изменяя Eh среф1 то можно создать условия, гфи которых будет происходить преимущественное протекание процесса по третьему варианту схемы.

Регулирование окислительного потенциала производится введением в систему перекиси водорода. Верхний предел количества перекиси водорода ограничен по следующим причинам. Во-первых, при соотношении , равном 100:11,19 по весу перекиси водорода, достаточно для перевода двухвалентного в трехвалентное железо по реакции /

Fёs04: -f/2M,JO,,J,(S04)-f/3 Fe(OH),,.

Во-вторых, щелочная среда сильно способствует каталитическому распаду перекиси водорода с выделением газообразного кислорода, что приводит к снижению прочности цементного камня.

Смесь с добавкой FeSO. (по известному)

Смесь с добавкой FeS04H соотнсядении 100:22,39

в числителе - прочность, в МПа,. в знаменателе - в %,

Нижний предел количества перекиси водорода установлен исходя из того, что вводимая в систему перекись водорода будет оказывать такой же окислительный эффект, как и растворенный в воде кислород воздуха.

Пример. Из портландцемента активностью 463 МПа готовят тесто нормальной густоты (,5%). Добавку сульфата железа(Г1)в виде крисQ таллогидрата вводят с водой затворения. Раствор перекиси водорода готовят отдельно и вводят в цементное тесто после введения раствора добавки соли железа. Из теста нормальной густоты без добавок, с добавкой сульфата железа Сп) и перекиси водорода изготавливают образцы размером 20x20x20 мм.

Соотношения, между FeS04H Но О соответствовали расходным коэффициентам

0 (мольному отношению) Н uH2.02/Fe paBным 1,0; 0,45; 0,20; 0,02, что составляет от 100:22,39 до 100:0,45 по весу. Количество добавки FeS047H2P во всех случаях было равно 0,9% от

5 массы цемента в расчете на кристаллогидрат. До распалубки и в последующие сроки образцы твердели при норМсшьных условиях. Через 1, , , ,- 8 сут нормального твердения; производят исгытания образцов. Результаты испытаний представлены в таблице.

84.5 120,53 119,18

106j.6

86,1 lHt34 118,97 5 8 Как видно из табл. в возрасте 3 сут и особенно 1 сут введение добавки FeS04 приводит к снижению прочности по сравнению с бездобавочным составом. Введение в систему допол нительно Н вызывает ускорение твердения. в возрасте 1 сут прочность образцов с добавкой по предлагаемому в несколько раз выше, чем у состава с добавкой FeS04. в 28 сут возрасте прирост прочности за счет введения добавки по изобретению по сравнению 20-40% ° добавки составляет Использование добавки по предлагаемому способствует ускорению твердения и повышению прочности бетона. При сохранении заданной марки бетона возможна экономия цемента до 20% на 1 м бетона. 936 Формула изобретения Добавка в бетон, включанхцая сульфат двухвалентного железа, отличаю.щ д я с я тем, что, с целью ускорения твердения и повыаения прочности, она дополнительно содержит перекись водорода при соотношении сульфата (дТзухвалентного железа к. перекиси водорода 10:22,39 до 100:0,45.Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 292916, кл. С 04 В 13/20,, 1968. 2. Ратинов В.Б., Розенберг Г.И., Добавки в бетон, М., Стройиздат , 1973, с. 113-121.