Способ получения пластифицирующей добавки Советский патент 1981 года по МПК C04B13/24 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИЦИРУЩЕЙ ДОБАВКИ

1

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а .именно к технологии производства пластифицирующих добавок для вяжущих растворов и бетонов.

В качестве пластифицирующих добавок на основе лигносульфонатов применяют сульфитно-спиртовую или сульфитно-дроюкевую барду, которую подвергают термической обработке 1.

Получаемый по известному способу пластификатор значительно замедляет твердение бетона.

Известен также способ получения пластификатора путем термической обработки барды с предварительной обработкой ее солями аммония или аммиаком совместно с углекислым газом 2 .

Получаемый после отделения взвеси сульфата или карбоната кальция продукт высушивают, а затем осуществляют совместный помол.

Данный способ является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного способа является сложность технологического процесс, в результате которого, однако, также получают пластификатор, замедляющий твердение.

Целью изобретения является повышение прочности бетона в трехдневном возрасте.

Это достигается тем, что в способе получения пластифицирующей добавки для бетона путем смешивания водг ного раствора сульфитно-спиртовой

10 барды с реакционным веществом с последующим удалением образующегося твердого осадка вредных примесей,вод.ный раствор сульфитно-спиртовой барды смешивают с цементом в весовом соот15ношении от 5:1 до 1:1 в течение 15300 мин.

Для более полного удаления вредных примесей из сульфитно-спиртовой барды, фильтрат многократно смеши20вают с цементом.

С целью интенсификации взаимодействия лигносульфонатов с реакционным веществом смешивание водного раствора лигносульфоната с неорганическим ве25ществом можно осуществлять одновреiменно с его помолом.

Способ осуществляется следующим образом.

Сульфитно-спиртовую барду в виде 10-20%-о.го водного раствора смешива30ют с портландцементом в весовом соотношении: сульфитно-спиртовая барда: цемент (на сухое вещество) от 5:1.до 1:1. Перемешивание осуществляется в течение 15-300 мин в смесителе принудительного действия или в шаровой мельнице, где одновременно происходит помол вяжущего. По окончании перемешивания жидкую фазу суспензии отделяют от твер дой фильтрованием или центрифугированием с последующим удалением осад ка. Отделение твердой фазы можно осуществлять декантацией после отстоя суспензии. В процессе взаимодействия сульфит но-спиртовой барды с цементом послед ний в свою очередь адсорбирует компоненты, особенно сильно замедляющи твердение цементных растворов и бетонов . При помоле происходит обновление поверхности цементных частиц, что способствует интенсификации процессов адсорбции и более полному отделе нию компонентов, замедляющих тверде ние. Выделенную жидкую фазу обрабатыва ют новой порцией портландцемента в том же весовом соотношении, что и по способу, описанному выше, один или несколько раз. Предлагаемый способ иллюстрируется примерами. Пример 1. Приготавливают пластифицирующую добавку путем обработки сульфитно-спиртовой барды портландцементом. 10%-ный водный раствор сульфитно-спиртовой барды в количестве 1000 мл смешивают в течение 180 мин в шаровой мельнице с 20 г портлан.ццемента, после чего сус пензию фильтруют через бумажный; фильтр на воронке Бюхнера и удаляют твердый осадок. Жидкую фазу вторично смешивают в шаровой мельнице с новой порцией портландцемента весом 20 г. Полученную после вторичного удаления осадка жидкую фазу в третий раз обрабатывают новой порцией портландцемента весом 20 г. Полученный пластификатор используют в виде 0,5%-ной добавки (на су хое вещество) к весу цемента для пр готовления бетона следующего состава: цемент: песок: щебень 1:1,7:2, ПИИ ,53. Из бетонной смеси ука занного состава изготовляют образцы кубы 10x10x10 см. Одновременно изО.ГОТОВЛЯЮТ контрольные образцы кубы из бетонной смеси того же состава б добавки пластификаторов и с 0,5%-но добавкой сульфитно-спиртовой барды необработанной. Подвижность бетонно смесибез добавки по осадке конуса составляет 2-3 см, а подвижность см си с добавкой - 15-18 см. Средняя прочность на сжатие бетона на третьи сутки без пластифицирующей добавки составляет 215 кг/см -, средняя прочность на сжатие с добавкой необработанной сульфитно-спиртовой барды составляет 100 кг/см в то время как прочность бетона на сжатие с пластификатором, полученньлм согласно предлагаемому способу при соотноплении барда: цемент, равном 5:1, составляет 145 кг/см. Примеры 2-4.Приготавливают пластифицирующую добавку путем смешивания 1500, 1000 и 500 мл 10%-ного водного раствора, сульфитно-спиртовой барды с 50 г портландцемента. Смешивание производят вТечение 180 мин в шаровой мельнице. Обработку барды в опытах, описанных в этих примерах, осуществляют 3 раза, как в примере 1, Полученные пластификаторы используют в виде 0,5%-ной добавки к весу цемента для приготовления бетонной смеси того же состава, что в примере 1. Результаты исследования образцовкубов по примерам 1, 2, 3, 4 приведены в табл. 1. Из этой таблицы видно, что наибольшую прочность на сжатие имеют образцы из бетонной смеси с добавкой пластификатора, полученного при обработке сульфитно-спиртовой барды цементом в весовом соотношении 2:1 и 1:1. Примеры 5-8. Приготавливают пластифицирующую добавку путем смешивания 1000 мл водного 10%-ного раствора сульфитно-спиртовой барды, т.е. соотношение барда :цемент составляло 2:1 с 50 г портландцемента. Смешивание производят в шаровой мельнице в течение 15, 60, 180 и 300 мин, после чего суспензию фильтруют через бумажный фильтр на воронке Бюхнера с последующим удалением твердого осадка. В каждом из примеров обработку жидкой фазы новыми порциями портландцемента весом ЬО г производят в течение 15, 60, 180 и 300 мин (при этом всего три цикла обработки) Полученный в каждом примере пластификатор используют в качестве 0,5%-ной добавки к весу цемента при приготовлении бетонной смеси того же состава, что и в предыдущих примерах. Образцы-кубы 10x10x10 см из этого же бетона испытывают в трехсуточном возрасте. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Как зидно-из приведенной таблицы, наибольшую прочность достигает бетон с добавкой пластификатора, обрабатываемого в каждом цикле в течение 180-300 мин. При времени обработки барды свыше 300 мин прочность бетона практически стабилизируется. Следовательно, оптимальным временем обработки является 180 мин.

Примеры 9-12. Для приготовления пластифицирующей добавки смешивают 1000 мл 10%-ного водного раствора барды с 50 г портландцемента на шаровой мельнице в течение 180 мин.

Обработку новыми порциями цемента осуществляют один, два, три и пять раз.

Полученный пластификатор используют в качестве 0,5%-ной добавки к цементу в бетонной смеси такого же состава, что и в предыдущих примерах. Данные испытания образцов- убов из примеров 9-12 приведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что оптимальной является трехкратная обработка бульфитно-спиртовой барды. При дальнейВесовое соотношение барда: цемент, использумое при обПрочность на сжатие на 3-й сутки, кг/см 145 190 205 15-17 16-18 16-18 Подвижность, см

Время обработки каждого цикла,мин 15

Прочность на сжатие в трехсуточном возрасте, кг/см 120. 185

шем увеличении кратности обработки свойства бетона с пластифицирующей добавкой, полученной согласно описываемого способа, стабилизируются,

Таким образом, обработка сульфитно-спиртовой барды портландцементом имеет следующие оптимальные параметры: соотношение барда:вяжущее (на сухие вещества) равно 2:1; время обработки 180 мин; кратность обработки 3.

0

Использование предлагаемого способа позволяет получать бетонную смесь, удобоукладываемость которой такая же, как и у бетонной смеси с

5 добавкой известных пластификаторов.

Вместе с тем полученная добавка практически не замедляет твердения бетона.

Таблица 1

Таблица

60

180

300

204

210 210 95 100 17-18 15-17 15-17

Кратность обработки новыми порциями цемента

Прочность на сжатие на третьи сутки, кг/см

Формула изобретения

Таблица 3

100

210 210

110

соотношении 5:1 - 1:1 в течение 15-300 мин.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № И3772, кл. С 04 В 13/14, 1947.

2.Авторское свидетельство СССР 113773, кл. С 04 В 13/24, 1948.