RU2055034C1 - Бетонная смесь - Google Patents

Бетонная смесь Download PDF

Info

Publication number
RU2055034C1
RU2055034C1 SU5020722A RU2055034C1 RU 2055034 C1 RU2055034 C1 RU 2055034C1 SU 5020722 A SU5020722 A SU 5020722A RU 2055034 C1 RU2055034 C1 RU 2055034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
frost
water
cement
resistance
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.Г. Батраков
С.С. Каприелов
О.В. Кунцевич
Б.В. Махинин
Э.-Я.Р. Пинус
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона filed Critical Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона
Priority to SU5020722 priority Critical patent/RU2055034C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2055034C1 publication Critical patent/RU2055034C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304—Air-entrainers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/32—Superplasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/29—Frost-thaw resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления морозостойких и морозосолестойких бетонов, в частности для изделий конструкций гидротехнических сооружений, свайных фундаментов, дорожных и аэродромных покрытий, предназначенных для эксплуатации в суровых климатических и агрессивных условиях. Сущность изобретения: бетонная смесь для изготовления конструкций из морозосолестойкого бетона, содержащая активный микрокремнезем, водоредуцирующее ПАВ - суперпластификатор, например, С-3, дополнительно содержит воздухововлекающую добавку, например, продукт переработки фитостерина (ППФ) - мыло сульфатное облагороженное, при следущем соотнощении компонентов, мас. %: заполнитель 68,0 - 81,0; цемент 12,0 - 20,0; микрокремнезем 0,8 - 4,0; суперпластификатор 0,007 - 0,42; воздухововлекающая добавка 0,002 - 0,008; вода остальное. Прочность при сжатии 52,3 МПА, морозостойкость 155 (циклы при -50oС). 1 табл.

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления морозостойких и морозосолестойких бетонов, в частности для изделий и конструкций гидротехнических сооружений, свайных фундаментов, дорожных и аэродромных покрытий, предназначенных для эксплуатации в суровых климатических и агрессивных условиях.
Известны бетонные смеси, в которые для повышения физико-механических свойств бетонов вводят микрокремнезем (МК): активный микронаполнитель, побочный продукт производства ферросплавов, состоящий на 60-98% из аморфного SiO2 в виде сферических частиц размером до 0,1 мкм и Sуд 15-50 м2/г. Для компенсации повышенной водопотребности таких смесей с МК в них вводят водоредуцирующие добавки ПАВ, среди которых наиболее эффективны суперпластификаторы.
Недостатком указанных бетонных смесей является недостаточная морозо- и морозосолестойкость получаемых бетонов.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является бетонная смесь для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, содержащая в качестве активного микронаполнителя кремнеземнистую пыль электрофильтров производства ферросилиция МК и суперпластификатор нафталин-формальдегидного типа С-3.
Состав бетонной смеси прототипа следующий, мас. Заполнитель 65,0-73,0 Цемент 16,0-22,0 Микрокремнезем 0,8-1,6 Суперпластификатор 0,15-0,30 Вода Остальное
Недостатком известного состава является отсутствие организованной мелкодсперсной системы условно-замкнутых пор (УЭП) в структуре цементного камня и, как следствие, недостаточно высокая стойкость бетона к совместным циклическим воздействиям низких отрицательных температур, воды и солей.
Цель изобретения является повышение морозостойкости и морозосолестойкости бетона за счет введения в бетонную смесь комплексной добавки на основе водоредуцирующего и воздухововлекающего ПАВ, а также активного микронаполнителя.
Цель достигается тем, что бетонная смесь для изготовления конструкций из морозосолестойкого бетона, содержащая в качестве уплотняющего вещества активный микрокремнезем, водоредуцирующего ПАВ суперпластификатор С-3, содержит в качестве воздухововлекающей добавки дополнительно ППФ (побочный продукт переработки фитостерина мыло сульфатное очищенное) при следующем соотношении компонентов, мас. Заполнитель 68,0-81,0 Цемент 2,0-20,0 Микрокремнезем 0,8-4,0 Суперпластификатор 0,07-0,42 Воздухововлекающая добавка 0,002-0,008 Вода Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав бетонной смеси отличается от известного введением дополнительного компонент а, а именно воздухововлекающего ППФ по ТУ ОП-13-05-109-82. Анализ известных составов бетонных смесей, используемых для изготовления конструкций из бетона и железобетона, показал, что введенные в заявляемое решение вещества известны (МК, С-3, ППФ). Однако их применение порознь в этих смесях не обеспечивает бетонам такие свойства, которые они проявляют в предлагаемом решении (будучи компонентами комплексной добавки), а именно формирование мелкодисперсной системы УЗП в уплотненной (модифицированной с помощью МК) структуре цементного камня и, как следствие, неаддитивный эффект повышения морозостойкости бетона.
Для экспериментальной проверки предлагаемого состава приготовляют бетонные смеси.
В качестве заполнителя используют кварцевый песок, в качестве вяжущего портландцемент М500 из клинкера Волховского завода.
Вначале перемешивают в течение 1 мин заполнитель с цементом, затем вводят с 3/4 воды затворения суперпластификатор и МК в виде пульпы, перемешивают в течение 5 мин и вводят с остатком воды затворения воздухововлекающую добавку с дополнительным перемешиванием в течение 5 мин. Подвижность готовой смеси определяют на встряхивающем столике согласно ГОСТ 310.4-81.
Далее из бетонных смесей изготавливают образцы-призмы в формах размером 4 х 4 х 16 см с уплотнением на стандартном вибростоле в течение 6-10 с. Часть образцов каждого состава формуют с реперами из нержавеющей стали по торцам для измерения остаточных деформаций.
Изготовленные образцы подвергают тепловлажностной обработке по режиму 18 + 3 + 3 + 15 ч при температуре изотермической выдержки 80оС, затем они твердеют в нормально-влажных условиях 7 сут, после чего одну часть из них в течение 4 сут насыщают водой, другую часть 5%-ным раствором хлорида натрия. Затем контрольные образцы испытывают на прочность на сжатие и растяжение при изгибе, а основные на морозо- и морозосолестойкость.
Испытания на морозостойкость проводят по I методу ГОСТ 10067-87 переменным замораживанием образцов в воздушной среде до -50 ± 2оС с оттаиванием в воде 18 ± 2оС.
Испытания на морозосолестойкость производят по III методу ГОСТ 10060-87 попеременным замораживанием образцов в контейнерах из нержавеющей стали, заполненных 5%-ным раствором хлорида натрия, до -50 ± 2оС с оттаиванием в том же растворе до 18 ± 2оС.
Кинетику деструктивных процессов в образцах бетона контролируют измерениями массы и относительных остаточных деформаций через каждые 8-10 циклов замораживания-оттаивания. За критические величины для оценки морозо- и морозосолестойкости бетона приняты: накопление 0,1% остаточных деформаций и 3% потери массы образцами соответственно.
В таблице представлены полученные свойства образцов бетонов предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов и известных составов.
Из таблицы следует, что образцы из бетонной смеси предлагаемого состава обладают мелкодисперсной системой УЗП, характеризуемой оптимальными параметрами (А 8.10% α > 24 мм-1,
Figure 00000001
< 0,2 мм), что соответственно обеспечивает существенное повышение рабочих характеристик изделий: морозостойкости до 100-200 циклов замораживания-оттаивания при -50оС на воздухе и морозосолестойкости до 52-100 циклов при -50оС в 5%-ном растворе NaCl. Это позволяет значительно повысить срок службы изделий.
Использование изобретения позволяет повысить долговечность бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся совместным воздействия мороза, воды и хлористых солей, за счет увеличения морозо- и морозосолестойкости бетона (до марки по морозостойкости Г 1000 и более в пересчете на стандартные циклы по I методу ГОСТ 100060-87); а также уменьшить расход цемента на 10-15% за счет замены части его в составе бетонной смеси на отход производства ферросплавов МК без снижения прочности получаемого бетона.

Claims (1)

  1. БЕТОННАЯ СМЕСЬ для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся совместным воздействиям низких отрицательных температур, воды и солей, содержащая цемент, микрокремнезем, суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, заполнитель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве воздухововлекающей добавки побочный продукт производства фитостерина - мыло сульфатное очищенное при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Цемент - 12 - 20
    Микрокремнезем - 0,8 - 4,0
    Суперпластификатор С-3 - 0,07 - 0,42
    Заполнитель - 68 - 81
    Указанная воздухововлекающая добавка - 0,002 - 0,008
SU5020722 1991-07-11 1991-07-11 Бетонная смесь RU2055034C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5020722 RU2055034C1 (ru) 1991-07-11 1991-07-11 Бетонная смесь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5020722 RU2055034C1 (ru) 1991-07-11 1991-07-11 Бетонная смесь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2055034C1 true RU2055034C1 (ru) 1996-02-27

Family

ID=21593670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5020722 RU2055034C1 (ru) 1991-07-11 1991-07-11 Бетонная смесь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2055034C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448214C1 (ru) * 2011-02-07 2012-04-20 Василий Петрович Ягин Узел сопряжения грунтовой плотины с бетонной водосливной плотиной
RU2461524C1 (ru) * 2011-07-05 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Бетонная смесь
RU2643826C1 (ru) * 2016-12-06 2018-02-06 Юлия Алексеевна Щепочкина Сырьевая смесь для изготовления бетона

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE, патент N 3343948, кл. C 04B 31/02, 1984. *
SU, авторское свидетельство N 1203064, кл. C 04B 28/00, 1986. *
SU, авторское свидетельство N 1255613, кл. C 04B 40/00, 1986. *
SU, авторское свидетельство N 1490103, кл. C 04B 28/18, C 04B 18/14, 1989. *
SU, авторское свидетельство N 1539183, кл. C 04B 28/08, 1990. *
US, патент N 4505753, кл. C 04B 7/35, 1985. *
Батраков В.Г., Каприелов С.С., Иванов Ф.М. и Шейнфельд А.В. Оценка ультрадисперсных отходов металлургических производств как добавок в бетон. - Бетон и железобетон. 1990, N 12, с.15-17. *
Горбунов С.П. и Зинов И.А. Использование микрокремнезема для получения специальных бетонов. Тезисы регион. науч.-техн. конф. Долговечность бетонных и железобетонных конструкций в климатических условиях Сибири и Крайнего Севера. Новосибирск, 1990, с.18-19. *
Пинус Э.Р. и Грачева Г.В. Исследования дорожных бетонов с новыми воздухововлекающими добавками на основе продуктов лесохимического производства. Исследования дорожных бетонов с комплексными химическими добавками. Труды Союздор НИИ, М., 1984. *
Трофимов Б.Ф., Горбунов С.П., Крамар Л.Я. и др. Использование отхода производства ферросилиция. - Бетон и железобетон. 1987, N 4. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448214C1 (ru) * 2011-02-07 2012-04-20 Василий Петрович Ягин Узел сопряжения грунтовой плотины с бетонной водосливной плотиной
RU2461524C1 (ru) * 2011-07-05 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Бетонная смесь
RU2643826C1 (ru) * 2016-12-06 2018-02-06 Юлия Алексеевна Щепочкина Сырьевая смесь для изготовления бетона

Similar Documents

Publication Publication Date Title
De Gutiérrez et al. Effect of pozzolans on the performance of fiber-reinforced mortars
Mousa et al. Self-curing concrete types; water retention and durability
EP0777635B1 (en) Shrinkage reduction cement composition
Naik et al. Properties of high performance concrete systems incorporating large amounts of high-lime fly ash
Matalkah et al. Freeze thaw and deicer salt scaling resistance of concrete prepared with alkali aluminosilicate cement
JP2010006662A (ja) 高耐久性コンクリート組成物及び高耐久性コンクリートの製造方法
Khayat et al. Use of blended silica fume cement in commercial concrete mixtures
Hunyak et al. The effect of natural pozzolans on properties of vibropressed interlocking concrete blocks in different curing conditions
Abu-Bakr et al. Investigation of metakaolin and steel fiber addition on some mechanical and durability properties of roller compacted concrete
US6855200B2 (en) Inorganic cohesion agent for self-compacting cement pastes
CN109650819A (zh) 一种高强度高耐久性陶粒混凝土制品及其制备方法
JPS6159258B2 (ru)
RU2055034C1 (ru) Бетонная смесь
JPH0340947A (ja) セメント混和材及びセメント組成物
JP2001261414A (ja) 自己湿潤養生機能を有するコンクリートおよびその施工法
JPS627147B2 (ru)
JP2020011871A (ja) 耐久性を有するコンクリート
Ibrahim et al. Mechanical properties of lightweight aggregate moderate strength concrete reinforcement with hybrid fibers
Kroviakov et al. Composition effect on the strength of modified expanded clay lightweight concrete
Nagruzova et al. Technology and manufacture of reinforced concrete structures with application of silica fume for multi-storey house-building in the Republic of Khakassia
RU2782696C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича
RU2770375C1 (ru) Композиционная сырьевая смесь для изготовления фибробетона
JP2001226162A (ja) ポストテンションプレストレストコンクリート版の接合目地材
RU2167114C2 (ru) Способ приготовления вяжущего
Reiterman et al. Influence of flax oil additive on rheological properties of lime mortar