RU2158248C1

RU2158248C1 - Complex additive

Info

Publication number: RU2158248C1
Application number: RU99114523A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Маштаков; В.Ф. Черных; Г.Л. Мойсов; А.Ю. Щибря; М.В. Сурмач
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2000-10-27

Abstract

FIELD: civil engineering and building materials industry, more particularly preparation of complex additive to cement mortars and concretes. SUBSTANCE: complex additive comprises, wt %: aluminium sulfate, 1-25; iron sulfate, 2-40; alkali component, 0.1- 10; powder-like silica, 25-60; urea, 1-10; plasticizer 6- 10; polyphosphoric acid salt, 0.2-1. Alkali component is sodium or potassium carbonate, and polyphosphoric acid salt is potassium or sodium polyphosphate, and plasticizer is superplasticizer C-3. EFFECT: greater strength acceleration during first hours of hardening of cement mortars and concretes without reduction of strength in later periods of time and after steam curing.

Description

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций и при монолитном строительстве. The invention relates to the construction and construction materials industry, in particular to the manufacture of complex additives in cement mortars and concrete to accelerate the hardening of building products and structures and in monolithic construction.

Известно применение комплексной добавки, состоящей из сульфата алюминия и хлористого кальция в соотношении 1:1 для ускорения схватывания и повышения прочности через 1 сутки (авт. св. N 302320 СССР, кл. C 04 B 21/20, 1970). It is known to use a complex additive consisting of aluminum sulfate and calcium chloride in a 1: 1 ratio to accelerate setting and increase strength after 1 day (ed. St. N 302320 USSR, class C 04 B 21/20, 1970).

Недостатком этого изобретения является слабый набор прочности бетона в первые часы твердения и спад прочности в поздние сроки твердения. The disadvantage of this invention is the weak set of concrete strength in the first hours of hardening and the decline in strength in the later stages of hardening.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является добавка для повышения прочности и водонепроницаемости бетонов и строительных растворов, включающая сульфаты алюминия, железа, меди, натрия, кальция, лигносульфит кальция, порошкообразный кремнезем, стеарат натрия, сульфанат натрия и протеинат серебра (патент Франции N 1432928, C 04 B, опубл. 04.02.1996 г.). Closest to the technical nature of the claimed invention is an additive to increase the strength and waterproofness of concrete and mortar, including sulfates of aluminum, iron, copper, sodium, calcium, calcium lignosulfite, powdered silica, sodium stearate, sodium sulfate and silver proteinate (French patent N 1432928, C 04 B, published on 02/04/1996).

Недостатком этой добавки является низкий прирост прочности в первые часы твердения, а также спад прочности после 6 месяцев твердения и после тепловой обработки. The disadvantage of this additive is the low increase in strength in the first hours of hardening, as well as a decrease in strength after 6 months of hardening and after heat treatment.

Задачей настоящего изобретения является ускорение набора прочности в первые часы твердения растворов и бетонов без снижения прочности в поздние сроки и после пропарки. The objective of the present invention is to accelerate the curing in the first hours of hardening of mortars and concrete without reducing strength in the later stages and after steaming.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагаемая комплексная добавка, включающая сульфат алюминия, сульфат железа, щелочной компонент, порошкообразный кремнезем и пластификатор, дополнительно содержит мочевину и соль полифосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Сульфат алюминия - 1-25
Сульфат железа - 2-40
Щелочной компонент - 0,1-10
Порошкообразный кремнезем - 25-60
Мочевина - 1-10
Пластификатор - 6-10
Соль полифосфорной кислоты - 0,1-1.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed complex additive, including aluminum sulfate, iron sulfate, an alkaline component, powdered silica and a plasticizer, additionally contains urea and a salt of polyphosphoric acid in the following ratio of components, wt. %:
Aluminum Sulphate - 1-25
Ferrous Sulphate - 2-40
Alkaline component - 0.1-10
Silica Powder - 25-60
Urea - 1-10
Softener - 6-10
The salt of polyphosphoric acid is 0.1-1.

Добавка сульфата алюминия и железа в присутствии щелочного компонента ускоряет набор прочности цементного раствора или бетона за счет дополнительного образования энттрингита. Однако в этом случае смесь быстро схватывается и затрудняется ее перемешивание. The addition of aluminum sulfate and iron in the presence of an alkaline component accelerates the set strength of cement mortar or concrete due to the additional formation of entringite. However, in this case, the mixture quickly sets and its mixing is difficult.

Добавка мочевины и пластификатора позволяет пластифицировать смесь, но снижает прирост прочности. The addition of urea and a plasticizer allows you to plasticize the mixture, but reduces the increase in strength.

Присутствие соли полифосфорной кислоты способствует получению легкообрабатываемой смеси, но несколько замедляет начальную прочность растворов и бетонов. При увеличении ее количества замедляется процесс твердения. The presence of a salt of polyphosphoric acid contributes to the preparation of an easily processed mixture, but somewhat slows down the initial strength of mortars and concrete. With an increase in its number, the hardening process slows down.

Порошкообразный кремнезем адсорбирует на своей поверхности компоненты добавки и способствует их равномерному распределению по объему смеси. Silica powder adsorbs additive components on its surface and contributes to their uniform distribution throughout the mixture.

Следует отметить, что суммарный эффект комплексной добавки на цементные системы больше суммы эффектов воздействия каждого из них, взятого в отдельности, т.е. данном случае проявляется синергетический проект. It should be noted that the total effect of the complex additive on cement systems is greater than the sum of the effects of each of them taken separately, i.e. In this case, a synergistic project appears.

Для проведения испытаний изготовляли образцы-балочки из цементно-песчаного раствора при соотношении цемент : песок, равный 1:1, с различным количеством добавки ускорителя твердения заявленного состава (см.табл.1). Для сравнения с прототипом были изготовлены образцы с комплексной добавкой по прототипу: в количестве 0,1% от массы цемента при составе добавки, мас. ч.: сульфат алюминия - 15,0, сульфат железа - 0,2, сульфат меди - 0,6, сульфат натрия - 15,0, лигносульфанат кальция - 16,0, порошкообразный кремнезем - 50, сульфат натрия - 0,4, протеинат серебра 0,6. For the tests, samples-beams were made of cement-sand mortar with a cement: sand ratio of 1: 1, with a different amount of curing accelerator additives of the claimed composition (see table 1). For comparison with the prototype, samples were prepared with a complex additive according to the prototype: in the amount of 0.1% by weight of cement with the composition of the additive, wt. hours: aluminum sulfate - 15.0, iron sulfate - 0.2, copper sulfate - 0.6, sodium sulfate - 15.0, calcium lignosulfanate - 16.0, powdered silica - 50, sodium sulfate - 0.4, silver proteinate 0.6.

Результаты измерения прочностных показателей представлены в табл. 2. The results of measuring strength indicators are presented in table. 2.

Пример конкретного выполнения: 1000 г портландцемента М500 перемешивали в сухом состоянии с 970 г кварцевого песка и 30 г комплексной добавки (состав N 3, табл. 1). Затем добавляли 340 мл воды, перемешивали, заполняли формы балочек 4х4х16 см с применением вибрирования и испытывали через 10 и 24 ч и 6 месяцев после хранения во влажных условиях, а также после пропарки по режиму 2-8-2 ч. Количество воды в каждом замесе подбиралось таким образом, чтобы обеспечить одинаковую подвижность смеси по величине осадки конуса. Общее количество вводимой добавки составляет 1-6% от массы цемента. Из данных табл. 2 следует, что в заявляемых составах наблюдается большой набор прочности по сравнению с прототипом в первые часы твердения и не происходит спада прочности через 6 месяцев твердения и после пропарки. An example of a specific implementation: 1000 g of Portland cement M500 was mixed in a dry state with 970 g of quartz sand and 30 g of a complex additive (composition No. 3, table. 1). Then 340 ml of water was added, mixed, filled the shape of 4x4x16 cm beams using vibrations and tested 10 and 24 hours and 6 months after storage in humid conditions, as well as after steaming according to the regime of 2-8-2 hours. The amount of water in each batch was selected in such a way as to ensure the same mobility of the mixture in terms of cone precipitation. The total amount of added additives is 1-6% by weight of cement. From the data table. 2 it follows that in the claimed compositions there is a large set of strength compared to the prototype in the first hours of hardening and there is no decline in strength after 6 months of hardening and after steaming.

Claims

1. A complex additive comprising aluminum and iron sulfates, an alkaline component, powdered silica and a plasticizer, characterized in that it additionally contains urea and a salt of polyphosphoric acid in the following ratio, wt.%:
Aluminum Sulphate - 1 - 25
Ferrous Sulphate - 2 - 40
Alkaline component - 0.1 - 10
Silica Powder - 25-60
Urea - 1 - 10
Softener - 6 - 10
Polyphosphoric acid salt - 0.1 - 1
2. The complex additive according to claim 1, characterized in that sodium or potassium carbonate is used as the alkaline component.

3. The complex additive according to claim 1, characterized in that the salt used is potassium or sodium polyphosphate.

4. The complex additive according to claim 1, characterized in that C-3 superplasticizer is used as a plasticizer.