RU2165398C1

RU2165398C1 - Method of preparing concrete mortar

Info

Publication number: RU2165398C1
Application number: RU99119931A
Authority: RU
Inventors: М.Я. Бикбау
Original assignee: Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: cement is first mixed with superplasticizer and prepared mix is subjected to mechanical activation, after which water is added in specified proportions and resulting cement suspension is subjected to hydroactivation for 4-7 min. EFFECT: increased strength of concrete products due to increased efficiency in utilization of cement. 2 tbl, 3 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам приготовления бетонных смесей, содержащих суперпластификатор и используемых в производстве монолитного и сборного железобетона. The present invention relates to the building materials industry, and in particular to methods for preparing concrete mixtures containing superplasticizer and used in the production of monolithic and precast concrete.

Известны способы приготовления бетонной смеси, содержащей суперпластификатор (см., например, патент РФ N 2041863, кл. C 04 B 28/04, 1992 г., патент РФ N 1643509, кл. C 04 B 40/00, 1989 г. и др.). Введение в известных способах в бетонную смесь суперпластификатора с водой затворения заметно снижает эффективность его применения, обеспечивая лишь незначительный прирост прочности готовых изделий. Known methods for the preparation of concrete mixtures containing superplasticizer (see, for example, RF patent N 2041863, class C 04 B 28/04, 1992, RF patent N 1643509, class C 04 B 40/00, 1989 and other). The introduction in the known methods in a concrete mixture of a superplasticizer with mixing water significantly reduces the effectiveness of its application, providing only a slight increase in the strength of the finished product.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ бетонной смеси, включающий предварительную механоактивацию цемента, модифицирующих добавок и воды и последующее их смешивание с заполнителем (см., например, патент РФ N2029755, кл. C 04 B 40/00, 1993 г.). В этом способе так же, как и в указанных выше, в активатор одновременно с цементом подают модифицирующую добавку - суперпластификатор и воду затворения. Проведенными экспериментами установлено, что такой способ введения суперпластификатора приводит к существенной потере смесями пластифицирующего эффекта, ухудшению их формовочных свойств и, как следствие, снижению качественных показателей готового бетона. Оптимальной является механоактивация цемента и сухого пластификатора, при которой происходит втирание его в поры и углубления частиц цемента с последующей сильной хемосорбцией суперпластификатора на цементе. Подобное взаимодействие указанных компонентов обеспечивает в дальнейшем получение бетонных смесей с необходимой подвижностью и пластичностью при минимальном В/Ц, что в свою очередь способствует получению бетонных изделий с наиболее высокими физико-механическими показателями. Однако пониженное водоцементное отношение ухудшает смачивание цемента в процессе смешивания его с остальными компонентами смеси, что приводит в дальнейшем к неполноте его гидратации, а следовательно, к недоиспользованию свойств высокоэффективного модифицированного цемента, снижению прочностных показателей готовых изделий. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a concrete mixture method comprising preliminary mechanical activation of cement, modifying additives and water and their subsequent mixing with aggregate (see, for example, RF patent N2029755, class C 04 B 40/00, 1993 g.). In this method, as well as in the above, simultaneously with cement, a modifying additive — superplasticizer and mixing water — is supplied to the activator. It was established by experiments that such a method of introducing a superplasticizer leads to a significant loss of the plasticizing effect by mixtures, a deterioration in their molding properties and, as a result, a decrease in the quality indicators of the finished concrete. Optimum is the mechanical activation of cement and dry plasticizer, during which it is rubbed into the pores and cavities of the cement particles, followed by strong chemisorption of the superplasticizer on cement. Such an interaction of these components ensures the subsequent production of concrete mixtures with the necessary mobility and ductility with a minimum H / C, which in turn contributes to the production of concrete products with the highest physical and mechanical properties. However, the reduced water-cement ratio worsens the wetting of the cement in the process of mixing it with other components of the mixture, which subsequently leads to the incompleteness of its hydration, and consequently, to the underutilization of the properties of highly effective modified cement and a decrease in the strength properties of finished products.

Цель изобретения - увеличение прочности бетонных изделий за счет повышения эффективности использования цемента. The purpose of the invention is to increase the strength of concrete products by improving the efficiency of cement use.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительную механоактивацию цемента, воды и модифицирующих добавок и последующее смешивание их с заполнителями в смесителе, сначала цемент совместно с суперпластификатором подвергают сухой механоактивации, после чего в активатор добавляют воду в требуемом на замес количестве и производят гидроактивацию полученной цементной суспензии в течение 4-7 мин. This goal is achieved in that in a method for preparing a concrete mixture, including preliminary mechanical activation of cement, water and modifying additives and their subsequent mixing with aggregates in the mixer, the cement is first subjected to dry mechanical activation together with a superplasticizer, after which water is added to the activator in the amount required for mixing and produce the hydroactivation of the resulting cement suspension for 4-7 minutes

Способ осуществляют следующим образом. В активатор загружают портландцемент и сухой суперпластификатор и производят их активацию до получения цемента с уд. поверхностью 450-500 м²/кг. Затем в активатор заливают воду в количестве, требуемом для приготовления замеса, и производят гидроактивацию цемента в течение 4-7 мин. Полученную цементную суспензию подают в работающий бетоносмеситель, куда предварительно загружают мягкий и крупный заполнитель. После тщательного перемешивания всех компонентов готовую бетонную смесь подвергают формованию, а отформованные бетонные изделия - тепловой обработке по традиционной технологии.The method is as follows. Portland cement and dry superplasticizer are loaded into the activator and they are activated to obtain cement with beats. a surface of 450-500 m ² / kg. Then, water is added to the activator in the amount required for the preparation of the batch, and the cement is hydroactivated for 4-7 minutes. The resulting cement slurry is fed into a working concrete mixer, where soft and coarse aggregate is preloaded. After thoroughly mixing all the components, the finished concrete mixture is molded, and the molded concrete products are heat-treated using traditional technology.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Под влиянием интенсивных механических воздействий в присутствии воды затворения осуществляется гидроактивация цемента, предварительно подвергнутого механоактивации совместно с сухим суперпластификатором, что обеспечивает максимальное обводнение частиц цемента, а в дальнейшем - наиболее полную гидратацию его и наибольший прирост прочности готового бетона. The essence of the invention is as follows. Under the influence of intense mechanical stresses in the presence of mixing water, the cement is subjected to hydroactivation, previously subjected to mechanical activation together with a dry superplasticizer, which ensures maximum watering of cement particles, and in the future - its most complete hydration and the greatest increase in the strength of the finished concrete.

В работе были использованы следующие материалы: портландцемент М400; щебень гранитный фр. 5 - 10 мм; песок кварцевый с М_кр = 2,2; суперпластификаторы: "С-3" (ТУ 6-36-0204229-625); "10-03" (ТУ 44- 3-505-81); "40-03" (ТУ 38-402-58); вода водопроводная питьевая.The following materials were used in the work: Portland cement M400; granite crushed stone fr. 5 to 10 mm; quartz sand with M _cr = 2.2; superplasticizers: "S-3" (TU 6-36-0204229-625); "10-03" (TU 44-3-505-81); "40-03" (TU 38-402-58); drinking water tap.

Обработку цемента с суперпластификатором осуществляли в шаровой мельнице МШ-1, приготовление смеси - в бетоносмесителе СБ-101. Cement processing with superplasticizer was carried out in a ball mill МШ-1, and the mixture was prepared in a concrete mixer SB-101.

Отбор проб бетонной смеси, определение ее свойств, формование и испытание образцов проводили в соответствии с действующими ГОСТами, образцы-кубы размером 10x10x10 см испытывали после 28 суток твердения в нормальных условиях. Sampling of the concrete mixture, determination of its properties, molding and testing of the samples was carried out in accordance with current GOSTs, 10x10x10 cm cubic samples were tested after 28 days of hardening under normal conditions.

Ниже приведены примеры осуществления способа. The following are examples of the method.

Пример 1. В мельницу загружают портландцемент М400, сухой суперпластификатор С-3 в количестве 2,0% (от массы цемента) и производят их механоактивацию до получения цемента с уд. поверхностью 450-500 м²/кг. Затем в мельницу добавляют воду в количестве, необходимом для приготовления замеса, и осуществляют гидроактипацию полученной цементной суспензии в течение 7 мин. Активированную цементную суспензию подают в работающий бетоносмеситель, куда предварительно были загружены отдозированные песок и щебень. После тщательного перемешивания всех компонентов готовую бетонную смесь подают на формование, а отформованные бетонные изделия подвергают тепловой обработке по обычному для этих изделий режиму.Example 1. The mill is loaded with Portland cement M400, dry superplasticizer C-3 in an amount of 2.0% (by weight of cement) and they are mechanically activated to produce cement with beats. a surface of 450-500 m ² / kg. Then, water is added to the mill in the amount necessary for the preparation of the batch, and the cement slurry is hydroactivated for 7 minutes. The activated cement slurry is fed into a working concrete mixer, to which metered sand and crushed stone were previously loaded. After thoroughly mixing all the components, the finished concrete mixture is fed to molding, and the molded concrete products are subjected to heat treatment in the usual manner for these products.

Пример 2. Технология приготовления бетонной смеси - как в примере 1. При этом берут суперпластификатор "10-03" в количестве 1,4% (от массы цемента), а гидроактивацию цементной суспензии осуществляют в течение 5 мин. Example 2. The technology of preparation of the concrete mixture is as in example 1. At the same time, the “10-03” superplasticizer is taken in an amount of 1.4% (by weight of cement), and the cement slurry is hydrotreated for 5 minutes.

Пример 3. Технология согласно примеру 1, при этом берут суперпластификатор "40-03" в количестве 1,2% (от массы цемента), а гидроактивацию цементной суспензии осуществляют в течение 4 мин. Example 3. The technology according to example 1, while taking the superplasticizer "40-03" in an amount of 1.2% (by weight of cement), and the hydroactivation of the cement slurry is carried out for 4 minutes

В табл. 1 приведены составы бетонной смеси, в табл. 2 - режимы активации и свойства смеси и изделий из нее. In the table. 1 shows the composition of the concrete mixture in table. 2 - activation modes and properties of the mixture and products from it.

Использование предложенного технического решения за пределами заявленных условий приготовления бетонной смеси не позволяет достичь поставленной цели. Using the proposed technical solution outside the stated conditions for the preparation of concrete mix does not allow to achieve the goal.

Анализ данных табл. 2 показывает, что прочность на сжатие бетона, изготовленного из смеси, полученной согласно предложенному способу, заметно превышает прочность прототипа. Data analysis table. 2 shows that the compressive strength of concrete made from a mixture obtained according to the proposed method, significantly exceeds the strength of the prototype.

Таким образом, предложенный способ приготовления бетонной смеси за счет отличительных признаков: предварительной сухой активации портландцемента совместно с суперпластификатором и последующей гидроактивации полученной смеси в активаторе, позволяет за счет максимального обводнения модифицированного цемента существенно повысить степень гидратации его, а в дальнейшем заметно повысить и прочность готового бетона. Thus, the proposed method for preparing a concrete mixture due to the distinguishing features: preliminary dry activation of Portland cement together with superplasticizer and subsequent hydroactivation of the resulting mixture in the activator, allows, due to the maximum watering of the modified cement, to significantly increase the degree of hydration, and subsequently significantly increase the strength of the finished concrete .

Claims

A method of preparing a concrete mixture, including preliminary mechanical activation of cement, water and modifying additives and their subsequent mixing with aggregates in a mixer, characterized in that the cement is first subjected to dry mechanical activation together with a superplasticizer, after which water is added to the activator in the amount required for mixing and hydroactivation is performed the resulting cement suspension for 4 to 7 minutes