RU2165911C1 - Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления - Google Patents
Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165911C1 RU2165911C1 RU99116751/03A RU99116751A RU2165911C1 RU 2165911 C1 RU2165911 C1 RU 2165911C1 RU 99116751/03 A RU99116751/03 A RU 99116751/03A RU 99116751 A RU99116751 A RU 99116751A RU 2165911 C1 RU2165911 C1 RU 2165911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkali
- composition
- water
- group
- sand
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к составам для защиты бетонных поверхностей, повышения их водонепроницаемости, водо- и коррозионной стойкости, а также способам получения этих составов. Сущность изобретения: в известном составе, включающем цемент, песок, неорганическую ионогенную комплексную добавку и воду, в качестве добавки используют нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы LiNO3, NaNO3, KNO3, Са(NO3)2, сульфат натрия, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, К2СО3, гидроксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 - 1.1 - 2.2; сульфат натрия - 0.25-0.60; карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3 - 0.55 - 1.2; гидроксид кальция - 0.04-0.1; цемент - 25.0 - 37.5; песок - 37.5 - 50.0; вода - остальное. Предложенный состав приготовляют путем перемешивания всех составляющих в мешалке, причем предварительно готовят гомогенный раствор неорганической ионогенной комплексной добавки путем перемешивания ее с водой затворения в смесителе с частотой вращения рабочего органа 450 - 1500 об/мин в течение 1 - 5 мин. Технический результат - повышение влагозащитных свойств, морозостойкости, коррозионной стойкости. 2 c.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам для защиты бетонных поверхностей, повышения их водонепроницаемости, водо- и коррозийной стойкости, а также способам получения этих составов.
Известна композиция для реставрации древних сооружений (Патент РФ N 2017704, кл. C 04 B 41/62, 1994), содержащая 62-68% портландцементного клинкера, 3-10% нитрата натрия, 2-5 % хромата калия, остальное - вода. Данная композиция при нанесении ее на поверхность камня имеет хорошую адгезию к камню и придает ему высокую морозостойкость.
Однако серьезным недостатком данной композиции является низкая скорость схватывания и твердения (1-2 сут), что приводит к получению некачественного защитного покрытия. Кроме того, отсутствие в составе защитной композиции минерального наполнителя обуславливает значительную ее усадку в процессе ее твердения, а также невозможность равномерного распределения химических добавок по поверхности обрабатываемых материалов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому составу является композиция для защиты бетонных поверхностей (Патент РФ N 2072335, кл. C 04 B 28/00, B 28 B 19/00, E 04 B 1/64, 1995), которая включает цемент, песок, неорганическую ионогенную добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрат натрия 0.9-1.8; карбонат натрия 2.0-3.0; сульфат натрия 2.5-3.6; хлорид кальция 0.05-0.15; карбид кальция 0.75-1.15; гидроксид кальция 0.8-1.0; цемент 36.0-40.0; песок 39.0-49.0; остальное вода.
Достоинством известной композиции является то, что содержащиеся в ней химические добавки и цементно-песчаная составляющая, которую можно рассматривать как носитель, обеспечивающий равномерное распределение этих добавок по поверхности обрабатываемого бетона, сообщают последнему высокую водонепроницаемость, водо- и коррозийную стойкость, повышенную поверхностную прочность за счет кольматации порового пространства кристаллическими новообразованиями, возникающими при взаимодействии химических добавок, содержащихся в защитной композиции, с компонентами защищаемого материала.
Однако содержащиеся в известной композиции в большом количестве такие химические добавки, как сульфат натрия (2.5-3.6%), хлорид кальция (0.05-0.15%) и другие, вызывают появление "высолов" на поверхности обрабатываемого бетона, увеличивают стоимость защитной композиции, а также могут являться причиной коррозии арматуры в защищаемых железобетонных конструкциях. Так, многие технические нормы требуют минимального содержания хлоридов в бетоне.
Комитет 201 при Американском институте бетона предложил следующее ограничение на содержание хлорид-ионов в бетоне: в предварительно напряженном бетоне максимально допустимо 0.06% CaCl2, а для обычного бетона во влажных условиях и при соприкосновении с хлоридами их предельное содержание допускается 0.1%.
Известны также способы получения защитных композиций путем перемешивания их сухих составляющих с водой.
Наиболее близкой по заявляемой сущности и достигаемому результату является технология приготовления защитной композиции (Патент РФ N 2072335, кл. C 04 B 28/00, B 28 B 19/00, E 04 B 1/64, 1995), которая заключается в перемешивании сухих составляющих в течение 35-50 мин и затем перемешивании сухой смеси с водой при непрерывной и равномерной ее подаче в мешалку в течение 15-20 мин.
Однако известный способ приготовления защитной композиции характеризуется большими затратами времени и трудоемкостью, а также не гарантирует получения однородной смеси, что особенно важно при наличии большого количества химических добавок.
В основу изобретения положена задача получения состава для защиты бетонных поверхностей, придания им высоких влагозащитных свойств, морозостойкости, коррозийной стойкости, увеличения их поверхностной прочности при наличии в составе относительно небольшого числа химических добавок в малых концентрациях, не вызывающих появления "высолов" и коррозию арматуры, и в то же время за счет оптимального соотношения этих добавок и обеспечения их однородного распределения, гарантирующих достижение указанного положительного эффекта.
Это достигается тем, что в составе для защиты бетонных поверхностей, включающем цемент, песок, неорганическую ионогенную комплексную добавку и воду, в качестве неорганической ионогенной комплексной добавки используют нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы: LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2; сульфат натрия; карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы: NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, и гидроксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы: LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2, 1.1-2.2; сульфат натрия 0.25-0.60; карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы: NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, 0.55-1.20; гидроксид кальция 0.04-0.10; цемент 25.0-37.5; песок 37.5-50.0; остальное вода.
Это достигается также тем, что известный способ приготовления состава для защиты бетонных поверхностей, который включает перемешивание всех составляющих в мешалке, дополняют операцией по предварительному приготовлению гомогенного раствора неорганической ионогенной комплексной добавки путем перемешивания ее с водой затворения в смесителе с частотой вращения рабочего органа 750-1500 об/мин в течение 1-5 мин.
Заявляемый состав для защиты бетонных поверхностей и предлагаемый способ его приготовления при относительно небольшом числе химических добавок, входящих в состав неорганической ионогенной комплексной добавки в малых оптимальных концентрациях, за счет полного растворения этих добавок и получения гомогенного раствора комплексной добавки путем перемешивания ее с водой затворения в смесителе с частотой вращения рабочего органа 750-1500 об/мин в течение 1-5 мин с последующим однородным распределением этой добавки в смеси в процессе ее окончательного перемешивания и на защищаемой бетонной поверхности при нанесении состава известными способами позволяют получить прочный защитный слой с высокой адгезией к бетону, обеспечить увеличение поверхностной прочности, водонепроницаемости, водо- и коррозионной стойкости и морозостойкости при одновременном исключении явлений "высолов", возможной коррозии арматуры и снижении стоимости расходных материалов по сравнению с известными составами.
Состав приготавливают из компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессах образования "кристаллизационного барьера" в поверхностном слое защищаемого бетона. Оптимальные количественные соотношения компонентов обеспечивают получение гарантированных показателей качества защитного слоя.
Нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы: LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2, используются как активаторы твердения и при взаимодействии с ионами кальция и молекулами воды участвуют в кристаллообразовании в порах и капиллярах защищаемого бетона. Введение их в количестве, меньшем 1.1 мас.% и большем 2.2 мас.%, не обеспечивает оптимального молярного соотношения с другими компонентами комплексной добавки.
Сульфат натрия способствует более быстрому твердению растворной смеси и получению прочного защитного слоя, а также участвует в процессе кольматации пор защитного бетона и создания "кристаллизационного барьера". Введение Na2SO4 в количестве, меньшем 0.25%, не обеспечит создания прочного защитного слоя, а при большем его содержании чем 0.63% появляется опасность "высолов".
Карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы: NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, выполняют роль пластификаторов и участвуют в образовании "кристаллизационного барьера".
При использовании карбонатов и гидрокарбонатов в количестве, меньшем 0.55%, не будет необходимого эффекта пластификации и упрочнения защитного слоя, а при большем 1.2% появляется опасность "высолов" и снижение прочности за счет избыточного давления в капиллярах бетона.
Гидроксид кальция увеличивает щелочность жидкой фазы в поверхностном слое защищаемого бетона, что способствует образованию гидросульфоалюминатов кальция трехсульфатной формы, кольматации пор и упрочнению защитного слоя. Меньшее содержание Ca(ОН)2 чем 0.04% недостаточно для эффекта кольматации, а большее чем 0.1% может вызвать чрезмерные напряжения в твердеющей системе и появление микротрещин, снижающих прочность и водонепроницаемость защитного слоя.
Цемент является вяжущим, кроме того, продукты его гидратации участвуют в образовании "кристаллизационного барьера". Меньшее содержание цемента в смеси чем 25% не обеспечит прочности защитного слоя, а большее содержание чем 37.5% вызывает усадочные явления.
Песок применяется как заполнитель и, наряду с цементом, как носитель химических добавок для их равномерного распределения на защищаемой бетонной поверхности. Использование песка в количестве, меньшем 37.5%, вызывает усадочные явления в защитном слое, а в количестве, большем 50%, снижает прочность защитного слоя.
Существование оптимальной частоты вращения рабочего органа смесителя и оптимального времени перемешивания при предварительном получении гомогенного раствора комплексной добавки в заявляемом способе приготовления состава для защиты бетонных поверхностей определяется следующими соображениями.
При частоте вращения рабочего органа смесителя менее 750 об/мин не будет обеспечен турбулентный режим перемешивания раствора химических добавок и его гомогенность. Частота вращения рабочего органа более 1500 об/мин дает слабое улучшение эффекта турбулентного перемешивания и к тому же отсутствует у большинства турбулентных смесителей.
Время перемешивания менее 1 мин не обеспечит получение гомогенного раствора комплексной добавки, а более 5 мин существенно не влияет на получение гомогенного раствора.
Лучший вариант осуществления изобретения
При получении состава для защиты бетонных поверхностей использовался бездобавочный портландцемент М500 по ГОСТ 10178-85, песок мелкий кварцевый ОВС-040-1 по ГОСТ 22551-77, химические добавки, указанные в описании изобретения, вода при следующем соотношении компонентов в расчете на 100 кг: нитрат натрия - 2 кг; сульфат натрия - 0.5 кг; карбонат натрия - 1 кг; гидроксид кальция - 0.1 кг; цемент - 30 кг; песок - 45 кг; вода - 21.4 кг.
При получении состава для защиты бетонных поверхностей использовался бездобавочный портландцемент М500 по ГОСТ 10178-85, песок мелкий кварцевый ОВС-040-1 по ГОСТ 22551-77, химические добавки, указанные в описании изобретения, вода при следующем соотношении компонентов в расчете на 100 кг: нитрат натрия - 2 кг; сульфат натрия - 0.5 кг; карбонат натрия - 1 кг; гидроксид кальция - 0.1 кг; цемент - 30 кг; песок - 45 кг; вода - 21.4 кг.
В соответствии с предлагаемым способом путем перемешивания химических добавок с водой затворения в смесителе (пропеллерной мешалке) с частотой вращения рабочего органа 1000 об/мин в течение 3 мин приготовили гомогенный раствор комплексной добавки. Затем в обычном растворосмесителе в течение 5 мин перемешали сухие цемент и песок, далее в сухую смесь ввели гомогенный раствор комплексной добавки и окончательную смесь перемешали в течении 10 мин.
Для оценки характеристик защитного состава использовались бетонные образцы - кубы размером 10х10х10 см, предварительно твердевшие в лабораторной пропарочной камере по обычному режиму. Через 24 часа после ТВО образцы покрывались слоями толщиной 3-4 мм из указанного состава, после чего они выдерживались в воде в течение 3 суток, затем 3 суток на воздухе и потом подвергались испытаниям на прочность с помощью склерометра ОМШ-1 по предварительно установленной градуировочной зависимости, водонепроницаемость по ускоренной методике по воздухопроницаемости на приборе типа АГАМА-2Р, морозостойкость при насыщении 5% раствором NaCl, коррозионную стойкость в 5% растворе H2SO4.
Для сравнения в тех же условиях были изготовлены и испытаны образцы без защитного состава и образцы с защитным составом "Кальматрон" (прототип). В каждой серии было изготовлено и испытано по 5 образцов.
Результаты испытаний образцов, изготовленных с применением заявленного защитного состава, полученного по предлагаемому способу, а также образцов без защитного состава (контрольные) и с покрытием защитным составом "Кальматрон" приведены в таблице.
Данные таблицы показывают, что заявляемые состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления позволяют обеспечить получение прочного защитного слоя на бетонной поверхности, существенно увеличить поверхностную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и коррозионную стойкость защищаемого бетона без опасности появления "высолов" и при экономии дефицитных и часто небезопасных химических добавок.
Изобретение простое при осуществлении и может быть реализовано на существующем оборудовании. Экспериментальная проверка предлагаемого состава для защиты бетонных поверхностей и способа его приготовления доказала его промышленную применимость.
Claims (1)
1. Состав для защиты бетонных поверхностей, включающий цемент, песок, неорганическую ионогенную комплексную добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве неорганической ионогенной комплексной добавки используют нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2, сульфат натрия, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, гидроксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 - 1.1 - 2.2
Сульфат натрия - 0.25 - 0.60
Карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3 - 0.55 - 1.2
Гидроксид кальция - 0.04 - 0.1
Цемент - 25.0 - 37.5
Песок - 37.5 - 50.0
Вода - Остальное
2. Способ приготовления состава для защиты бетонных поверхностей, включающий перемешивание всех составляющих в мешалке, отличающийся тем, что предварительно готовят гомогенный раствор неорганической ионогенной комплексной добавки путем перемешивания ее с водой затворения в смесителе с частотой вращения рабочего органа 450 - 1500 об./мин в течении 1 - 5 мин.
Нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, выбранные из группы LiNO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 - 1.1 - 2.2
Сульфат натрия - 0.25 - 0.60
Карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, выбранные из группы NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3 - 0.55 - 1.2
Гидроксид кальция - 0.04 - 0.1
Цемент - 25.0 - 37.5
Песок - 37.5 - 50.0
Вода - Остальное
2. Способ приготовления состава для защиты бетонных поверхностей, включающий перемешивание всех составляющих в мешалке, отличающийся тем, что предварительно готовят гомогенный раствор неорганической ионогенной комплексной добавки путем перемешивания ее с водой затворения в смесителе с частотой вращения рабочего органа 450 - 1500 об./мин в течении 1 - 5 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99116751/03A RU2165911C1 (ru) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99116751/03A RU2165911C1 (ru) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2165911C1 true RU2165911C1 (ru) | 2001-04-27 |
Family
ID=20223338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99116751/03A RU2165911C1 (ru) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2165911C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1027239C2 (nl) * | 2004-10-13 | 2006-04-18 | Cementbouw Betonmortel B V | Werkwijze voor het bereiden van betonspecie voor corrosiebestendig gewapend beton. |
RU2518584C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2014-06-10 | Владимир Владимирович Бовт | Кольматирующая композиция (варианты) |
RU2810043C2 (ru) * | 2019-04-03 | 2023-12-21 | Яра Интернэшнл Aсa | Ингибирование коррозии металлической арматуры, присутствующей в затвердевшей бетонной конструкции, имеющей одну или несколько поверхностей, которые открыты для внедрения хлорида |
-
1999
- 1999-08-03 RU RU99116751/03A patent/RU2165911C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1027239C2 (nl) * | 2004-10-13 | 2006-04-18 | Cementbouw Betonmortel B V | Werkwijze voor het bereiden van betonspecie voor corrosiebestendig gewapend beton. |
WO2006041288A3 (en) * | 2004-10-13 | 2006-10-12 | Cementbouw Betonmortel B V | Method of preparing fresh concrete for corrosion-resistant reinforced concrete |
RU2518584C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2014-06-10 | Владимир Владимирович Бовт | Кольматирующая композиция (варианты) |
RU2810043C2 (ru) * | 2019-04-03 | 2023-12-21 | Яра Интернэшнл Aсa | Ингибирование коррозии металлической арматуры, присутствующей в затвердевшей бетонной конструкции, имеющей одну или несколько поверхностей, которые открыты для внедрения хлорида |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106927713B (zh) | 一种海工混凝土用抗裂防渗外加剂 | |
JPH0148237B2 (ru) | ||
US4264368A (en) | Admixtures and method for accelerating the setting of portland cement compositions | |
CN103664034A (zh) | 一种用于喷射混凝土的液体速凝剂、其制备方法和用途 | |
JP2018172948A (ja) | 半たわみ性舗装用セメントミルクとその製造方法および半たわみ性舗装の施工方法 | |
ES2308180T3 (es) | Agregado para composiciones cementos pulverizables. | |
RU2165911C1 (ru) | Состав для защиты бетонных поверхностей и способ его приготовления | |
RU2182137C1 (ru) | Сухая строительная смесь и способ ее получения | |
CN108975828A (zh) | 一种烧结砖粉预拌干混砂浆 | |
EP1680376B1 (en) | Accelerator for hydraulic binder | |
CA1071244A (en) | Admixtures and method for accelerating the setting of portland cement compositions | |
EP3536677A1 (en) | A setting and hardening accelerator for a cement, mortar or concrete composition, optionally comprising supplementary cementitious materials, and use of this accelerator | |
JP4878752B2 (ja) | 急硬材及び急硬性セメント組成物 | |
JP6544155B2 (ja) | セメント組成物への凝結促進剤の添加方法 | |
CN108569914B (zh) | 一种室内水泥地面专用固化剂及其使用方法 | |
Jedidi et al. | Carbonation of reinforced concrete structures | |
RU2303586C2 (ru) | Изолирующий состав для герметизации пористых материалов | |
CA1172662A (en) | Rapid setting accelerators for cementitious compositions | |
JPH10330140A (ja) | セメント用急結材 | |
Junzhe et al. | Effect of anti-freezing admixtures on alkali-silica reaction in mortars | |
AU2019212107A1 (en) | Accelerator powder and quick-setting binder composition | |
RU2237034C1 (ru) | Сухая штукатурная смесь | |
RU2237036C1 (ru) | Сухая штукатурная смесь | |
RU2063936C1 (ru) | Быстросхватывающийся цемент и способ изготовления изделий из ячеистого бетона на быстросхватывающемся цементе | |
Budiati et al. | Effect of Sea Water Immersion on Accelerated-Stone Ash Concrete |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020804 |