RU2230045C2

RU2230045C2 - Complex concrete additive

Info

Publication number: RU2230045C2
Application number: RU2002114311A
Authority: RU
Inventors: Е.С. Шитиков (RU); Е.С. Шитиков; Е.А. Ракитин (RU); Е.А. Ракитин; Л.А. Феднер (RU); Л.А. Феднер
Original assignee: Шитиков Евгений Сергеевич
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-06-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: invention relates to using complex plasticizing additive for concretes in manufacture of concrete mixes and mortars for manufacturing building structures. Lignosulfonate-based additive is made in the form of granules and contains 5-25% bitumen, 15-35% cellulose fiber (structure-forming agent), and 1-10% water. Additive may advantageously contain 5-15% aluminosilicate and/or 15-25% superplasticizer. EFFECT: enabled in situ introduction of additive into concrete, increased plasticity of concrete during prolonged period of time, and reduced expenses on constituents. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к использованию комплексной, пластифицирующей добавки к бетонам при производстве бетонных смесей и растворов для изготовления строительных конструкций.The invention relates to the use of complex, plasticizing additives for concrete in the production of concrete mixtures and mortars for the manufacture of building structures.

При использовании бетонных смесей и растворов приходиться поддерживать пластичность (подвижность) смеси в течение длительного времени.When using concrete mixtures and solutions, it is necessary to maintain the plasticity (mobility) of the mixture for a long time.

Технический лигносульфонат часто используется как добавка к бетонам в качестве пластификатора и представляет собой сконцентрированную сульфитную или сульфитодрожжевую барду, получаемую при варке древесины.Technical lignosulfonate is often used as an additive to concrete as a plasticizer and is a concentrated sulphite or sulphite-yeast vinasse, obtained by cooking wood.

Известна добавка для бетонной смеси включающая последрожжевую барду и модификатор, в качестве которого используют тонкомолотый керамический кирпич и сернокислый алюминий (пат. РФ №2139837).Known additive for concrete mix including post-yeast stillage and modifier, which is used as a finely ground ceramic brick and aluminum sulfate (US Pat. RF №2139837).

Известна добавка для бетонной смеси, включающая последрожжевую барду, модификатор, в качестве которого используют гранулированный кальций-магниевый алюмосиликат, и электролит NaNO₂ (пат.РФ №2156751).Known additive for concrete mix, including post-yeast vinasse, modifier, which is used as a granular calcium-magnesium aluminosilicate, and electrolyte NaNO ₂ (US Pat. RF No. 2156751).

Известна пластифицирующая добавка для бетонной смеси, состоящая из технического лигносульфоната с минеральным адсорбентом, в качестве которого используют торфяную золу (пат. РФ 2018496).Known plasticizing additive for concrete mix, consisting of technical lignosulfonate with a mineral adsorbent, which is used as peat ash (US Pat. RF 2018496).

Общим недостатком известных пластификаторов на основе лигносульфоната является неудобство применения добавки в жидком виде, ее хранение и транспортировка, низкое качество пластификатора из-за нестабильности состава.A common disadvantage of the known plasticizers based on lignosulfonate is the inconvenience of using the additive in liquid form, its storage and transportation, the low quality of the plasticizer due to the instability of the composition.

Указанные выше недостатки частично устранены в известном гранулированном комплексном модификаторе бетона, содержащем диоксид кремния, лигносульфонат технический и воду (пат. РФ №2160723). Известная добавка не обладает достаточной пластифицирующей способностью, бетон, полученный с использованием данного вида добавки, не имеет высокую прочность.The above disadvantages are partially eliminated in the well-known granular complex modifier of concrete containing silicon dioxide, technical lignosulfonate and water (US Pat. RF No. 2160723). Known additive does not have sufficient plasticizing ability, concrete obtained using this type of additive does not have high strength.

В комплексные добавки вводят различные наполнители с целью получения добавки в виде гранул или порошков.Various excipients are introduced into complex additives in order to obtain the additive in the form of granules or powders.

Известен комплексный модификатор бетонной смеси, который представляет собой порошкообразный сыпучий материал, содержащий микрокремнезем, суперпластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафтилсульфокислоты и формальдегида, нитрилотриметилфосфоновой кислоты (пат. РФ №2096389). Данный суперпластификатор выпускается под торговым наименованием С-3 (ТУ-6-36-0204229-62-5-90). Недостатком данного состава является сложность его применения и дороговизна.Known complex modifier of concrete mixture, which is a powdery granular material containing silica fume, a superplasticizer based on the sodium salt of the condensation product of naphthyl sulfonic acid and formaldehyde, nitrilotrimethylphosphonic acid (US Pat. RF No. 2096389). This superplasticizer is available under the trade name S-3 (TU-6-36-0204229-62-5-90). The disadvantage of this structure is the complexity of its use and high cost.

Битум является традиционно основным вяжущим материалом для бетонных смесей при строительстве. Для улучшения его физико-механических свойств битум используют в сочетании с различными модифицирующими добавками, наполнителями.Bitumen is traditionally the main cementitious material for concrete mixtures during construction. To improve its physical and mechanical properties, bitumen is used in combination with various modifying additives, fillers.

Известна битумная композиция, состоящая из битума, модификатора, в качестве которого используют этиленпропиленовый эластомер, и инертного наполнителя, такого как кремнезем, каолин, слюда, карбонат кальция. Композиция изготавливается в виде гранул (пат. США №4829109). Недостатками данной композиции являются низкие эксплуатационные свойства, например невысокая прочность.Known bitumen composition consisting of bitumen, a modifier, which is used as an ethylene propylene elastomer, and an inert filler such as silica, kaolin, mica, calcium carbonate. The composition is made in the form of granules (US Pat. US No. 4829109). The disadvantages of this composition are low performance, for example low strength.

Известна комплексная добавка для цементных строительных смесей, состоящая из битума и суперпластификатора на основе алифатических альдегидов и сульфированных органических соединений (пат. РФ №2110495). Добавка имеет сложный и дорогостоящий состав.A well-known complex additive for cement building mixtures, consisting of bitumen and a superplasticizer based on aliphatic aldehydes and sulfonated organic compounds (US Pat. RF No. 2110495). The additive has a complex and expensive composition.

Наиболее близким по технической сущности является известная комплексная добавка, содержащая сульфитно-спиртовую барду, битум и воду (СССР, №526604). Однако такая смесь характеризуется замедленным твердением и снижением прочности получаемых бетонных изделий.The closest in technical essence is the well-known complex additive containing sulfite-alcohol stillage, bitumen and water (USSR, No. 526604). However, such a mixture is characterized by delayed hardening and a decrease in the strength of the resulting concrete products.

Цель данного изобретения - создание комплексной добавки в виде гранул, позволяющей вводить ее в бетон непосредственно на месте выполнения работ и получать бетонную смесь, обладающую высокой пластичностью в течение длительного времени, и разработка добавки на базе более дешевых компонентов.The purpose of this invention is the creation of a complex additive in the form of granules, which allows you to enter it into concrete directly at the place of work and get a concrete mixture with high plasticity for a long time, and the development of additives based on cheaper components.

Поставленная задача решается за счет использования комплексной добавки для бетонных смесей в виде гранул, включающей битум лигносульфонат и дополнительно целлюлозное волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved through the use of complex additives for concrete mixtures in the form of granules, including bitumen lignosulfonate and additionally cellulose fiber in the following ratio of components, wt.%:

Битум 5-25Bitumen 5-25

Целлюлозное волокно 15-35Cellulose fiber 15-35

Вода 1-10Water 1-10

Лигносульфонат Остальное до 100%Lignosulfonate Else up to 100%

Предпочтительно добавка содержит алюмосиликат в количестве 5-15 мас.% и/или суперпластификатор С-3 в количестве 15-25 мас.%.Preferably, the additive contains aluminosilicate in an amount of 5-15 wt.% And / or C-3 superplasticizer in an amount of 15-25 wt.%.

Добавку готовят следующим образом.The additive is prepared as follows.

В разогретый битум добавляют часть лигносульфоната в виде водного раствора, перемешивают в течение 0,5 часа до получения однородной эмульсии. Затем в нее вводят предварительно распущенные волокна целлюлозы с оставшейся частью лигносульфоната и воды. Все тщательно перемешивают в течение 10 мин. Смесь гранулируют с помощью экструдера и сушат до остаточной влаги не выше 10%. Готовая добавка в виде гранул добавляется в цементную смесь в количестве 0,4-0,6%. Дополнительно в добавку перед гранулированием предпочтительно вводить суперпластификатор С-3 и/или алюмосиликат в заявляемых количествах.A portion of the lignosulfonate is added to the heated bitumen in the form of an aqueous solution, stirred for 0.5 hours until a homogeneous emulsion is obtained. Then, pre-dissolved cellulose fibers are introduced into it with the remainder of the lignosulfonate and water. All mix thoroughly for 10 minutes. The mixture is granulated using an extruder and dried to a residual moisture content of not more than 10%. The finished additive in the form of granules is added to the cement mixture in an amount of 0.4-0.6%. Additionally, in addition to granulation, it is preferable to introduce C-3 superplasticizer and / or aluminosilicate in the claimed amounts.

В табл. 1 приведен состав комплексной добавки. В табл. 2 приведен состав бетонной смеси с использованием заявляемой добавки и ее свойства.In the table. 1 shows the composition of the complex additives. In the table. 2 shows the composition of the concrete mixture using the inventive additives and its properties.

Проведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить оптимальные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, заявляемое вяжущее удовлетворяет критерию изобретения “новизна”.The analysis carried out by the applicant on scientific, technical and patent sources of information made it possible to identify the optimal features in the claimed technical solution, therefore, the claimed binder meets the criteria of the invention of “novelty”.

В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом решении и из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию “изобретательский уровень”.The information found does not contain information about the indicated technical solution and the influence of individual features on the achievement of the technical result is not revealed from it. Therefore, this technical solution meets the criterion of "inventive step".

Критерий изобретения “промышленная применимость” подтверждается тем, что предлагаемая добавка использована в составе бетона и позволила решить поставленную цель.The criteria of the invention “industrial applicability” is confirmed by the fact that the proposed additive is used in the composition of concrete and allowed to solve the goal.

Claims

1. A comprehensive additive for concrete, including bitumen, lignosulfonate and water, characterized in that the additive in the form of granules additionally contains cellulose fibers as a builder in the following ratio of composition components, wt.%:

Bitumen 5 - 25

Cellulose Fiber 15 - 35

Water 1 - 10

Lignosulfonate Else up to 100%

2. The additive according to claim 1, characterized in that it additionally contains aluminosilicate in an amount of 5-15 wt.% And / or C-3 superplasticizer in an amount of 15-25 wt.%.