RU2235075C2 - Бетонная смесь - Google Patents
Бетонная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235075C2 RU2235075C2 RU2002117597/03A RU2002117597A RU2235075C2 RU 2235075 C2 RU2235075 C2 RU 2235075C2 RU 2002117597/03 A RU2002117597/03 A RU 2002117597/03A RU 2002117597 A RU2002117597 A RU 2002117597A RU 2235075 C2 RU2235075 C2 RU 2235075C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- concrete mixture
- water
- air
- portland cement
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, в частности к составам бетонных смесей, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве для изготовления монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций. Технический результат - создание безусадочных модифицированных бетонов с ранними сроками твердения, отвечающих требованиям производства строительных работ на основе монолитных бетонов. В бетонной смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексный модификатор, содержащий пластификатор и воздухововлекающую добавку, комплексный модификатор содержит в качестве пластификатора лигносульфанат технический ЛСТ, в качестве воздухововлекающей добавки - щелочной сток производства капролактама ЩСПК и дополнительно регулятор жидкой фазы - поташ K2CO3 при их соотношении по массе 1:0,1:1, при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, мас.%: портландцемент 21,13-22,14; песок 28,31-30,00; щебень 41,26-42,03; комплексный модификатор указанного состава 0,13-0,18; вода - остальное. 3 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, в частности к составам бетонных смесей, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве для изготовления монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций.
Известен состав по патенту РФ № 2093487, кл. С 04 В 22/06, 1997, содержащий шлам, образующийся при нейтрализации отхода обработки алюминиевых сплавов известковым молоком в присутствии коагулянтов - сульфата железа и сульфата аммония, содержащий следующие компоненты, мас.%: СаСО3 36-44; Fе(ОН)3 17-19; Аl(ОН)3 15-18; Са(ОН)2 10-12; Mg(OH)2 4-8; MgCO3 4-6; CaSO4 2-4; SiO2 1-2.
Недостатками этого состава являются относительно низкие пластические свойства, а также низкие прочностные характеристики получаемого из него бетона.
Известна бетонная смесь по авторскому свидетельству СССР № 1374704, кл. С 04 В 22/08, 1996, принятая заявителем за прототип и содержащая, мас.%: портландцемент 11,147-11,159; песок 30,286-30,320; щебень 52,579-52,639; пластификатор на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида 0,056-0,100; смола нейтрализованная воздухововлекающая 0,001-0,003; нитрит натрия 0,156-0,178; диэтаноламин 0,089-0,134 и вода - остальное.
Однако данная бетонная смесь обладает недостаточной пластичностью и низкими прочностными характеристиками, которые приводят к образованию трещин при усадке бетонных изделий.
Технической задачей изобретения является создание безусадочных модифицированных бетонов с ранними сроками твердения, отвечающих требованиям производства строительных работ на основе монолитных бетонов.
Поставленная задача решается тем, что в бетонной смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексный модификатор, содержащий пластификатор и воздухововлекающую добавку, комплексный модификатор содержит в качестве пластификатора лигносульфанат технический ЛСТ, в качестве воздухововлекающей добавки - щелочной сток производства капролактама ЩСПК и дополнительно регулятор жидкой фазы - поташ K2CO3 при их соотношении по массе 1:0,1:1, при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, мас.%: портландцемент 21,13-22,14; песок 28,31-30,00; щебень 41,26-42,03; комплексный модификатор указанного состава 0,13-0,18; вода - остальное.
На фиг.1 - изображена диаграмма влияния модификатора на нормальную густоту цементного теста;
на фиг.2 - динамика нарастания прочности цемента с трехкомпанентным модификатором.
Приготовление бетонной смеси производят следующим образом. Портландцемент, песок и щебень в сухом виде подают в бетоносмеситель и смешивают их до получения однородной массы. Отдельно готовят комплексный модификатор, в котором лигносульфонат технический ЛСТ используют в качестве пластификатора, щелочной сток производства капролактама ЩСПК на основе водного раствора соли адипинатора натрия, - в качестве воздухововлекающей добавки, и поташ К2СО3 - в качестве регулятора жидкой фазы. Эти вещества тщательно перемешивают в соотношении 1:0,1:1 по массе. Затем, взяв необходимое количество приготовленного комплексного модификатора, установленное при подборе состава бетонной смеси, растворяют его в воде и вместе с водой добавляют к ранее приготовленной в бетоносмесителе однородной массе из портландцемента, песка и щебня. Перемешивают все эти компоненты, добавив до необходимого количества воду, после чего готовую бетонную смесь подают к месту укладки.
В приготовлении бетонной смеси основным процессом должно быть адсорбционно-диспергирующее разрушение частиц цемента, а базовым компонентом комплексного модификатора - пластифицирующее вещество, которое понижает количество свободной и увеличивает объем адсорбционно связанной воды.
В качестве пластифицирующего компонента в предлагаемой бетонной смеси использован лигносульфонат технический ЛСТ. Будучи ионоактивным и поверхностно-активным веществом, ЛСТ является сильным органическим электролитом, изменяющим свойства границы раздела цемента, определяющим устойчивость коллоидной системы и регулирующим смачиваемость и адсорбцию.
Свойства воды как растворителя изменяются в присутствии электролитов. В качестве добавки, которая способствует повышению адсорбционной прочности когезии частиц, выбран поташ К2СО3, который, кроме того, не вызывает коррозии арматуры.
Таким образом, поташ К2СО3 формирует свойства дисперсионной среды, повышает ее щелочность, а также способствует пластификации цементного теста. Кроме того, он ускоряет набор пластической прочности цементным раствором, что весьма важно для монолитных бетонов. При больших дозировках поташ приводит к потере воздухововлекающего действия и образованию высолов на поверхности бетонных изделий.
Компенсировать потерю воздухововлечения и соответственно получить дополнительную пластификацию и стабилизацию бетонной смеси, а также повысить морозостойкость бетона можно введением воздухововлекающей добавки - щелочного стока производства капролактама ЩСПК.
Кроме того, поташ использован в качестве катализатора твердения бетонной смеси и добавки, имеющей антифризные свойства. Дозировка его рассчитана на количество воды затворения с последующим перерасчетом на цемент. Поскольку поташ относится к категории солей с сильно выраженными щелочными свойствами, количество его подбиралось в малых дозах во избежание побочных явлений, например высолообразования на поверхности бетонных конструкций. Выбор поташа обусловлен возможностью использования его в бетонах для возведения в вертикальной скользящей опалубке внутренних стен монолитных лифтовых и лестничных блоков в монолитных кирпичных и каркасных зданиях и наружных стен многоэтажных зданий. Кроме того, имеется опыт безобогревочного бетонирования при пониженных положительных температурах в вертикальной скользящей опалубке с введением в бетонную смесь этого ускорителя.
Таким образом, К2СО3 является инициатором растворения Са(ОН)2. Хорошая растворимость К2СО3 (111 мг/г) и повышенная активность карбонатного иона с понижением температуры позволяют рассматривать поташ как эффективный ускоритель твердения цемента при пониженных положительных температурах воздуха.
По совокупности основных свойств трехкомпонентная смесь ЛСТ, ЩСПК и К2СО3 представляет собой комплексный химический модификатор полифункционального действия для цементного теста, бетонной смеси и бетона.
Для экспериментальной проверки эффективности заявленной бетонной смеси были приготовлены пять составов бетонных смесей: два состава запредельные, в которых значения ниже минимальных и выше максимальных, указанных в формуле изобретения, а три состава получены с использованием промежуточных значений компонентов. Все составы, в том числе и прототип, приведены в таблице 1.
В результате испытаний установлена высокая эффективность воздействия комплексного модификатора на цемент:
- нормальная густота цементного теста снизилась с 0,305 до 0,225 (фиг.1);
- начало схватывания наступило через 50-100 мин вместо 200 мин, а конец схватывания остался неизменным, т.е. интервал изменения теста от пастообразного состояния до камневидного практически не увеличился;
- за контрольное время твердения в 28 суток модифицированный цемент набрал прочность равную 60 МПа (стандартный образец 42 МПа);
- в течение суток экспериментальные образцы показали прочность 25 МПа (контрольный менее 10 МПа);
- динамика набора прочности характеризуется интенсивным нарастанием в течение суток при максимальном содержании модификатора 0,13-0,18% массы бетонной смеси (фиг.2).
Полученные результаты испытаний сведены в таблицу 2.
Оценка эффективности действия лигносульфоната технического и поташа проводилась на тяжелом бетоне состава 1:1,81:3,1 при водоцементном отношении, равном 0,51 (В/Ц=0,51), количество комплексного модификатора составляло 0,13-0,18% от массы цемента. Полученные свойства этих бетонных смесей приведены в таблице 3.
Уменьшение водоцементного отношения и введение лигносульфоната технического ЛСТ в качестве электролита создает дополнительный прирост прочности бетона в ранние сроки твердения, несмотря на повышенное воздухововлечение в процессе его структурообразования.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о комплексном действии модификатора на цемент и бетон, которое заключается в одновременном пластифицировании и вовлечении воздуха: осадка конуса выросла с 0,6 до 8,5-9,5 см; удобоукладываемость бетонной смеси значительно улучшилась; плотность бетона понизилась на 50 кг/м3, а прочность возросла на 20%. В экономических целях расход цемента на 1 м3 бетона можно снизить на 10-15%.
Судя по полученным данным, распалубочная прочность набирается через 5-8 часов, что вполне отвечает требованиям к производству строительных работ на основе монолитных бетонов.
Между цементом с добавкой ЛСТ и с комплексным модификатором имеется существенная разница в усадочных деформациях. При использовании трехкомпонентного модификатора они равны нулю. Деформированные свойства: модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент Пуассона и трещиностойкость возрастают, что может служить гарантией долговечности бетонов в условиях их эксплуатации.
Установлено, что тяжелые бетоны с комплексным модификатором обладают улучшенными прочностными и деформативными свойствами. Это позволяет говорить об их большей долговечности в условиях эксплуатации. В целом получено существенное улучшение функционально-технологических свойств модифицированных цементов и бетонов на их основе, что обусловило техническую целесообразность и перспективность их применения в новых конструктивно-архитектурных формах строительства.
Claims (1)
- Бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, щебень, воду и комплексный модификатор, содержащий пластификатор и воздухововлекающую добавку, отличающаяся тем, что комплексный модификатор содержит в качестве пластификатора лигносульфанат технический ЛСТ, в качестве воздухововлекающей добавки - щелочной сток производства капролактама ЩСПК и дополнительно регулятор жидкой фазы - поташ K2CO3 при их соотношении по массе 1:0,1:1, при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, мас.%:Портландцемент 21,13-22,14Песок 28,31-30,00Щебень 41,26-42,03Комплексный модификаторуказанного состава 0,13-0,18Вода Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117597/03A RU2235075C2 (ru) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Бетонная смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117597/03A RU2235075C2 (ru) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Бетонная смесь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002117597A RU2002117597A (ru) | 2004-01-20 |
RU2235075C2 true RU2235075C2 (ru) | 2004-08-27 |
Family
ID=33412596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117597/03A RU2235075C2 (ru) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | Бетонная смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235075C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513373C1 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Композиция для приготовления комплексной добавки для бетонов и способ ее производства |
RU2553795C2 (ru) * | 2012-10-30 | 2015-06-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей |
-
2002
- 2002-07-01 RU RU2002117597/03A patent/RU2235075C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553795C2 (ru) * | 2012-10-30 | 2015-06-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Комплексная добавка для тяжелых бетонных смесей |
RU2513373C1 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Композиция для приготовления комплексной добавки для бетонов и способ ее производства |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117597A (ru) | 2004-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4558281B2 (ja) | 固化体製造方法 | |
JP2009528240A (ja) | メーソンリー部材用マトリックス及びその製造方法 | |
US4264368A (en) | Admixtures and method for accelerating the setting of portland cement compositions | |
AU2016377393B2 (en) | Accelerator for hydraulic composition | |
WO2021191839A1 (en) | Dry cementitious material mixture for 3d-printing | |
EP3762348B1 (en) | A setting and hardening accelerator for a cement, mortar or concrete composition, optionally comprising supplementary cementitious materials, and use of this accelerator | |
RU2235075C2 (ru) | Бетонная смесь | |
CN109704693B (zh) | 一种硫铝酸盐水泥基自密实砂浆及其使用方法 | |
KR19990011605A (ko) | 시멘트 혼화제 및 그 제조방법 | |
JPH0567578B2 (ru) | ||
CN110802732B (zh) | 一种混凝土生产工艺 | |
SU1760981A3 (ru) | Способ приготовлени бетонной смеси | |
EP4324806A1 (en) | Method of producing concrete-like material from waste materials | |
JP2002087867A (ja) | セメント材料の製造方法 | |
EP0968978A1 (en) | Concrete structure constructing method and concrete used therein | |
JPH09286644A (ja) | セメント混和剤及びその製法 | |
SU1643509A1 (ru) | Способ приготовлени бетонной смеси | |
SU1310359A1 (ru) | В жущее дл бетонной смеси и строительного раствора | |
Dhankute et al. | Preliminary Investigations into Behavior of Load Bearing Structure Using Non-Autoclave Aerated Concrete | |
JP2003292362A (ja) | 耐硫酸性セメント組成物 | |
CN109437732A (zh) | 一种环境友好型高强度水泥及其使用方法 | |
AU2020441137A1 (en) | Activation system, including an alkaline metal salt and calcium and/or magnesium carbonate for activating ground granulated blast furnace slag and binder comprising the same for the preparation of mortar or concrete composition | |
CN116120025A (zh) | 一种快硬快凝蒸压加气混凝土砌块修复砂浆 | |
JP2003012362A (ja) | 超速硬水中不分離性セメント組成物およびこれを用いた水中コンクリートの製造方法 | |
JP2003145113A (ja) | 廃棄物処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150702 |