RU2288197C1 - Multicomponent concrete modifier - Google Patents
Multicomponent concrete modifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288197C1 RU2288197C1 RU2005111093/03A RU2005111093A RU2288197C1 RU 2288197 C1 RU2288197 C1 RU 2288197C1 RU 2005111093/03 A RU2005111093/03 A RU 2005111093/03A RU 2005111093 A RU2005111093 A RU 2005111093A RU 2288197 C1 RU2288197 C1 RU 2288197C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- gypsum
- heat
- mineral component
- treated kaolin
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к составам многокомпонентных модификаторов бетона полифункционального действия.The invention relates to compositions of multicomponent concrete modifiers of multifunctional action.
Известен модификатор бетона, позволяющий получать высокопрочные бетоны, состоящий из микрокремнезема (77,2-94,0 мас.%), химической добавки (4,7-15,7 мас.%) и воды (остальное) (см. RU 2096372, опубл. 20.11.1997).Known concrete modifier, which allows to obtain high-strength concrete, consisting of silica fume (77.2-94.0 wt.%), Chemical additives (4.7-15.7 wt.%) And water (the rest) (see RU 2096372, publ. 11/20/1997).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является комплексный модификатор бетона, состоящий из дисперсного минерального компонента, который содержит диоксид кремния и представляет собой горную породу и/или продукт газоочистки печей, выплавляющих кристаллический кремний, и/или ферросиликохром, и/или силикокальций и/или сжигающих каменный уголь, или смесь, по крайней мере, одного из вышеуказанных компонентов с продуктом газоочистки печей, выплавляющих ферросилиций, а в качестве химической добавки он содержит пластификаторы при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence and the achieved result is a complex concrete modifier, consisting of a dispersed mineral component, which contains silicon dioxide and is a rock and / or gas treatment product of furnaces melting crystalline silicon, and / or ferrosilicon, and / or silicocalcium and / or burning coal, or a mixture of at least one of the above components with the gas treatment product of furnaces smelting ferrosilicon, and as a chemical additive it contains lastifikatory the following component ratio, wt.%:
(см. RU 2160723, опубл. 20.12.2000).(see RU 2160723, publ. 20.12.2000).
Недостатком указанного комплексного модификатора является то, что, способствуя получению высокой марочной прочности бетонов при осевом сжатии, он не обеспечивает такого же прироста прочности в раннем возрасте и на растяжение при изгибе, а также компенсацию усадки, или расширение, или самонапряжение бетона.The disadvantage of this complex modifier is that, contributing to the high grade strength of concrete under axial compression, it does not provide the same increase in strength at an early age and tensile strength in bending, as well as compensation for shrinkage, or expansion, or self-tension of concrete.
Техническая задача заключается в разработке такого комплексного модификатора, который обеспечил бы получение высокопрочных бетонов с повышенной ранней прочностью, в том числе на растяжение при изгибе при отсутствии усадочных деформаций или расширении, или самонапряжении при использовании высокоподвижных бетонных смесей на обычном портландцементе.The technical task is to develop such a complex modifier that would provide high-strength concrete with increased early strength, including tensile strength when bending in the absence of shrinkage deformation or expansion, or self-stress when using highly mobile concrete mixtures on ordinary Portland cement.
Это может быть достигнуто при создании условий формирования в цементной системе дополнительных кристаллогидратов сульфоалюминатного типа, что обеспечивается, в свою очередь, оптимизацией соотношения оксидов кремния, алюминия, кальция, серного ангидрида и воды в составе модификатора.This can be achieved by creating conditions for the formation of additional sulfoaluminate type crystalline hydrates in the cement system, which is ensured, in turn, by optimizing the ratio of silicon, aluminum, calcium, sulfuric anhydride, and water oxides in the modifier.
В связи с изложенным техническая задача решается тем, что в комплексном модификаторе бетона, содержащем дисперсный минеральный компонент, включающий горную породу или ее смесь с золой-уноса и/или с продуктами газоочистки печей, выплавляющих кремнийсодержащие сплавы, и пластифицирующую добавку, дисперсный минеральный компонент в качестве горной породы включает подвергнутый термической обработке каолин и гипс и модификатор может дополнительно включать гидроксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:In connection with the foregoing, the technical problem is solved by the fact that in a complex concrete modifier containing a dispersed mineral component, including rock or its mixture with fly ash and / or gas treatment products of furnaces smelting silicon-containing alloys, and a plasticizing additive, the dispersed mineral component in the quality of the rock includes heat-treated kaolin and gypsum, and the modifier may further include calcium hydroxide in the following ratio of components, wt.%:
которое обеспечивает наличие в модификаторе следующих оксидов при следующем содержании, мас.%:which ensures the presence of the following oxides in the modifier at the following content, wt.%:
В первом варианте модификатора дисперсный минеральный компонент включает подвергнутый термической обработке каолин и гипс при следующем их содержании, мас.%:In the first version of the modifier, the dispersed mineral component includes heat-treated kaolin and gypsum with the following content, wt.%:
Во втором варианте дисперсный минеральный компонент включает смесь подвергнутого термической обработке каолина и гипса с золой уноса при следующем их содержании, мас.%:In the second embodiment, the dispersed mineral component includes a mixture of heat-treated kaolin and gypsum with fly ash at the following content, wt.%:
В третьем варианте дисперсный минеральный компонент включает смесь подвергнутого термической обработке каолина и гипса с продуктами газоочистки печей, выплавляющих кремнийсодержащие сплавы, при следующем их содержании, мас.%:In the third embodiment, the dispersed mineral component includes a mixture of heat-treated kaolin and gypsum with gas treatment products of furnaces smelting silicon-containing alloys, with the following content, wt.%:
В четвертом варианте дисперсный минеральный компонент включает смесь подвергнутого термической обработке каолина и гипса с золой-уноса и продуктами газоочистки печей, выплавляющих кремнийсодержащие сплавы, при следующем их содержании, мас.%:In the fourth embodiment, the dispersed mineral component includes a mixture of heat-treated kaolin and gypsum with fly ash and gas treatment products from furnaces smelting silicon-containing alloys, with the following content, wt.%:
Модификатор может также дополнительно содержать воздухововлекающую добавку в количестве 0,01-1,0% от массы модификатора.The modifier may also optionally contain an air-entraining additive in an amount of 0.01-1.0% by weight of the modifier.
Модификатор может также в качестве пластифицирующей добавки содержать соль поликонденсата β-нафталинсульфокислоты и формальдегида, и/или соль лигносульфоновой кислоты, и/или поликарбоксилат.The modifier may also contain, as a plasticizing additive, a salt of a polycondensate of β-naphthalene sulfonic acid and formaldehyde, and / or a salt of lignosulfonic acid, and / or a polycarboxylate.
Для приготовления комплексного модификатора выбраны дисперсные материалы, которые в связи с наличием или преобладанием в своих составах SiO2, Al2O3, СаО, SO3, Н2О в сочетании между собой способствуют формированию кристаллогидратов сульфоалюминатного типа.For the preparation of the complex modifier, dispersed materials were selected which, due to the presence or predominance of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, SO 3 , H 2 O in their compositions, in combination with each other, contribute to the formation of sulfoaluminate crystalline hydrates.
Характеристики использованных дисперсных материалов приведены в таблице 1.The characteristics of the dispersed materials used are shown in table 1.
1. В качестве горной породы использованы природный обогащенный каолин (К) Глуховецкого месторождения (Украина) и тот же каолин, подвергнутый термической обработке при температуре изотермического выдерживания 650...800°С (КТ).1. Natural enriched kaolin (K) from the Glukhovetsky deposit (Ukraine) and the same kaolin subjected to heat treatment at an isothermal holding temperature of 650 ... 800 ° C (CT) were used as a rock.
Термическая обработка осуществлялась с целью получения рентгено-аморфных фаз из минералов, присутствующих в составе природного каолина.Heat treatment was carried out in order to obtain X-ray amorphous phases from minerals present in natural kaolin.
2. В качестве продуктов газоочистки печей, выплавляющих кремнийсодержащие сплавы, использовали пылевидный отход производства ферросилиция (ФС) Челябинского электрометаллургического комбината.2. As a product of gas treatment of furnaces smelting silicon-containing alloys, used pulverized waste production of ferrosilicon (FS) of the Chelyabinsk electrometallurgical plant.
3. В качестве продуктов газоочистки печей, сжигающих каменный уголь, использовали золу-уноса (3-У) - пылевидный отход Рефтинской ГРЭС по ГОСТ 25818 «Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия».3. As products of gas treatment of coal burning furnaces, fly ash (3-U) was used - pulverized waste from the Reftinskaya state district power station in accordance with GOST 25818 “Fly ash of thermal power plants for concrete. Technical conditions. "
4. В качестве горной породы использовали молотый гипсовый камень (ГК) по ГОСТ 4013 «Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих. Технические условия».4. As a rock used ground gypsum stone (GK) according to GOST 4013 "Gypsum and gypsum-anhydrite stone for the production of binders. Technical conditions. "
Характеристики дисперсных минеральных компонентовTable 1
Characteristics of Dispersed Mineral Components
5. В качестве вещества, содержащего гидроксид кальция, использовали известь (И) гидратную (гашеную) воздушную по ГОСТ 9179 «Известь строительная. Технические условия».5. As a substance containing calcium hydroxide, lime (I) hydrated (slaked) air was used in accordance with GOST 9179 “Building lime. Technical conditions. "
В дополнение к вышеуказанным дисперсным материалам использовали химические добавки, приведенные ниже.In addition to the above dispersed materials, the chemical additives below were used.
1. В качестве сульфированного нафталинформальдегидного поликонденсата использовали порошкообразный суперпластификатор марки С-3 согласно ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов. Общие технические требования», соответствующий пластифицирующей добавке I группы.1. As a sulfonated naphthalene formaldehyde polycondensate, a powdery superplasticizer of grade S-3 was used according to GOST 24211 “Additives for concrete. General technical requirements ”, corresponding to the plasticizing additive of group I.
2. В качестве лигносульфоната использовали порошкообразный лигносульфонат технический согласно ГОСТ 24211, соответствующий пластифицирующей добавке II группы.2. As a lignosulfonate, powdered technical lignosulfonate was used according to GOST 24211, corresponding to a plasticizing additive of group II.
3. В качестве поликарбоксилата использовали добавку ViscoCrete-105 Pulver, являющуюся сополимером на основе оксиэтилен- и оксипропиленовых соединений и согласно ГОСТ 24211 соответствующую пластифицирующей добавке I группы.3. As a polycarboxylate, the ViscoCrete-105 Pulver additive was used, which is a copolymer based on oxyethylene and oxypropylene compounds and according to GOST 24211 corresponding to a plasticizing additive of group I.
4. В качестве воздухововлекающей добавки использовали смолу нейтрализованную воздухововлекающую - СНВ, соответствующую требованиям ГОСТ 24211.4. As an air-entraining additive, a neutralized air-entraining resin — START — that meets the requirements of GOST 24211, was used.
Из вышеприведенных дисперсных материалов и химических добавок в скоростном смесителе готовили образцы модификаторов, которые представляли собой сыпучие порошкообразные композиции, отличающиеся соотношением компонентов.From the above dispersed materials and chemical additives in a high-speed mixer, samples of modifiers were prepared, which were loose powder compositions differing in the ratio of components.
В таблице 2 приведены вещественные составы и соотношения основных компонентов приготовленных образцов модификаторов.Table 2 shows the material compositions and ratios of the main components of the prepared modifier samples.
Образцы №1 и №2, включающие отходы производства ферросилиция, золу-уноса, каолин и пластификаторы, приготовленные по патенту-прототипу, являлись контрольными, остальные образцы (№№3-27) приготовлены в соответствии с предлагаемым техническим решением.Samples No. 1 and No. 2, including waste from the production of ferrosilicon, fly ash, kaolin and plasticizers prepared according to the patent prototype, were control, the rest of the samples (No. 3-27) were prepared in accordance with the proposed technical solution.
С использованием образцов модификаторов готовили мелкозернистые бетонные смеси разной подвижности с дозировками модификаторов от 10 до 50% от массы цемента. Составы и характеристики бетонных смесей приведены в таблице 3. Составы модификаторов в образцах бетонной смеси соответствуют составам образцов модификаторов, приведенных в таблице 2 под соответствующими номерами.Using samples of modifiers, fine-grained concrete mixtures of different mobility were prepared with dosages of modifiers from 10 to 50% by weight of cement. The compositions and characteristics of concrete mixtures are given in table 3. The compositions of the modifiers in the samples of the concrete mixture correspond to the compositions of the samples of modifiers shown in table 2 under the corresponding numbers.
В качестве компонентов мелкозернистых бетонных смесей использовали портландцемент М500 ДО, песок кварцевый Мкр=2,5, образцы модификатора с разным соотношением компонентов (табл.2).Portland cement M500 DO, quartz sand M cr = 2.5, modifier samples with different component ratios were used as components of fine-grained concrete mixtures (Table 2).
Из бетонных смесей приготовлены:From concrete mixtures prepared:
- образцы-кубы размерами 70,7×70,7×70,7 мм для определения предела прочности при осевом сжатии;- cube samples with dimensions of 70.7 × 70.7 × 70.7 mm for determining the tensile strength under axial compression;
- образцы-призмы размерами 70×70×280 мм для определения предела прочности на растяжение при изгибе;- prism samples with dimensions of 70 × 70 × 280 mm to determine the tensile strength in bending;
образцы-призмы размерами 40×40×160 мм для определения деформаций расширения;prism samples 40 × 40 × 160 mm in size to determine expansion strains;
- образцы-призмы размерами 31,5×31,5×95 мм в динамометрических кольцах для определения величины самонапряжения.- prism samples with dimensions of 31.5 × 31.5 × 95 mm in dynamometric rings to determine the magnitude of self-stress.
Подвижность бетонных смесей оценивали по осадке конуса по ГОСТ 10181.1.The mobility of concrete mixtures was evaluated by cone settlement according to GOST 10181.1.
Величины пределов прочности на сжатие и изгиб определяли по ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».The values of compressive and bending strengths were determined according to GOST 10180 “Concretes. Methods for determining the strength of control samples. "
Показатели линейного расширения и самонапряжения определяли по ТУ 5743-157-46854090-2003 «Цемент напрягающий. Технические условия».Indicators of linear expansion and self-stress were determined according to TU 5743-157-46854090-2003 “Cement straining. Technical conditions. "
Испытания на прочность проводили в возрасте 1 и 28 суток нормального твердения бетонов (t=20±2°C, W=98%), а величины деформаций расширения и самонапряжения измеряли в течение 28 суток при выдерживании образцов в воде.Strength tests were carried out at the ages of 1 and 28 days of normal hardening of concrete (t = 20 ± 2 ° C, W = 98%), and the values of expansion strains and self-stress were measured for 28 days when the samples were kept in water.
Вещественный и химический состав модификаторовtable 2
The material and chemical composition of modifiers
В табл.3 приведены результаты испытаний бетонов, приготовленных с использованием модификаторов разных составов. Из полученных результатов следует, что образцы №№3-27, приготовленные с применением предлагаемых поликомпонентных модификаторов, отличаются от контрольных (приготовленных по прототипу) рядом существенных преимуществ:Table 3 shows the results of testing concrete prepared using modifiers of various compositions. From the results it follows that samples No. 3-27, prepared using the proposed multicomponent modifiers, differ from the control (prepared according to the prototype) a number of significant advantages:
- повышенной на 12-44% ранней (в возрасте 1 сут) прочностью при сжатии;- increased by 12-44% early (at the age of 1 day) compressive strength;
- повышенной на 26-43% ранней (в возрасте 1 сут) прочностью на растяжение при изгибе;- increased by 26-43% early (at the age of 1 day) tensile strength during bending;
- повышенной прочностью при сжатии (на 13-44%) и растяжении при изгибе (на 12-38%) в возрасте 28 сут;- increased compressive strength (by 13-44%) and tensile bending (by 12-38%) at the age of 28 days;
- линейным расширением в пределах 0,05-0,13% и самонапряжением в пределах 1,0-2,1 МПа в возрасте 28 сут.- linear expansion in the range of 0.05-0.13% and self-tension in the range of 1.0-2.1 MPa at the age of 28 days.
Все указанные преимущества проявили образцы, приготовленные из смесей подвижностью, аналогичной контрольным.All these advantages were shown by samples prepared from mixtures with a mobility similar to the control.
Полученные эффекты являются следствием оптимизации соотношения между содержащимися в дисперсных компонентах модификатора основными оксидами (SiO2, Al2O3, SO3, СаО, Н2О), которые способствуют формированию гидросульфоалюминатов кальция (эттрингита), приводящих не только к повышению прочности, но и к расширению цементной системы. При этом повышенная подвижность смесей обеспечивается за счет оптимизации соотношения между дисперсным минеральным компонентом и химическими добавками.The effects obtained are the result of optimizing the ratio between the main oxides (SiO 2 , Al 2 O 3 , SO 3 , CaO, H 2 O) contained in the dispersed components of the modifier, which contribute to the formation of calcium hydrosulfoaluminates (ettringite), which lead not only to an increase in strength, but and to expand the cement system. The increased mobility of the mixtures is ensured by optimizing the ratio between the dispersed mineral component and chemical additives.
Таким образом, поставленная техническая задача решается многокомпонентной композицией - комплексным модификатором, в составе которого присутствуют выбранные ингредиенты в оптимальных соотношениях.Thus, the stated technical problem is solved by a multicomponent composition - a complex modifier, which contains the selected ingredients in optimal proportions.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111093/03A RU2288197C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Multicomponent concrete modifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111093/03A RU2288197C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Multicomponent concrete modifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2288197C1 true RU2288197C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37664406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005111093/03A RU2288197C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Multicomponent concrete modifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288197C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500633C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Organic-mineral modifier for fibre-cement compositions |
RU2531981C1 (en) * | 2013-06-07 | 2014-10-27 | Евгений Валерьевич Чесноков | Production of self-compacting super strong reactive powder fibro-mortar with high fluidity and method for production of concrete articles from said mix |
RU2548303C1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | High-strength light fibrous concrete |
RU2670230C2 (en) * | 2013-05-30 | 2018-10-19 | Сикэ Текнолоджи Аг | Accelerator for mineral benders |
CN111620609A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 广西南宁嘉泰水泥制品有限公司 | Ultra-low electric flux concrete and preparation method thereof |
US10793471B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-10-06 | Sika Technology Ag | Composition based on calcium oxide |
-
2005
- 2005-04-15 RU RU2005111093/03A patent/RU2288197C1/en active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500633C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Organic-mineral modifier for fibre-cement compositions |
RU2670230C2 (en) * | 2013-05-30 | 2018-10-19 | Сикэ Текнолоджи Аг | Accelerator for mineral benders |
RU2531981C1 (en) * | 2013-06-07 | 2014-10-27 | Евгений Валерьевич Чесноков | Production of self-compacting super strong reactive powder fibro-mortar with high fluidity and method for production of concrete articles from said mix |
RU2548303C1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | High-strength light fibrous concrete |
US10793471B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-10-06 | Sika Technology Ag | Composition based on calcium oxide |
RU2740696C2 (en) * | 2016-03-22 | 2021-01-19 | Сикэ Текнолоджи Аг | Calcium oxide-based composition |
CN111620609A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 广西南宁嘉泰水泥制品有限公司 | Ultra-low electric flux concrete and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8133317B2 (en) | Cement additive and cement composition | |
JP5818579B2 (en) | Neutralization suppression type early strong cement composition | |
JPH0283241A (en) | Cement composition | |
RU2288197C1 (en) | Multicomponent concrete modifier | |
JP3894780B2 (en) | Cement grout composition | |
JP4135743B2 (en) | Cement composition | |
US7722717B2 (en) | Hydraulic composition | |
JP7218083B2 (en) | Method for producing cement composition | |
ES2827283T3 (en) | Hydraulic binder | |
KR100300472B1 (en) | Cement admixture and cement composition, and process for producing concrete products using thereof | |
JP6718551B1 (en) | Powder quick-setting agent | |
JP2004292307A (en) | Hydraulic composition | |
JP2007055843A (en) | Cement additive | |
JP2018002524A (en) | Early-strength admixture for secondary product and early-strength concrete for secondary product | |
JP4494743B2 (en) | Method for producing cement composition | |
JP6036167B2 (en) | Low carbon type cement paste composition | |
JP2002308661A (en) | High-performance concrete | |
JPH06100338A (en) | Highly fluid cement | |
JP4462746B2 (en) | Method for producing cement clinker, cement clinker and cement composition | |
RU2431623C1 (en) | Complex additive for portland cement | |
JP3970616B2 (en) | High performance concrete | |
JP2008290926A (en) | Fired product, cement additive, and cement composition | |
JP7348475B2 (en) | Method for producing a cured cement composition with suppressed sulfate deterioration using a cement composition for high temperature curing | |
JPH04238847A (en) | Hydraulic cement | |
JP2008156231A (en) | Cement composition |