RU2357940C2 - Бетонная смесь - Google Patents
Бетонная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357940C2 RU2357940C2 RU2007115273A RU2007115273A RU2357940C2 RU 2357940 C2 RU2357940 C2 RU 2357940C2 RU 2007115273 A RU2007115273 A RU 2007115273A RU 2007115273 A RU2007115273 A RU 2007115273A RU 2357940 C2 RU2357940 C2 RU 2357940C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- sand
- mixture
- concrete
- methylphenylcyclosiloxanes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00293—Materials impermeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/29—Frost-thaw resistance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
Изобретение может быть использовано для возведения нефтегазопромысловых морских инженерных сооружений, эксплуатируемых в сложных ледовых условиях. Бетонная смесь содержит портландцемент, песок фракции 0,315-2 мм, щебень фракции 5-20 мм, микрокремнезем, суперпластификатор С-3, тонкомолотый кварцевый песок, кремнийорганическую добавку - смесь метилфенилциклосилоксанов, сажу белую и воду затворения, которая дополнительно содержит поливиниловый спирт и подсмольную воду - продукт переработки каменных углей пиролизным способом, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 18,0-20,0, микрокремнезем - 1,0-2,0, щебень фракции 5-20 мм - 39,98-40,68, песок фракции 0,315-2 мм - 28,0-32,0, сажа белая - 0,9-1,0, суперпластификатор С-3 - 0,15-0,25, тонкомолотый кварцевый песок - 0,8-1,0, смесь метилфенилциклосилоксанов - 0,02, поливиниловый спирт - 0,07-0,15 подсмольная вода - 0,4-0,6 вода - 6,0-7,0. Технический результат - повышение пластичности и удобоукладываемости бетонной смеси, прочности, твердости, водонепроницаемости, морозостойкости бетона. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам бетонных смесей и может быть использовано для возведения нефтегазопромысловых морских инженерных сооружений, эксплуатируемых в сложных ледовых условиях.
Известна бетонная смесь, содержащая цемент, песок и воду (см. Ю.М.Баженов. Технология бетона. М., Высшая школа, 1987, с.255).
Известна также бетонная смесь, содержащая цемент, песок, наполнитель, представленный золой, и воду (см. Ю.М.Баженов. Технология бетона. М., Высшая школа, 1987, с.257).
Бетоны известных смесей используются для изготовления тонкостенных железобетонных конструкций и не обеспечивают длительную службу конструкций, постоянно или периодически омываемых водой.
Наиболее близкой по составу к заявляемому изобретению является бетонная смесь, содержащая портландцемент, песок, щебень фракции 5-20 мм, микрокремнезем, суперпластификатор, кварцевый песок и воду для затворения (см. патент РФ №2201412, 2003 г.).
Недостатком данного технического решения является его несоответствие требованиям повышенной долговечности и надежности бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатируемых в условиях морского побережья.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является получение высокопрочного бетона, стойкого к истирающему воздействию льда.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в получении бетонной смеси с мелкопористой структурой, высокой прочностью, твердостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, пластичностью и удобоукладываемостью.
Поставленная задача решается тем, что бетонная смесь, содержащая портландцемент, песок, щебень фракции 5-20 мм, микрокремнезем, суперпластификатор С-3, тонкомолотый кварцевый песок и воду для затворения, отличающаяся тем, что она содержит песок фракции 0,315-2 мм, дополнительно кремнийорганическую добавку - смесь метилфенилциклосилоксанов и сажу белую, а вода затворения дополнительно содержит поливиниловый спирт и подсмольную воду - продукт переработки каменных углей пиролизным способом, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 18,0-20,0; микрокремнезем 1,0-2,0; щебень фракции 5-20 мм 39,98-40,68; песок фракции 0,315-2 мм 28,0-32,0; сажа белая 0,9-1,0; суперпластификатор С-3 0,15-0,25; тонкомолотый кварцевый песок 0,8-1,0; кремнийорганическая добавка - смесь метилфенилциклосилоксанов 0,02; поливиниловый спирт ПВС 0,07-0,15; подсмольная вода 0,4-0,6; вода 6,0-7,0.
Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения с совокупностью существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.
Признак «…заполнитель включает песок фракции 0,315-2 мм, щебень фракции 5-20 мм…» в предлагаемом соотношении обеспечивают прочность и морозостойкость.
Введение в состав бетонной смеси микрокремнезема в количестве до 10 мас.% от массы портландцемента обеспечивает снижение общей пористости цементного камня в бетоне при увеличении объемной концентрации и дисперсности наполнителя; связывает гидроксид кальция Са(ОН)2 кристаллогидратной связки аморфизированным кремнеземом SiO2; ускоряет начальную стадию химического твердения цементных систем с частицами наполнителя, служащими центрами кристаллизации; образует кластеры "вяжущее-наполнитель" за счет высокой поверхностной энергии частиц наполнителя; упрочняет контактную зону между цементным камнем и заполнителями в бетонах; снижает водопотребность бетонных смесей с рядом наполнителей разной минералогической природы и дисперсности; упрочняет бетон путем снижения дифференциальной пустотности исходной водовяжущей пасты в сторону меньших по размеру пустот при размещении гранул наполнителя между частицами портландцемента, что обусловливает формирование цементного камня с меньшими размерами капиллярных пор.
Тонкомолотый кварцевый песок используют как армирующий материал, что увеличит прочность бетона, что особенно важно на поверхностном слое.
Кремнийорганическая добавка, смесь метилфенилциклосилоксанов вводится в смеси с тонкомолотым кварцевым песком. Тонкомолотый кварцевый песок перемалывают со смесью метилфенилциклосилоксанов, т.е. молотый кварцевый песок обрабатывают методом механохимической активации смесью метилфенилциклосилоксанов для придания бетонам гидрофобных свойств.
Смесь метилфенилциклосилоксанов является полупродуктом, использующимся при синтезе кремнийорганических полимеров. Получают ее при синтезировании гидролизом метилфенилдихлорсилана, при этом образуется смесь 3-метилфенилциклосилоксанов и метилфенилтетрасилоксана. Соотношение компонентов может быть различным, так как 3-метилфенилциклосилоксан и метилфенилтетрасилоксан ведут себя одинаково при механохимической активации. В нашем случае используется смесь данных компонентов следующих соотношений: 7:5; 6:6 и 5:7.
За счет дисперсности частиц сажи белой происходит ускорение начальной стадии химического твердения цементной системы, упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполнителем, т.е. сажа белая играет роль структурирующей добавки.
Поливиниловый спирт используют в качестве воздухововлекающей и пластифицирующей добавки. Данный полимер относится к группе водорастворимых полимеров, с большим содержанием гидроксильных групп (ОН), которые обеспечивают фиксацию полимера в составе цементного камня за счет их координации на ионы Са+2, Al+3, Fe+3 по донорно-акцепторному механизму. За счет вышеперечисленных свойств ПВС повышается морозостойкость бетона, улучшаются реологические свойства бетона.
Подсмольная вода - продукт переработки каменных углей пиролизным методом. В своем составе имеет ароматические и алифатические углеводороды. Например: оксибензол, крезол, нафталиновые соединения, этилфенолы, резорцины и др. Углеводородные соединения близки по своим свойствам к таким суперпластификаторам, как С-3, ДФ, МФ-АР, поэтому их действие во многом аналогично последним. Кроме того, углеводородные соединения подсмольной воды имеют слабоокисленный характер, обеспечивающий взаимодействие с гидроксилами металлов, в первую очередь с гидроксилом кальция, с образованием нерастворимых солей, что увеличивает адгезию цементного камня к инертному наполнителю и гидрофобность бетона. Также подсмольная вода за счет реакции с гидроксилами металлов является газообразующей добавкой.
Суперпластификатор С-3 - продукт конденсации натриевых солей нафталинсульфокислоты. Порошок, легко растворимый в воде. Перед применением С-3 нужно растворить в горячей воде.
Подсмольная вода уже является водорастворимой смесью, содержащей нафталиновые соединения.
Готовят бетонную смесь следующим образом.
Тонкомолотый кварцевый песок обрабатывают методом механохимической активации готовой смесью метилфенилциклосилоксанов.
Далее получают сухую смесь, для чего используют мешалки известной конструкции, выполненные в виде емкости с лопастной мешалкой. Для приготовления сухой смеси используют портландцемент, например марки М500, по ГОСТ 1017, щебень фракции 5-20 мм по ГОСТ 8267, песок фракции 0,315-2 мм по ГОСТ 8736. Все тщательно перемешивают. Затем в сухую смесь порционно (по 1/4 объема) добавляют добавки: сажу белую, например У-333, по ТУ 2168-016-00204872-2003, молотый кварцевый песок по ГОСТ 8736 (обработанный методом механохимической активации готовой смесью метилфенилциклосилоксанов), микрокремнезем, например МК-85, по ТУ 5743-049-02495332-96 при постоянном тщательном перемешивании в мешалке во избежание образования комков, разных включений. Одновременно в воду добавляют расчетное количество поливинилового спирта и расчетное количество подсмольной воды и расчетное количество суперпластификатора С-3, все смешивают до получения однородной жидкости и вводят в сухую смесь. Контролируют вязкость смеси по осадке конуса.
Составы бетонной смеси и их показатели качества сведены в таблицу 1.
Таблица 1 | ||||
Состав бетона | Требования к составляющим бетона | Варианты составов, % по массе | ||
I | II | III | ||
Портландцемент М500 ДО-Н | ГОСТ 10178 | 18,0 | 18,6 | 20,0 |
МК-85 | ТУ 5743-048-02495332-96 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
Сажа белая У-333 | ТУ 2168-016-00204872-2003 | 0,9 | 0,95 | 1,0 |
Суперпластификатор С-3 | ТУ 5870-034-00369171-02 | 0,15 | 0,24 | 0,25 |
Молотый кварцевый песок | ГОСТ 8736 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
Кремнийорганическая добавка - смесь метилфенилциклосилоксанов | 0,02 | 0,02 | 0,02 | |
Поливиниловый спирт | 0,07 | 0,11 | 0,15 | |
Щебень фракции 5-20 | ГОСТ 8267 | 40,66 | 40,68 | 39,98 |
Песок фракции 2-0,315 | ГОСТ 8736 | 32 | 30 | 28 |
Вода | ГОСТ 2874 | 6,0 | 6,5 | 7,0 |
Подсмольная вода | - | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
При этом предлагаемая бетонная смесь позволяет получить бетон со следующими показателями:
Прочность на сжатие в возрасте 28 суток - более В60 (М800);
Плотность - 2,48-2,56 т/м3;
Морозостойкость не менее F500;
Водонепроницаемость не менее W16;
Высокая износостойкость, менее 0,4.
Claims (1)
- Бетонная смесь, содержащая портландцемент, песок, щебень фракции 5-20 мм, микрокремнезем, суперпластификатор С-3, тонкомолотый кварцевый песок и воду затворения, отличающаяся тем, что она содержит песок фракции 0,315-2 мм, дополнительно - кремнийорганическую добавку - смесь метилфенилциклосилоксанов и сажу белую, а вода затворения дополнительно содержит поливиниловый спирт ПВС и подсмольную воду - продукт переработки каменных углей пиролизным способом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент 18,0-20,0 микрокремнезем 1,0-2,0 щебень фракции 5-20 мм 39,98-40,68 песок фракции 0,315-2 мм 28,0-32,0 сажа белая 0,9-1,0 суперпластификатор С-3 0,15-0,25 тонкомолотый кварцевый песок 0,8-1,0 кремнийорганическая добавка - смесь метилфенилциклосилоксанов 0,02 поливиниловый спирт 0,07-0,15 подсмольная вода 0,4-0,6 вода 6,0-7,0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115273A RU2357940C2 (ru) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Бетонная смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115273A RU2357940C2 (ru) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Бетонная смесь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007115273A RU2007115273A (ru) | 2008-10-27 |
RU2357940C2 true RU2357940C2 (ru) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007115273A RU2357940C2 (ru) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Бетонная смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2357940C2 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012084401A1 (de) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Evonik Degussa Gmbh | Zusammensetzung für baustoffe mit verbesserter frost-tau-beständigkeit und verfahren zu deren herstellung |
RU2473492C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Мелкозернистый бетон |
RU2473493C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Мелкозернистый бетон |
RU2559269C2 (ru) * | 2013-12-11 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Наномодифицированный бетон и способ его получения |
RU2585217C1 (ru) * | 2015-04-07 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Сырьевая смесь для защитного покрытия |
RU2630328C1 (ru) * | 2016-10-06 | 2017-09-07 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Цементно-песчаный раствор |
RU2641813C2 (ru) * | 2016-07-04 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Высокопрочный мелкозернистый бетон |
RU2656631C2 (ru) * | 2016-08-12 | 2018-06-06 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" (АО "НИИЭС") | Состав литой бетонной смеси для подводного бетонирования |
RU2658076C2 (ru) * | 2016-08-12 | 2018-06-19 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" | Состав бетонной смеси для получения высокопрочного торкрет-бетона мокрым способом |
-
2007
- 2007-04-23 RU RU2007115273A patent/RU2357940C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДЕМЬЯНОВА В.С. Методологические и технологические основы производства высокопрочных бетонов с высокой ранней прочностью для беспрогревных и малопрогревных технологий. Дисс. на соискание учен. степ. докт. тех. наук, Пенза, 2002, с.236. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012084401A1 (de) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Evonik Degussa Gmbh | Zusammensetzung für baustoffe mit verbesserter frost-tau-beständigkeit und verfahren zu deren herstellung |
RU2473492C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Мелкозернистый бетон |
RU2473493C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Мелкозернистый бетон |
RU2559269C2 (ru) * | 2013-12-11 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Наномодифицированный бетон и способ его получения |
RU2585217C1 (ru) * | 2015-04-07 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Сырьевая смесь для защитного покрытия |
RU2641813C2 (ru) * | 2016-07-04 | 2018-01-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Высокопрочный мелкозернистый бетон |
RU2656631C2 (ru) * | 2016-08-12 | 2018-06-06 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" (АО "НИИЭС") | Состав литой бетонной смеси для подводного бетонирования |
RU2658076C2 (ru) * | 2016-08-12 | 2018-06-19 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" | Состав бетонной смеси для получения высокопрочного торкрет-бетона мокрым способом |
RU2630328C1 (ru) * | 2016-10-06 | 2017-09-07 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Цементно-песчаный раствор |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007115273A (ru) | 2008-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2357940C2 (ru) | Бетонная смесь | |
JP6639608B2 (ja) | 高耐久性モルタル及び高耐久性コンクリート並びに高耐久性モルタルの製造方法 | |
JP6392553B2 (ja) | セメント硬化体の製造方法およびセメント硬化体 | |
JP6535193B2 (ja) | 半たわみ性舗装用注入材および半たわみ性舗装 | |
RU2565298C2 (ru) | Диспергирующий агент для гидравлической композиции | |
Akchurin et al. | The modifying additive for concrete compositions based on the oil refinery waste | |
CN105731943A (zh) | 一种密实增强型砂浆防水剂 | |
CN106977157A (zh) | C80超高泵送混凝土及其制备方法 | |
RU2371412C1 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
CN108715532B (zh) | 一种预拌高强耐冲磨透水混凝土及其制备方法 | |
CN109133782A (zh) | 一种生态水泥基混凝土增强涂料及其制备方法 | |
WO2018200069A1 (en) | Cementitious compositions and methods of making and using the same | |
CN101497508B (zh) | 一种复合改性剂及由其制得的低强度混凝土 | |
RU2705114C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
RU2433099C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
RU2331602C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
RU2525565C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2727990C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
KR100979180B1 (ko) | 급결형 마이크로시멘트 조성물 | |
RU2482086C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2360877C2 (ru) | Комплексный модификатор к цементному бетону | |
RU2457190C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонной смеси | |
JP2013177276A (ja) | 水中不分離性コンクリート | |
RU2781588C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
RU2806395C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонов строительной 3d-печати |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140424 |