RU2360877C2 - Комплексный модификатор к цементному бетону - Google Patents
Комплексный модификатор к цементному бетону Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360877C2 RU2360877C2 RU2007123508A RU2007123508A RU2360877C2 RU 2360877 C2 RU2360877 C2 RU 2360877C2 RU 2007123508 A RU2007123508 A RU 2007123508A RU 2007123508 A RU2007123508 A RU 2007123508A RU 2360877 C2 RU2360877 C2 RU 2360877C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- modifier
- concrete
- specified
- complex
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству цементных бетонов общестроительного назначения. Комплексный модификатор к цементному бетону включает минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия - поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный карбонатный шлам - 99,5, поликарбоксилатный эфир - 0,5, при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента. Технический результат - повышение долговечности, водо- и морозостойкости, прочности бетона. 2 табл.
Description
Изобретение относится к производству цементных бетонов общестроительного назначения. Бетоны содержат комплексный модификатор, состоящий из минерального носителя (подложки) и поверхностно-активного вещества (ПАВ) пластифицирующего действия.
Известен минеральный наполнитель в виде тонкомолотого кварцевого песка и т.д. В результате введения этого наполнителя возрастает прочность цементной композиции /Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве /В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, К.Г.Химмлер. - М.: Стройиздат, 1988, - 198 с./ [1].
Недостатком полученного состава является отсутствие положительного влияния на адгезионную прочность цементного теста к заполнителю и низкая морозостойкость бетона.
Известен состав, включающий минеральный носитель - карбонатный шлам (побочный продукт водоумягчения на ТЭС), состоящий из 90-95% СаСО3 и 5-10% Fe(ОН)3 с удельной поверхностью твердых частиц 5-7 тыс.см2/г /А.с. №709593. Сырьевая смесь для получения керамзитобетона / А.А.Новопашин, С.Ф.Коренькова [и др.] - Опубл. 1979 / [2]. Достоинством состава является повышенная прочность на сжатие бетона.
Недостатком этого состава является повышенная водопотребность цемента, что способствует в процессе гидратации его образованию более пористой структуры камня и пониженной морозостойкости.
Наиболее близким по технической сущности является комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов, в котором в качестве минеральной добавки использован карбонатный шлам, а ПАВ - воздухововлекающее вещество - алкиларилсульфонат натрия / Пат.2205809 Российская Федерация, МПК С04В 28/02/ (С04В 28/02, 24:24), 111:20. Комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов / С.Ф.Коренькова, Д.А.Горюхин; заявитель и патентообладатель СамГАСА. - №2001109831; заявлено 11.04.2001; опубл. 10.06.2003. Бюл. - 2003. - №16. / [3]. Принят за прототип.
Сущностью изобретения является повышение качества бетонной смеси.
Техническим результатом является повышение долговечности цементного бетона, а именно водо- и морозостойкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном составе, включающем минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия, особенностью является то, что он в качестве указанного ПАВ содержит поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| указанный карбонатный шлам | 99,5 |
| поликарбоксилатный эфир | 0,5 |
при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента.
ПАВ пластифицирующего действия - высокоактивная химическая добавка Бисил СЦЦ. Высокая степень снижения водоцементного отношения достигается за счет активного редуцирующего действия поликарбоксилатного эфира (ПКЭ), используемого в качестве ПАВ.
Карбонатный шлам представляет собой осадок, образуемый при водоумягчении воды на теплоэлектростанции г. Самары следующего состава: CaO - 86%, MgO - 12%, Fe2O3 - 2%. Основным минералом шлама является карбонат кальция, который находится в виде тонкодисперсных фракций с удельной поверхностью частиц 10000 см2/г. Последнее определяет его высокую поверхностную активность.
Установлена максимальная дозировка ПКЭ - 0,5% от массы комплексного модификатора (в расчете на сухое вещество). ПКЭ перемешивается с карбонатным шламом до образования комплексной добавки и затем подается в бетонную смесь.
Физико-химические процессы в комплексном модификаторе и цементе позволяют синергетически усилить полезные свойства компонентов (пластифицирующий эффект возрастает в 2-2,5 раза, прочность - на 40-50%, В/Ц снижается с 0,55 до 0,38). Результатом химического взаимодействия высокодисперсного карбоната кальция с алюминатами цементного клинкера является образование нового кристаллического соединения волокнистой структуры - гидрокарбоалюмината кальция (3СаО·Al2О3·СаСО3·11Н2О), что создает дополнительное увеличение прочности бетона.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Для приготовления бетонных смесей использовали: карбонатный щебень фракций 5-20 мм; цемент марки 400ДО, кварцевый песок размером 0,2…2,5 мм, а также 0,5% ПКЭ от массы модификатора (в расчете на сухое вещество). Поликарбоксилатный эфир, представляющий собой модифицированный карбоксиловый эфир, относится к группе гиперпластификаторов. После приготовления комплексного модификатора в количестве 15, 20 и 25% от массы цемента вводили в бетонную смесь и после перемешивания изготавливали контрольные образцы для определения прочности, плотности, морозостойкости и водостойкости бетона по стандартным методикам (после 28 суток твердения в нормальных условиях).
В таблице 1 приведены составы тяжелого цементного бетона, а в таблице 2 - результаты их испытаний.
| Таблица 1 | ||||||
| Составы бетонных смесей (известный и заявляемые) | ||||||
| № состава | Содержание компонентов, кг на 1 м3 смеси | Комплексный модификатор, % от массы цемента | ||||
| Цемент | Щебень | Песок | Вода | Комплексный модификатор | ||
| 1 | 300 | 1150 | 550 | 165 | - | 0 |
| 2 | 300 | 1150 | 550 | 125 | 45 | 15 |
| 3 | 300 | 1150 | 550 | 135 | 60 | 20 |
| 4 | 300 | 1150 | 550 | 155 | 75 | 25 |
| Таблица 2 | |||||
| Физико-механические свойства бетонов | |||||
| № состава | Плотность бетона, кг/см3 | Прочность на сжатие, МПа | Морозостойкость, кол-во циклов | Коэффициент размягчения | Кол-во свободного Са(ОН)2 |
| 1 | 2250 | 21,0 | 150 | 0,87 | 2,5 |
| 2 | 2150 | 30,0 | 250 | 0,94 | 2,55 |
| 3 | 2120 | 31,0 | 250 | 0,92 | отсутствует |
| 4 | 2100 | 25,0 | 200 | 0,9 | отсутствует |
Применение комплексного модификатора позволяет получить существенный технико-экономический эффект за счет снижения водопотребности цемента, улучшения пластических свойств бетонной смеси, а также уменьшения макропористости при одновременном увеличении объема микропор, в результате чего достигается повышенная долговечность (водо-, коррозие-, морозостойкость), прочность бетона.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И.Соломатов, А.Н.Бобрышев, К.Г.Химмлер. - М.: Стройиздат, 1988, - 198 с.
2. А.с. №709593. Сырьевая смесь для получения керамзитобетона / А.А.Новопашин, С.Ф.Коренькова [и др.] - Опубл. 1979.
3. Пат. 2205809 Российская Федерация, МПК С04В 28/02/ (С04В 28/02, 24:24), 111:20. Комплексный модификатор цементов для монолитных бетонов / С.Ф.Коренькова, Д.А.Горюхин; заявитель и патентообладатель СамГАСА. - №2001109831; заявлено 11.04.2001; опубл. 10.06.2003. Бюл. - 2003, - №16.
Claims (1)
- Комплексный модификатор к цементному бетону, включающий минеральный носитель - карбонатный шлам водоумягчения ТЭС и поверхностно-активное вещество ПАВ редуцирующего действия, отличающийся тем, что в качестве указанного ПАВ он содержит поликарбоксилатный эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный карбонатный шлам 99,5 поликарбоксилатный эфир 0,5
при содержании указанного модификатора 15-20% от массы цемента.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123508A RU2360877C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Комплексный модификатор к цементному бетону |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123508A RU2360877C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Комплексный модификатор к цементному бетону |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007123508A RU2007123508A (ru) | 2008-12-27 |
| RU2360877C2 true RU2360877C2 (ru) | 2009-07-10 |
Family
ID=41045965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007123508A RU2360877C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Комплексный модификатор к цементному бетону |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2360877C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499777C2 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Сухая строительная смесь |
| RU2510369C2 (ru) * | 2012-03-28 | 2014-03-27 | Денис Александрович Миленин | Наполнитель-пластификатор для смесей на основе цементных вяжущих |
| RU2807457C1 (ru) * | 2023-04-10 | 2023-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Полифункциональная органоминеральная добавка |
-
2007
- 2007-06-22 RU RU2007123508A patent/RU2360877C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2499777C2 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Сухая строительная смесь |
| RU2510369C2 (ru) * | 2012-03-28 | 2014-03-27 | Денис Александрович Миленин | Наполнитель-пластификатор для смесей на основе цементных вяжущих |
| RU2807457C1 (ru) * | 2023-04-10 | 2023-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Полифункциональная органоминеральная добавка |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007123508A (ru) | 2008-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sandhu et al. | Influence of rice husk ash (RHA) on the properties of self-compacting concrete: A review | |
| Smigelskyte et al. | Synthesis of rankinite from natural Ca-Si rocks and its hardening in CO2 atmosphere | |
| RU2544355C2 (ru) | Способ производства наноцемента и наноцемент | |
| Meddah et al. | Potential use of binary and composite limestone cements in concrete production | |
| Morsy et al. | Effect of nano-clay on mechanical properties and microstructure of ordinary Portland cement mortar | |
| Mikhailova et al. | Effect of dolomite limestone powder on the compressive strength of concrete | |
| Hameed et al. | Properties of green concrete containing quarry rock dust and marble sludge powder as fine aggregate | |
| Chindaprasirt et al. | Strength and water permeability of concrete containing palm oil fuel ash and rice husk–bark ash | |
| RU2470884C2 (ru) | Легкие цементирующие композиции и строительные изделия и способы их изготовления | |
| Petkova et al. | TG–DTG–DTA in studying white self-compacting cement mortars | |
| Nawaz et al. | Effect of sulfate activator on mechanical and durability properties of concrete incorporating low calcium fly ash | |
| US10843969B2 (en) | Alkali activated natural pozzolan based concrete containing ground granulated blast furnace slag | |
| CA2731199A1 (en) | Aqueous formulations | |
| Mehta et al. | Effect of aggregate, cement, and mineral admixtures on the microstructure of the transition zone | |
| Yakovlev et al. | Anhydrite and gypsum compositions modified with ultrafine man-made admixtures | |
| RU2357940C2 (ru) | Бетонная смесь | |
| Lu et al. | Morphological characteristics of calcium carbonate crystallization in CO 2 pre-cured aerated concrete | |
| CN1028088C (zh) | 水泥砂浆或混凝土的抗侵蚀材料 | |
| Tanash et al. | Potential of recycled powder from clay Brick, sanitary Ware, and concrete waste as a cement substitute for Concrete: An overview | |
| Sanytsky et al. | Performance of low carbon modified composite gypsum binders with increased water resistance | |
| Kannan et al. | Strength and water absorption properties of ternary blended cement mortar using rice husk ash and metakaolin | |
| RU2222508C1 (ru) | Способ изготовления строительных материалов на магнезиальном вяжущем | |
| Bhandari et al. | A systematic study on sustainable low carbon cement–Superplasticizer interaction: Fresh, mechanical, microstructural and durability characteristics | |
| RU2360877C2 (ru) | Комплексный модификатор к цементному бетону | |
| Gupta et al. | Use of rice husk ash in concrete: a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110623 |