RU2377211C1 - Additive for concrete mixture - Google Patents

Additive for concrete mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2377211C1
RU2377211C1 RU2008138491A RU2008138491A RU2377211C1 RU 2377211 C1 RU2377211 C1 RU 2377211C1 RU 2008138491 A RU2008138491 A RU 2008138491A RU 2008138491 A RU2008138491 A RU 2008138491A RU 2377211 C1 RU2377211 C1 RU 2377211C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iii
additive
concrete
silica fume
sol
Prior art date
Application number
RU2008138491A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Коробов (RU)
Николай Васильевич Коробов
Дмитрий Сергеевич Старчуков (RU)
Дмитрий Сергеевич Старчуков
Николай Владимирович Наумов (RU)
Николай Владимирович Наумов
Павел Валерьевич Беляев (RU)
Павел Валерьевич Беляев
Наталия Михайловна Ромащенко (RU)
Наталия Михайловна Ромащенко
Original Assignee
Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского filed Critical Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского
Priority to RU2008138491A priority Critical patent/RU2377211C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377211C1 publication Critical patent/RU2377211C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34Non-shrinking or non-cracking materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: building. ^ SUBSTANCE: invention refers to building materials and can be implemented in industrial and civic engineering at preparation of concrete and reinforced concrete items and also at construction of buildings of special purpose. The additive for concrete mixture contains, wt %: micro-silica with specific surface Ssp=2000 m2/kg - 60.60-62.40; super-plasticiser C-3 - 4.25-4.55, sodium nitrite - 2.75-3.03; sol of iron hydroxide (III) - 1.46-1.52; open-hearth furnace dust with contents of Fe (III) not less 60 wt % and Zn (II) not more 1.0 wt % - 29.14-30.30. ^ EFFECT: upgraded durability at compression, reduced shrinkage and abrasiveness. ^ 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области производства бетона разной плотности и строительных растворов и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, а также при возведении сооружений специального назначения.The invention relates to the production of concrete of different densities and mortars and can be used in industrial and civil engineering in the manufacture of concrete and reinforced concrete products, as well as in the construction of structures for special purposes.

Известна добавка для бетонной смеси, которая включает шлам гальванических производств (патент RU №94003947 С04В 28/00 опубл. 10.20.1995 г.).Known additive for concrete mix, which includes sludge galvanic production (patent RU No. 94003947 С04В 28/00 publ. 10.20.1995,).

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии, повышенное значение усадки и истираемости.The disadvantage of this technical solution is the lack of compressive strength, the increased value of shrinkage and abrasion.

Известна добавка для бетонной смеси, которая включает хромат калия и соединения магния (SU №827440, С04В 28/02, опубл. 07.05.1981 г.).Known additive for concrete mix, which includes potassium chromate and magnesium compounds (SU No. 827440, С04В 28/02, publ. 07.05.1981).

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии, повышенное значение усадки и истираемости.The disadvantage of this technical solution is the lack of compressive strength, the increased value of shrinkage and abrasion.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков является добавка для бетонной смеси, которая включает микрокремнезем, суперпластификатор С-3 и нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the invention in terms of essential features is an additive for concrete mix, which includes silica fume, superplasticizer C-3 and sodium nitrite in the following ratio of components, wt.%:

МикрокремнеземSilica fume 10,00-21,0010.00-21.00 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 14,00-32,0014.00-32.00 Нитрит натрияSodium nitrite 47,00-75,0047.00-75.00

(Патент RU №2308429, C04B 24/30, опубл. 20.10.2007).(Patent RU No. 2308429, C04B 24/30, publ. 20.10.2007).

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии, повышенное значение усадки и истираемости.The disadvantage of this technical solution is the lack of compressive strength, the increased value of shrinkage and abrasion.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание новой добавки для бетонной смеси, при использовании которой был бы получен технический результат, состоящий в повышении прочности при сжатии, понижении усадки и истираемости.The problem to which the invention is directed, is to create a new additive for concrete mix, using which a technical result would be obtained consisting in increasing compressive strength, reducing shrinkage and abrasion.

Технический результат достигается тем, что добавка для бетонной смеси включает микрокремнезем с Sуд=2000 м2/кг, суперпластификатор С-3, нитрит натрия и дополнительно содержит золь гидроксида железа (III) и мартеновскую пыль с содержанием Fe(III)≥60 мас.% и Zn(II)≤1,0 мас.%, при следующем весовом соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the additive for concrete mix includes silica fume with Ssp = 2000 m 2 / kg, C-3 superplasticizer, sodium nitrite and additionally contains iron (III) hydroxide sol and open-hearth dust with an Fe (III) content of ≥60 wt. % and Zn (II) ≤1.0 wt.%, with the following weight ratio of components, wt.%:

МикрокремнеземSilica fume с Sуд=2000 м2/кгwith Ssp = 2000 m 2 / kg 60,60-62,4060.60-62.40 Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 4,25-4,554.25-4.55 Нитрит натрияSodium nitrite 2,75-3,032.75-3.03 Золь гидроксида железа (III)Sol of iron (III) hydroxide 1,46-1,521.46-1.52 Мартеновская пыль с содержаниемOpen-hearth dust with content Fe(III)≥60 мас.% и Zn(II)≤1,0 мас.%Fe (III) ≥60 wt.% And Zn (II) ≤1.0 wt.% 29,14-30,3029.14-30.30

Введение заявляемой добавки в бетонную смесь повышает гидратационную активность цемента по каталитическому механизму действия за счет смещения кислотно-основного равновесия в твердеющей системе.The introduction of the inventive additives in the concrete mixture increases the hydration activity of cement by the catalytic mechanism of action due to the displacement of acid-base equilibrium in the hardening system.

Совместное присутствие золя гидроксида железа (III), мартеновской пыли с содержанием железа (III) в количестве ≥60 мас.% и Zn(II) в количестве ≤1,0 мас.% и микрокремнезема обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта, который выражается в повышении гидратационной активности цемента за счет смещения окислительно-восстановительного равновесия в цементсодержащей системе, т.е. возникает Δφ, т.к. электродный потенциал добавки φ=+220 мВ, а цементсодержащей системы φ=+180 мВ. В результате повышения гидратационной активности цемента при пониженном В/Ц отношении в присутствии микрокремнезема достигается заявляемый технический результат, который выражается в повышении прочности при сжатии, понижении усадки и истираемости.The combined presence of a sol of iron (III) hydroxide, open-hearth dust with an iron (III) content in an amount of ≥60 wt.% And Zn (II) in an amount of ≤1.0 wt.% And silica fume provides an extra sum effect, which is expressed in an increase in hydration cement activity due to a shift in the redox equilibrium in the cement-containing system, i.e. Δφ arises because the electrode potential of the additive is φ = + 220 mV, and that of the cement-containing system is φ = + 180 mV. As a result of an increase in the hydration activity of cement with a reduced W / C ratio in the presence of silica fume, the claimed technical result is achieved, which is expressed in an increase in compressive strength, a decrease in shrinkage and abrasion.

В присутствии заявляемой добавки формируется более плотная структура искусственного камня за счет блокирования пор частицами гидроксида железа (III) размером 10-7-10-9 см, а также образующимися в повышенном количестве гидратными соединениями, представленными низкоосновными гидросиликатами, имеющими волокнистую структуру, а более крупных пор частицами микрокремнезема с размером 10-4-10-5 см.In the presence of the inventive additive, a more dense artificial stone structure is formed due to blocking of pores by iron (III) hydroxide particles of 10 -7 -10 -9 cm in size, as well as hydrated compounds formed in an increased amount, represented by low-basic hydrosilicates having a fibrous structure, and larger pore particles of silica fume with a size of 10 -4 -10 -5 cm

Происходящие изменения в структуре искусственного камня в присутствии заявляемой добавки способствуют повышению прочности при сжатии, понижению усадки и истираемости.The changes in the structure of artificial stone in the presence of the inventive additives contribute to increased compressive strength, reduced shrinkage and abrasion.

Указанная совокупность существенных признаков на дату подачи заявки заявителю неизвестна, следовательно, заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности «новизна».The specified set of essential features at the filing date of the application is unknown to the applicant, therefore, the applicant believes that the claimed invention meets the eligibility criteria of “novelty”.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое усиленное действие относительно прототипа, состоящее в получении высокоэффективного бетона, а именно: характеризуемого повышенным значением прочности при сжатии на 72%, уменьшением усадки на 25% и истираемости на 27%.The claimed combination of essential features exhibits a new enhanced action relative to the prototype, consisting in obtaining highly efficient concrete, namely: characterized by an increased value of compressive strength by 72%, a decrease in shrinkage by 25% and abrasion by 27%.

Следовательно, изобретение соответствует критерию охраноспособности «изобретательский уровень».Therefore, the invention meets the eligibility criterion of "inventive step".

Заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности «промышленная применимость», так как пригодно для использования в области производства бетонных и железобетонных изделий и осуществимо, что подтверждается примерами конкретного выполнения.The claimed invention meets the eligibility criterion of "industrial applicability", as it is suitable for use in the production of concrete and reinforced concrete products and is feasible, as evidenced by specific examples.

Пример конкретного выполнения:An example of a specific implementation:

1. Приготовление добавки.1. Preparation of the supplement.

Дозируют:Dose:

- мартеновскую пыль с содержанием Fe(III) ≥60 мас.% и Zn(II) ≤1,0 мас.%;- open-hearth dust with a content of Fe (III) ≥60 wt.% and Zn (II) ≤1.0 wt.%;

- микрокремнезем с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг;- silica fume with a specific surface Ssp = 2000 m 2 / kg;

- золь гидроксида железа (III).- sol of iron (III) hydroxide.

Отдозированные компоненты отправляют в вертикальный смеситель с тихоходной мешалкой и перемешивают в течение 30 минут.The dosed components are sent to a vertical mixer with a low-speed mixer and mixed for 30 minutes.

Полученный готовый продукт хранят в вертикальных конусообразных емкостях, снабженных воздухом для осуществления периодического барботирования с целью предотвращения возможного выпадения осадка.The resulting finished product is stored in vertical cone-shaped containers equipped with air for periodic bubbling to prevent possible precipitation.

2. Приготовление активированной бетонной смеси.2. Preparation of activated concrete mix.

Введение добавки в бетон осуществляется следующим образом: готовую добавку дозируют в количестве 6 мас.% от массы цемента; отдозированную добавку вливают в отдозированную воду для приготовления бетонной смеси. Далее бетонную смесь готовят по технологии, принятой на заводе; эффективность добавки оценивалась по изменению физико-механических характеристик традиционного бетона В22,5 как наиболее распространенного, следующего состава:The introduction of additives in concrete is as follows: the finished additive is dosed in an amount of 6 wt.% By weight of cement; the dosed additive is poured into the dosed water to prepare the concrete mixture. Next, the concrete mixture is prepared according to the technology adopted at the factory; the effectiveness of the additive was evaluated by changing the physical and mechanical characteristics of traditional concrete B22.5 as the most common, of the following composition:

Ц:П:Щ=1:2,19:3,03.C: P: N = 1: 2.19: 3.03.

Прочность оценивали по ГОСТ 10180-90, усадку - по ГОСТ 24544-81 и истираемость - по ГОСТ 13087-81.Strength was evaluated according to GOST 10180-90, shrinkage according to GOST 24544-81 and abrasion according to GOST 13087-81.

Результаты исследования представлены в таблице. Анализ данных таблицы показывает, что введение новой заявляемой добавки в бетонную смесь увеличивает прочность при сжатии на 72%, уменьшает усадку на 25% и истираемость на 27%.The results of the study are presented in the table. Analysis of the data in the table shows that the introduction of the new inventive additives in the concrete mixture increases compressive strength by 72%, reduces shrinkage by 25% and abrasion by 27%.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Добавка для бетонной смеси, включающая микрокремнезем, суперпластификатор С-3 и нитрит натрия, отличающаяся тем, что она содержит микрокремнезем с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг и дополнительно содержит золь гидроксида железа (III) и мартеновскую пыль с содержанием Fe (III) не менее 60 мас.% и Zn (II) не более 1,0 мас.% при следующем весовом соотношении компонентов, мас.%:
Микрокремнезем с Sуд=2000 м2/кг 60,60-62,40 Суперпластификатор С-3 4,25-4,55 Нитрит натрия 2,75-3,03 Золь гидроксида железа (III) 1,46-1,52 Мартеновская пыль с содержанием Fe (III) не менее 60 мас.% и Zn (II) не более 1,0 мас.% 29,14-30,30
Additive for concrete mix, including silica fume, superplasticizer C-3 and sodium nitrite, characterized in that it contains silica fume with a specific surface Ssp = 2000 m 2 / kg and additionally contains an iron (III) hydroxide sol and open-hearth dust containing Fe (III ) not less than 60 wt.% and Zn (II) not more than 1.0 wt.% in the following weight ratio of components, wt.%:
Silica fume with Ssp = 2000 m 2 / kg 60.60-62.40 Superplasticizer S-3 4.25-4.55 Sodium nitrite 2.75-3.03 Sol of iron (III) hydroxide 1.46-1.52 Open-hearth dust with content Fe (III) not less than 60 wt.% And Zn (II) no more than 1.0 wt.% 29.14-30.30
RU2008138491A 2008-09-26 2008-09-26 Additive for concrete mixture RU2377211C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138491A RU2377211C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Additive for concrete mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138491A RU2377211C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Additive for concrete mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2377211C1 true RU2377211C1 (en) 2009-12-27

Family

ID=41642958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138491A RU2377211C1 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Additive for concrete mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377211C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443647C1 (en) * 2011-01-11 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Complex additive for aerated concrete mixture
RU2454380C1 (en) * 2011-01-11 2012-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Complex additive for foam concrete mixture
RU2516406C1 (en) * 2012-11-30 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete
RU2705114C1 (en) * 2019-01-30 2019-11-05 Владимир Викторович Зыков High-strength concrete

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443647C1 (en) * 2011-01-11 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Complex additive for aerated concrete mixture
RU2454380C1 (en) * 2011-01-11 2012-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Complex additive for foam concrete mixture
RU2516406C1 (en) * 2012-11-30 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete
RU2705114C1 (en) * 2019-01-30 2019-11-05 Владимир Викторович Зыков High-strength concrete

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5931317B2 (en) Hydraulic composition and concrete using the hydraulic composition
JP6521607B2 (en) High durability mortar and high durability concrete
RU2338723C2 (en) Raw material for preparation of cellular concrete
CN100999404A (en) Clean water autodensing concrete almixture
KR102351964B1 (en) A cement composition having oyster shell and panel, flooring and reinforced block for construction having oyster manufacturing thereof
JP2019011250A (en) High durable mortar, high durable concrete, and manufacturing method of high durable mortar
JP2009269786A (en) Hydraulic composition and concrete using the hydraulic composition
RU2377211C1 (en) Additive for concrete mixture
RU2593404C1 (en) High-strength concrete
RU2439016C1 (en) Complex additive for modifying gypsum binding materials
KR101365664B1 (en) Ultra high strength concrete
RU2404144C1 (en) Magnesia binder
RU2373166C1 (en) Construction mortar
RU2433097C1 (en) High-strength concrete
RU2358931C2 (en) Composite high-strength gypsum material and method for its production
RU2525565C1 (en) Concrete mixture
KR20010077653A (en) A cement admixture for concrete-making
KR101185365B1 (en) Soil block and its manufacturing method
KR102299985B1 (en) Shotcrete composition for structure
RU2494987C1 (en) Complex antifreeze additive for concrete and mortar
JP2015063420A (en) Salt damage-resistant cement hardened body
RU2305087C1 (en) Mix for foam concrete
RU2332379C1 (en) High-strength concrete
Bachtiar et al. Microstructure characteristics of self compacting concrete using sea water
RU2371411C1 (en) Mortar

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100927