RU2433099C1 - High-strength concrete - Google Patents
High-strength concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433099C1 RU2433099C1 RU2010113603/03A RU2010113603A RU2433099C1 RU 2433099 C1 RU2433099 C1 RU 2433099C1 RU 2010113603/03 A RU2010113603/03 A RU 2010113603/03A RU 2010113603 A RU2010113603 A RU 2010113603A RU 2433099 C1 RU2433099 C1 RU 2433099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- additive
- abrasion
- strength concrete
- sand
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения.The invention relates to building materials and can be used for the manufacture of concrete products in civil and industrial construction, monolithic construction, in concreting densely reinforced structures, as well as in the construction of structures for special purposes.
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (Ю.М.Баженов. Технология бетона. Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ), Москва, 2002 г. с.377), содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий компонент, песок, щебень, силикатную муку, добавку и воду.A known raw material mixture for the manufacture of high-strength concrete (Yu.M. Bazhenov. Concrete technology. Publishing House of the Association of Building Universities (DIA), Moscow, 2002, p. 377), containing Portland cement, silica-containing component, sand, gravel, silicate flour, additive and water.
Недостатком данного технического решения является повышенное значение истираемости.The disadvantage of this technical solution is the increased value of abrasion.
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, C04B 28/04, опубл. 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, водородным показателем 5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.Known raw material mixture for the manufacture of high-strength concrete (RU No. 2256629, C04B 28/04, published July 20, 2005) containing Portland cement, sand, gravel, a silica-containing component represented by orthosilicic acid sol with a density of 1.014 g / cm 3 , a hydrogen indicator 5-6, the supplement "DEYA-M" and water.
Недостатком данного технического решения является повышенное значение истираемости.The disadvantage of this technical solution is the increased value of abrasion.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2323910, C04B 28/04, 22/06, 111/20, опубл.: 10.05.2008 г.), содержащий портландцемент, песок, щебень, добавку - золь гидроокиси железа (III) с плотностью 1,018 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence to the claimed invention is high-strength concrete (RU No. 2323910, C04B 28/04, 22/06, 111/20, publ.: 05/10/2008) containing Portland cement, sand, gravel, the additive is a hydroxide sol iron (III) with a density of 1.018 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.5-5.5 and water in the following ratio of components, wt.%:
Недостатком данного технического решения является повышенное значение истираемости.The disadvantage of this technical solution is the increased value of abrasion.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с пониженным значением истираемости.The problem to which the invention is directed, is the creation of high-strength concrete with a lower value of abrasion.
Технический результат достигается тем, что в высокопрочном бетоне, полученном из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя гидроокиси железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 и суперпластификатора Мурапласт ФК 63, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that in high-strength concrete, obtained from a mixture containing Portland cement, sand, gravel, additive and water, the additive is complex and consists of iron hydroxide sol (III) with a density of 1.021 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.5 -5.5 and superplasticizer Muraplast FC 63, in the following ratio, wt.%:
при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:in the following ratio of components of the raw mix, wt.%:
Проведенные комплексные физико-химические исследования показали, что в присутствии указанной комплексной добавки увеличивается гидратационная активность цемента в полученном бетоне, в основном наблюдается усиление степени гидратации трехкальциевого силиката C3S, следствием чего, безусловно, является повышение прочности и понижение истираемости активированного бетона.Comprehensive physicochemical studies showed that in the presence of this complex additive, the hydration activity of cement in the resulting concrete increases, mainly there is an increase in the degree of hydration of tricalcium silicate C 3 S, which, of course, leads to an increase in strength and lower abrasion of activated concrete.
Для силикатной составляющей наблюдаются следующие изменения: значительно уменьшаются линии при межплоскостном расстоянии, равном (2,75; 2,73; 2,60; 2,18; 1,94; 1,76)×10-10 м, характерные для алита, основного минерала портландцемента и при этом наблюдается увеличение рефлексов, относящихся к образованию гидроокиси кальция при межплоскостном расстоянии, равном (4,93; 2,63; 1,93)×10-10 м, а также увеличению рефлексов при межплоскостном расстоянии, равном (3,07; 2,80; 2,40; 2,10)×10-10 м, соответствующих образованию тоберморитоподобных гидросиликатов. Т.о. предлагаемая комплексная добавка оказывает основное влияние на гидратационную активность только силикатной составляющей портландцемента.For the silicate component, the following changes are observed: the lines significantly decrease at an interplanar distance equal to (2.75; 2.73; 2.60; 2.18; 1.94; 1.76) × 10 -10 m, characteristic of alite, the main mineral of Portland cement, and at the same time, an increase in reflexes related to the formation of calcium hydroxide at an interplanar distance of (4.93; 2.63; 1.93) × 10 -10 m, as well as an increase in reflexes at an interplanar distance of (3 , 07; 2.80; 2.40; 2.10) × 10 -10 m, corresponding to the formation of tobermorite-like hydrosilicates. T.O. the proposed complex additive has a major effect on the hydration activity of only the silicate component of Portland cement.
Использование данной зольсодержащей добавки обеспечивает повышение прочности бетона, уплотнение структуры искусственного камня и понижение истираемости, так как предлагаемая комплексная добавка обладает повышенным активирующим эффектом действия, обеспечивая повышение гидратационной активности цементсодержащей твердеющей системы.The use of this sol-containing additive increases the strength of concrete, densifies the structure of artificial stone and reduces abrasion, since the proposed complex additive has an increased activating effect, providing increased hydration activity of the cement-containing hardening system.
Преимущества использования указанной комплексной добавки по сравнению с контрольным бездобавочным составом и прототипом состоят в следующем:The advantages of using the specified complex additives in comparison with the control non-additive composition and prototype are as follows:
- лучшее распределение цемента и микронаполнителя в бетонной смеси;- the best distribution of cement and micro-aggregate in the concrete mixture;
- отсутствие неконтролируемого воздухововлечения;- lack of uncontrolled air intake;
- увеличение однородности и удобоукладываемости бетонных смесей, в том числе и жестких;- increase the uniformity and workability of concrete mixtures, including hard ones;
- получение высокопрочного и долговечного бетона с улучшенными параметрами качества;- obtaining high-strength and durable concrete with improved quality parameters;
- увеличение прочности бетона в начальные и конечные сроки твердения;- increase the strength of concrete in the initial and final periods of hardening;
- возможность снижения или полного исключения термообработки;- the possibility of reducing or completely eliminating heat treatment;
- получение самоуплотняющихся бетонов;- obtaining self-compacting concrete;
- снижение затрат при укладке, распределении и уплотнении бетонной смеси;- cost reduction during laying, distribution and compaction of concrete mix;
- повышение качества поверхности готовых изделий.- improving the surface quality of finished products.
Оценка истираемости бетона, активированного комплексной добавкой, проводилась в следующей последовательности, описанной ниже.The abrasion of concrete activated by a complex admixture was evaluated in the following sequence described below.
От твердости материала зависит его истираемость: чем выше твердость, тем меньше истираемость. Истираемость - это способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий.The abrasion depends on the hardness of the material: the higher the hardness, the less abrasion. Abrasion is the ability of a material to decrease in mass and volume under the influence of abrasive forces.
Для определения истираемости материалов применяли специальную машину-круг истирания типа ЛКИ-3 (ГОСТ 13087-81) и изготавливали образцы размером 10×10×10 см. Истираемость, г/см2, оценивают потерей первоначальной массы образца материала к площади поверхности истирания и вычисляют по формулеTo determine the abrasion of materials, a special abrasion wheel type LKI-3 (GOST 13087-81) was used and samples 10 × 10 × 10 cm in size were made. Abrasion, g / cm 2 , was estimated by the loss of the initial mass of the material sample to the abrasion surface area and calculated according to the formula
где m1 - масса образца до испытаний, г;where m 1 is the mass of the sample before testing, g;
m2 - то же, после испытаний при прохождении образцом (4×150) м = 600 м пути испытания, где 150 м соответствует одному циклу испытания.m 2 - the same, after testing when passing the sample (4 × 150) m = 600 m of the test path, where 150 m corresponds to one test cycle.
В качестве абразивного материала использовалось шлифзерно №16 в соответствии с ГОСТ 3647-80, которое заменялось 5 раз для каждого цикла, т.е. через каждые 30 м пути испытания.As abrasive material, grinder No. 16 was used in accordance with GOST 3647-80, which was replaced 5 times for each cycle, i.e. every 30 m of the test path.
Испытанию на истираемость подвергались образцы в возрасте 28 суток, твердение которых осуществлялось в нормальных условиях. Сравнительная оценка истираемости контрольного и активированного бетона представлена в таблице.The abrasion test was performed on samples aged 28 days, the curing of which was carried out under normal conditions. A comparative assessment of the abrasion of the control and activated concrete is presented in the table.
Анализ полученных данных показывает, что истираемость активированного бетона понизилась на 43% и составила 57% относительно бездобавочного контрольного состава бетона.An analysis of the data shows that the abrasion of activated concrete decreased by 43% and amounted to 57% relative to the uncontrolled control composition of concrete.
Анализ полученных данных Таблицы показывает, что предлагаемая комплексная добавка оказывает пластифицирующее действие на цементсодержащую систему, уменьшая количество воды затворения на 10%, при этом водоцементное отношение уменьшается, что способствует формированию более плотной структуры.Analysis of the data obtained in the Table shows that the proposed complex additive has a plasticizing effect on the cement-containing system, reducing the amount of mixing water by 10%, while the water-cement ratio decreases, which contributes to the formation of a denser structure.
Результатом применения данной комплексной добавки является понижение истираемости бетона на 43% до значения 0,51 г/см2.The result of the use of this complex additive is a decrease in the abrasion of concrete by 43% to a value of 0.51 g / cm 2 .
На дату подачи заявки, по мнению заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.At the filing date, according to the applicant, the claimed high-strength concrete is not known and this technical solution has world novelty.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии золя гидроокиси железа (III) с плотностью 1,021 г/см3 и водородным показателем 4,5-5,5 и суперпластификатора Мурапласт ФК 63, а именно увеличивает подвижность бетонной смеси, а также увеличивает гидратационную активность цемента, результатом чего является понижение истираемости бетона по сравнению с прототипом.The claimed combination of essential features exhibits a new property in the presence of an iron (III) hydroxide sol with a density of 1.021 g / cm 3 and a hydrogen index of 4.5-5.5 and Muraplast FC 63 superplasticizer, namely, it increases the mobility of the concrete mixture and also increases the hydration activity cement, the result of which is a decrease in the abrasion of concrete in comparison with the prototype.
Смесь, включающая портландцемент, песок и щебень и предлагаемую комплексную добавку, обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого пониженной истираемостью в проектном возрасте (28 суток) на 22% до значения 0,36 г/см2 по сравнению с прототипом.The mixture, including Portland cement, sand and gravel and the proposed complex additive, provided high-strength concrete, characterized by reduced abrasion at design age (28 days) by 22% to a value of 0.36 g / cm 2 compared with the prototype.
По мнению заявителя, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень".According to the applicant, the claimed invention meets the eligibility criterion of "inventive step".
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, монолитном строительстве, при бетонировании густоармированных конструкций, а также при возведении сооружений специального назначения.The claimed invention is industrially applicable and can be used in civil and industrial construction, monolithic construction, in concreting densely reinforced structures, as well as in the construction of structures for special purposes.
Готовят сырьевую смесь следующим образом.Prepare the raw mix as follows.
К 100 см3 кипящей воды прибавляют 3-4 капли насыщенного раствора хлорида железа. При этом энергично протекает гидролиз хлорида железа и появляющиеся молекулы гидрооксида железа конденсируются в коллоидные частицы. Образующийся золь гидрооксида железа имеет вишнево-коричневый цвет.3-4 drops of a saturated solution of iron chloride are added to 100 cm 3 of boiling water. In this case, hydrolysis of iron chloride proceeds vigorously and the appearing molecules of iron hydroxide condense into colloidal particles. The resulting sol of iron hydroxide has a cherry-brown color.
Таким образом получают золь гидроокиси железа (III) с плотностью 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5, который представляет собой жидкость вишнево-коричневого цвета.Thus, a sol of iron hydroxide (III) is obtained with a density of 1.021 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.5-5.5, which is a cherry-brown liquid.
Отдозированный золь и суперпластификатор Мурапласт ФК 63 на основе поликарбоксилатов, выпускаемый чехословацкой компанией (DIN EN ISO 9001), помещают в отдозированную воду. Отдозированные компоненты сырьевой смеси: портландцемент М400, песок с модулем крупности 2,1, щебень фракции 5-10 мм и воду, содержащую отдозированную комплексную добавку, помещают в бетоносмеситель, где осуществляются перемешивание компонентов и приготовление бетонной смеси, из которой изготавливают требуемые бетонные изделия и образцы для контроля качества по параметрам истираемости.The dosed sol and polycarboxylate-based Muraplast FC 63 superplasticizer manufactured by the Czechoslovak company (DIN EN ISO 9001) is placed in dosed water. Dispensed components of the raw material mixture: Portland cement M400, sand with a particle size module of 2.1, crushed stone fraction 5-10 mm and water containing a dosed complex additive is placed in a concrete mixer, where the components are mixed and the concrete mixture is prepared from which the required concrete products are made and samples for quality control by abrasion parameters.
Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний согласно ГОСТ 13087-81, ГОСТ 3647-80 представлены в таблице.Concrete hardening was carried out under normal conditions and the test results according to GOST 13087-81, GOST 3647-80 are presented in the table.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый высокопрочный бетон по данному изобретению понижает истираемость в проектном возрасте (28 суток) на 22% до значения 0,36 г/см2 по сравнению с прототипом.Analysis of the data presented in the table shows that the proposed high-strength concrete according to this invention reduces abrasion at design age (28 days) by 22% to a value of 0.36 g / cm 2 compared with the prototype.
Claims (1)
при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
in the following ratio of components of the raw mix, wt.%:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113603/03A RU2433099C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | High-strength concrete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113603/03A RU2433099C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | High-strength concrete |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2433099C1 true RU2433099C1 (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=44997196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113603/03A RU2433099C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | High-strength concrete |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2433099C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498955C1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", ОАО "НИЦ "Строительство" | Concrete mixture for monolithic concrete casting |
RU2536520C1 (en) * | 2013-10-02 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", ОАО "НИЦ "Строительство" | Cast-in-situ concreting method of sea platform |
RU2555993C1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
RU2562625C1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
RU2778220C1 (en) * | 2022-02-25 | 2022-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | High-strength concrete |
-
2010
- 2010-04-07 RU RU2010113603/03A patent/RU2433099C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498955C1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", ОАО "НИЦ "Строительство" | Concrete mixture for monolithic concrete casting |
RU2536520C1 (en) * | 2013-10-02 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", ОАО "НИЦ "Строительство" | Cast-in-situ concreting method of sea platform |
RU2555993C1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
RU2562625C1 (en) * | 2014-05-30 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
RU2778220C1 (en) * | 2022-02-25 | 2022-08-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | High-strength concrete |
RU2781587C1 (en) * | 2022-02-25 | 2022-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | High strength concrete |
RU2781588C1 (en) * | 2022-02-25 | 2022-10-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | High strength concrete |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ergün | Effects of the usage of diatomite and waste marble powder as partial replacement of cement on the mechanical properties of concrete | |
RU2425814C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2307810C1 (en) | Concrete mix and method of preparation of such mix | |
RU2649996C1 (en) | Fine-grained concrete mixture | |
RU2439020C2 (en) | Concrete mixture | |
RU2256630C1 (en) | High-strength concrete | |
DE102010063561A1 (en) | Composition for building materials with improved freeze-thaw resistance and process for their preparation | |
RU2433099C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2504527C1 (en) | Method of making all-purpose slab | |
RU2593404C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2323910C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2281262C1 (en) | Composition for producing building materials | |
RU2471752C1 (en) | Crude mixture for high-strength concrete with nanodispersed additive | |
RU2433098C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2433097C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2332388C1 (en) | Hight-strenth concrete | |
RU2610488C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2505500C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2705114C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2331602C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2425813C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2516406C1 (en) | High-strength concrete | |
KR20130116979A (en) | Precast concrete segment for tunnel and manufacturing method of the same | |
RU2515261C1 (en) | High-strength concrete | |
RU2525565C1 (en) | Concrete mixture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130408 |