RU2464246C1 - Модификатор бетонов и растворов - Google Patents
Модификатор бетонов и растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464246C1 RU2464246C1 RU2011121430/03A RU2011121430A RU2464246C1 RU 2464246 C1 RU2464246 C1 RU 2464246C1 RU 2011121430/03 A RU2011121430/03 A RU 2011121430/03A RU 2011121430 A RU2011121430 A RU 2011121430A RU 2464246 C1 RU2464246 C1 RU 2464246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- water
- polyethylene glycol
- nonylphenyl ether
- modifier
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к модификатору бетонов и растворов и может найти применение в строительстве. Технический результат - повышение сопротивления протеканию воздуха, морозостойкости и увеличение прочности в марочном возрасте без снижения прочности в раннем возрасте. Модификатор для бетонов и растворов содержит гидроксиэтилидендифосфонат динатрия и нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля и воду при следующем соотношении, мас.%: гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7; нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10; вода остальное. 4 пр., 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к добавкам для бетонов и растворов - модификаторов проницаемости, морозостойкости и прочности, и предназначено для применения в производстве бетонных смесей, строительных растворов и т.п.
Известны добавки на основе поверхностно-активных веществ (например, М.И.Хигерович, В.Е.Байер «Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов», Москва, Стройиздат, 1979), роль которых в смысле модификации сводится к пептизации вяжущего электростатическим взаимодействием. Наиболее эффективными из известных добавок на основе ПАВ являются добавки, содержащие карбоксильные группы (US 5362324, 08.11.1994). Недостатками пластифицирующих добавок являются невысокое увеличение непроницаемости и увеличение прочности за счет водоредуцирования. Уменьшение количества воды при постоянном объеме смеси компенсируется увеличением расхода вяжущих и наполнителей, что приводит к удорожанию бетона. Карбоксильные группы имеют относительно низкий электростатический потенциал, что приводит к чрезвычайно выраженной зависимости эффективности добавок от химико-минералогического состава вяжущих (K.Yamada, S.Ogawa, S.Hanahara. Working mechanism of poty-beta-naphthalene sutfonate and polycarboxylate superptasticizers types from point of cement paste characteristics. ACI SP-145. P.367-382).
Известно, что кислотный остаток фосфонат ионов обладает значительно большей, чем карбоксил ионы, дентантностью и электроотрицательностью (Н.М.Дятлова и др. Комплексоны и комплексонаты металлов. М., «Химия», 1988). В приложении №1 «Перечень добавок, применяемых в строительстве» к ГОСТу 24211-91 указан раствор нитрилотриметиленфосфоновой кислоты (НТФ), рекомендованный для замедления набора прочности бетонов. Из той же книги Н.М. Дятловой известно, что из фосфоновых лигандов наиболее эффективными являются производные гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК), имеющие сходный с цементом характер кристаллической решетки (стр.204-205). Целесообразным является введение гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в виде водного раствора динатриевой соли, т.к. при использовании двузамещенной соли реализуется как механизм образования хелатного комплекса с ионами клинкера, так и связывания ионов, находящихся в водной среде в виде солей за счет реакции обменного разложения. Соответствие pH раствора динатриевой соли (6,9-7,1) значению pH воды затворения минимизирует побочные эффекты гидролиза в период подготовки, чем достигается стабильность характеристик бетона при применении модификатора. Под маркой Cublen K 2012 20-процентный водный раствор динатриевой соли ОЭДФК выпускается фирмой Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co KG (Германия). Добавка эффективно повышает воздухо- и водонепроницаемость и прочность бетона при незначительном водоредуцировании. Недостатком, сдерживающим применение добавки в бетонах, является резкое снижение прочности в раннем (до семи суток нормального твердения) возрасте.
Известен комплексный модификатор бетона, содержащий диоксид кремния дисперсный минеральный компонент, химическую добавку и воду, отличающийся тем, что указанный дисперсный минеральный компонент содержит диоксид кремния в количестве не менее 50,7% и является продуктом газоочистки печей, выплавляющих ферросилиций, а в качестве химической добавки он содержит смесь пластификатора на основе соли β-нафталинсульфокислоты и формальдегида и/или пластификатора на основе соли лигносульфоновой кислоты с комплексной солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты, и/или с оксиэтилидендифосфорной кислотой, и/или с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (RU 2160723, 20.12.2000).
Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании модификатора бетонов и растворов, который исключал бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении сопротивления протеканию воздуха, морозостойкости и увеличении прочности в марочном возрасте без снижения прочности в раннем возрасте.
Указанный технический результат достигается в модификаторе для цементного бетона и растворов, содержащем гидроксиэтилидендифосфонат динатрия, нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7
нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10
вода остальное.
Установлено, что повысить прочность бетона в раннем возрасте при использовании динатриевой соли оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК) можно, если одновременно понизить поверхностное натяжение воды затворения с помощью неионогенного полимерного ПАВ, например, введением нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля (полиэтиленгликольнонилфенилэфира). В этом случае прочность и непроницаемость увеличиваются при меньшем на порядок содержании динатриевой соли ОЭДФК и снижения темпов набора прочности не происходит. Одновременно вовлекается и диспергируется воздух, что в сочетании с увеличением водонепроницаемости приводит к увеличению морозостойкости бетона в несколько раз.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведены результаты оценки воздухововлечения для бетона по ГОСТ 30459 подвижностью ПЗ в зависимости от дозировки модификатора.
Модификатор для цементных бетонов и растворов на основе гидроксиэтилидендифосфонат динатрия содержит нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов:
гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7%
нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10%
вода остальное,
при введении заявленного модификатора в бетонную смесь 0,05-0,15% от массы цемента.
Принцип действия модификатора заключается в следующем. Процесс начала кристаллообразования цемента без модификатора связан с резким увеличением плотности в локальных областях образования зародышей. Вокруг этих областей возникает напряженно-деформированное состояние системы, когда в центре кристаллообразования образуется состояние всестороннего сжатия, а вокруг этой области - состояние разрежения, что приводит к локальному разрушению формирующейся матрицы. Таким образом, вся структура подвергается энергетическим градиентам, что приводит от образования микродефектов и их росту в макродефекты.
При наличии в смеси бетона модификатора он притягивается к месту зародышеобразования благодаря возникшим энергетическим флуктуациям и сорбируется на нем. Образуется растворимый комплекс, разрушающий зародыш. Благодаря этому происходит снижение градиентов и однородное отвердевание камня. Дозировка должна соответствовать количеству необходимых комплексов, т.е. пропорциональна массе цемента. При ее превышении процесс подавления образования кристаллов продолжается недопустимое время. Для максимального увеличения прочности и непроницаемости с 24-часового возраста опытным путем установлена дозировка 0,05-0,15% массы модификатора от веса цемента при содержании в нем гидроксиэтилидендифосфонат динатрия (динатрийгидроксиэтилидендифосфоната) 3-7%, нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10%. Не обнаружено существенных зависимостей дозировки от состава клинкера, количества цемента в объеме смеси и водоцементного отношения в пределах практического применения. Модификатор вводится в смесь в виде раствора с водой (водой затворения).
Изготовление модификатора осуществляется следующим образом. В диссольвер последовательно загружаются рецептурные количества воды и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. Производится смешивание до полного растворения ПАВа - нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружается гидроксиэтилидендифосфонат динатрия, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.
Пример 1.
В диссольвер последовательно загружают воду 92% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 5%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.
Пример 2.
В диссольвер последовательно загружают воду 83% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 10%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 7%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.
Пример 3.
В диссольвер последовательно загружают воду 88% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 7%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 5%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.
Пример 4.
В диссольвер последовательно загружают воду 87% и нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля 9%. Производится смешивание до полного растворения нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. После этого в диссольвер загружают гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 4%, ингредиенты смешиваются до полного растворения в воде.
В таблице 1 приведены результаты оценки эффективности добавок приведенных в примерах составов по водонепроницаемости по методике ГОСТ 30459 и ГОСТ 12730.5 ускоренным методом с помощью прибора «Агама-2Р», сопротивление бетона протеканию воздуха и морозостойкости по ГОСТ 10060.3. Состав бетона: содержание цемента ЦЕМ II/А-П 32,5Н (20% опоки) производства ОАО «Мордовцемент» 350 кг/м3, песок Мкр 2,1, гранитный щебень фр 5-20, отношение песок/щебень 0,4, подвижность П2.
| Таблица 1 | ||||
| Состав добавки (пример №) | Содержание модификатора к весу цемента, мас.% | Сопротивление бетона протеканию воздуха, Mc, с/см3 | Марка бетона по водонепроницаемости | Класс по морозостойкости |
| 0 | 6,2 | W4 | F150 | |
| 1 | 0,05 | 20,6 | W12 | F250 |
| 1 | 0,1 | 24,9 | W12 | F250 |
| 1 | 0,15 | 26,9 | W12 | F250 |
| 2 | 0,05 | 21,8 | W12 | F250 |
| 2 | 0,1 | 26,5 | W12 | F250 |
| 2 | 0,15 | 28,7 | W12 | F250 |
| 3 | 0,05 | 21,1 | W12 | F250 |
| 3 | 0,1 | 26,2 | W12 | F250 |
| 3 | 0,15 | 27,6 | W12 | F250 |
| 4 | 0,05 | 20,8 | W12 | F250 |
| 4 | 0,1 | 25,4 | W12 | F250 |
| 4 | 0,15 | 27,2 | W12 | F250 |
В таблице 2 приведены результаты оценки эффективности тех же составов по оценке прочности цементного теста того же цемента. Состав теста на 1 м3 1580 кг цемента, 490 кг воды:
| Таблица 2 | |||||
| Состав добавки (пример №) | Содержание модификатора к весу цемента, % | Пк, см | Прочность на сжатие, МПа, в возрасте | ||
| 24 часа | 7 сут | 28 сут | |||
| 0 | 7,2 | 9,6 | 26,8 | 42,5 | |
| 1 | 0,05 | 7,6 | 11,8 | 34,4 | 53,5 |
| 1 | 0,1 | 8,0 | 11,2 | 31,8 | 56,1 |
| 1 | 0,15 | 8,5 | 10,8 | 29,3 | 55,5 |
| 2 | 0,05 | 7,8 | 10,3 | 32,0 | 50,1 |
| 2 | 0,1 | 8,4 | 9,8 | 34,2 | 52,2 |
| 2 | 0,15 | 8,9 | 9,5 | 33,8 | 49,8 |
| 3 | 0,05 | 7,6 | 11,3 | 32,9 | 53,9 |
| 3 | 0,1 | 8,1 | 10,5 | 33,7 | 54,5 |
| 3 | 0,15 | 8,6 | 9,5 | 34,2 | 54,8 |
| 4 | 0,05 | 7,7 | 11,5 | 32,3 | 53,8 |
| 4 | 0,1 | 8,2 | 11,5 | 32,1 | 55,9 |
| 4 | 0,15 | 8,7 | 10,5 | 34,4 | 56,0 |
Claims (1)
- Модификатор для бетонов и растворов, характеризующийся тем, что содержит гидроксиэтилидендифосфонат динатрия и нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
гидроксиэтилидендифосфонат динатрия 3-7 нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 5-10 вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121430/03A RU2464246C1 (ru) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | Модификатор бетонов и растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121430/03A RU2464246C1 (ru) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | Модификатор бетонов и растворов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464246C1 true RU2464246C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121430/03A RU2464246C1 (ru) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | Модификатор бетонов и растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464246C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641040C1 (ru) * | 2016-09-20 | 2018-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ" | Пластификатор для товарных бетонных смесей |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU992461A1 (ru) * | 1981-08-13 | 1983-01-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов | Комплексна добавка дл бетонных смесей и строительных растворов |
| SU1567545A1 (ru) * | 1987-12-07 | 1990-05-30 | Краснодарский политехнический институт | Комплексна добавка дл бетонной смеси |
| RU2160723C2 (ru) * | 1998-11-25 | 2000-12-20 | ООО "Предприятие Мастер Бетон" | Способ приготовления комплексного модификатора бетона и комплексный модификатор бетона (варианты) |
| RU2180326C2 (ru) * | 1996-04-18 | 2002-03-10 | Акцо Нобель Серфейс Кемистри АБ | Бетонная смесь для получения высокопрочного бетона различной плотности, способ ее получения, бетон и способ его получения |
| RU2291128C2 (ru) * | 2002-06-28 | 2007-01-10 | Эл-Джи КЕМ, ЛТД. | Добавка для цемента, имеющая улучшенные пластифицирующие свойства, и способ ее приготовления |
| EP1935862A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Rohm and Haas France SAS | Method for treating concrete |
| RU2380330C2 (ru) * | 2005-06-10 | 2010-01-27 | Шризо | Композиции быстросхватывающегося вяжущего, содержащие соль кальция, для изделий и конструкций из бетона |
-
2011
- 2011-05-30 RU RU2011121430/03A patent/RU2464246C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU992461A1 (ru) * | 1981-08-13 | 1983-01-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов | Комплексна добавка дл бетонных смесей и строительных растворов |
| SU1567545A1 (ru) * | 1987-12-07 | 1990-05-30 | Краснодарский политехнический институт | Комплексна добавка дл бетонной смеси |
| RU2180326C2 (ru) * | 1996-04-18 | 2002-03-10 | Акцо Нобель Серфейс Кемистри АБ | Бетонная смесь для получения высокопрочного бетона различной плотности, способ ее получения, бетон и способ его получения |
| RU2160723C2 (ru) * | 1998-11-25 | 2000-12-20 | ООО "Предприятие Мастер Бетон" | Способ приготовления комплексного модификатора бетона и комплексный модификатор бетона (варианты) |
| RU2291128C2 (ru) * | 2002-06-28 | 2007-01-10 | Эл-Джи КЕМ, ЛТД. | Добавка для цемента, имеющая улучшенные пластифицирующие свойства, и способ ее приготовления |
| RU2380330C2 (ru) * | 2005-06-10 | 2010-01-27 | Шризо | Композиции быстросхватывающегося вяжущего, содержащие соль кальция, для изделий и конструкций из бетона |
| EP1935862A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Rohm and Haas France SAS | Method for treating concrete |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641040C1 (ru) * | 2016-09-20 | 2018-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ" | Пластификатор для товарных бетонных смесей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5000796B2 (ja) | 水硬性結合材の収縮を低減するための方法 | |
| CN106542762B (zh) | 高效抗硫酸盐侵蚀混凝土添加剂及其制备方法 | |
| JP6521607B2 (ja) | 高耐久性モルタル及び高耐久性コンクリート | |
| JP7353362B2 (ja) | 粉砕機においてアルカノールアミンを使用する方法 | |
| CN105399358B (zh) | 混凝土减水及保塌剂 | |
| CN109415259B (zh) | 水泥用早强剂、使用其的早强性水泥、以及早强性混凝土的制造方法 | |
| JP3339619B2 (ja) | セメント系材料の添加剤、及びセメント系材料 | |
| RU2464246C1 (ru) | Модификатор бетонов и растворов | |
| CN113105149A (zh) | 一种混凝土减胶剂及其制备方法和应用方法 | |
| CN106746848A (zh) | 一种复合型低密度水泥早强剂及制备方法和应用 | |
| JP2937412B2 (ja) | セメント用中性化抑制剤 | |
| JP6582599B2 (ja) | 低炭素中性化抑制モルタル組成物及び低炭素中性化抑制モルタル硬化体の製造方法 | |
| WO2017214108A1 (en) | Strength enhancing admixtures for hydraulic cements | |
| JP2015189628A (ja) | ひび割れ低減型セメント製品の製造方法及びひび割れ低減型セメント製品 | |
| US20130074740A1 (en) | Agents for inerting clays in hydraulic compositions | |
| CN103787600B (zh) | 一种地基注入用水泥组合物 | |
| JP2015063420A (ja) | 耐塩害セメント硬化体 | |
| JP2023521727A (ja) | 部分的にプロトン化されたアルカノールアミン組成物、及びミルにおける使用 | |
| JP2003171161A (ja) | 耐熱・高強度コンクリート及びその製造方法 | |
| FR3002226A1 (fr) | Adjuvants pour ameliorer la resistance mecanique a la compression de compositions hydrauliques durcies | |
| JP4786219B2 (ja) | 高酸化鉄型セメント組成物 | |
| JP2615857B2 (ja) | 水硬性セメント用添加剤 | |
| RU2308429C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонных и растворных смесей | |
| JP5383045B2 (ja) | グラウト用セメント組成物およびそれを用いたグラウト材料 | |
| JP2006089299A (ja) | ケミカルプレストレス導入材及びケミカルプレストレス導入高強度コンクリート |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140531 |