RU2476395C1 - Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars - Google Patents
Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476395C1 RU2476395C1 RU2011136515/03A RU2011136515A RU2476395C1 RU 2476395 C1 RU2476395 C1 RU 2476395C1 RU 2011136515/03 A RU2011136515/03 A RU 2011136515/03A RU 2011136515 A RU2011136515 A RU 2011136515A RU 2476395 C1 RU2476395 C1 RU 2476395C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- concrete
- production
- composition
- silica
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве различных быстротвердеющих бетонных и железобетонных изделий и конструкций из тяжелого и легкого бетона на предприятиях стройиндустрии без применения тепловой обработки, а также при ведении монолитного строительства.The invention relates to the field of construction and can be used in the production of various quick-hardening concrete and reinforced concrete products and constructions of heavy and light concrete at construction enterprises without the use of heat treatment, as well as in monolithic construction.
Известен комплексная модифицирующая добавка для получения быстротвердеющих портландцементных бетонов, включающая щелочной ускоритель твердения, суперпластификатор и микрокремнезем (Патент РФ №2232144, МПК: С04В 28/04). При этом она дополнительно содержит поли- гидроксидикарбоновую кислоту и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%: щелочной ускоритель твердения 7,65-19,90; суперпластификатор 7,65-15,30; полигидроксидикарбоновая кислота 0,042-0,093; кальцинированная сода 0,22-0,50; микрокремнезем - остальное.Known complex modifying additive for the production of quick-hardening Portland cement concrete, including an alkaline hardening accelerator, superplasticizer and silica fume (RF Patent No. 2232144, IPC: С04В 28/04). Moreover, it additionally contains polyhydroxydicarboxylic acid and soda ash in the following ratio of components, wt.%: Alkaline hardening accelerator 7.65-19.90; superplasticizer 7.65-15.30; polyhydroxy dicarboxylic acid 0.042-0.093; soda ash 0.22-0.50; silica fume - the rest.
Однако известная комплексная модифицирующая добавка отличается поликомпонентностью и содержит дефицитный микрокремнезем, а также достаточно высокое содержание добавки суперпластификатора.However, the known complex modifying additive is multicomponent and contains scarce silica fume, as well as a rather high content of superplasticizer additives.
Известен также органоминеральный модификатор для бетонных смесей и способ его получения, включающий в себя смешение (мас.%) высокодисперсной активной пуццолановой добавки на основе кремнезема 25-51, не содержащего кремнезем и не обладающего пуццолановой активностью микронаполнителя 40-60, суперпластификатора 5-20 в смесителе до полной гомогенизации с уплотнением готового продукта до насыпной плотности не менее 650 г/м3 (Патент РФ №2382004, МПК С04В 22/06, С04В 24/16, С04В 103/30, С04В 103/60. Опубл. 10.08.2009 г.).Also known is an organomineral modifier for concrete mixtures and a method for producing it, comprising mixing (wt.%) A highly dispersed active pozzolanic additive based on silica 25-51, not containing silica and not having pozzolanic activity of microfiller 40-60, superplasticizer 5-20 v mixer to complete homogenization with compaction of the finished product to a bulk density of at least 650 g / m 3 (RF Patent No. 2382004, IPC С04В 22/06, С04В 24/16, С04В 103/30, С04В 103/60. Publ. 10.08.2009 g.).
Недостатком известного органоминерального модификатора является необходимость использования инертного наполнителя с высокой удельной поверхностью, что предполагает использование помольного оборудования.A disadvantage of the known organomineral modifier is the need to use an inert filler with a high specific surface, which involves the use of grinding equipment.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является комплексная добавка включающая в себя, мас.%: техногенный глауконитовый песок 80-84, суперпластификатор С-3 8-10, нитрат кальция 8-10 (Патент РФ №2385302, МПК С04В 24/24, С04В 22/06, С04В 103/24, С04В 103/60, Опубл. 27.03.2010).Closest to the proposed invention is a complex additive comprising, wt.%: Technogenic glauconite sand 80-84, superplasticizer C-3 8-10, calcium nitrate 8-10 (RF Patent No. 2385302, IPC С04В 24/24, С04В 22 / 06, C04B 103/24, C04B 103/60, publ. 03/27/2010).
Недостатком известной комплексной добавки является достаточно высокий диапазон дозирования добавки 8-10% с высоким содержанием добавки суперпластификатора С-3 до 10% и получением при этом бетонных смесей с невысокими значениями подвижности.A disadvantage of the known complex additives is a rather high dosing range of the additive 8-10% with a high content of C-3 superplasticizer additives up to 10%, and concrete mixtures with low mobility values are obtained.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка состава органоминеральной добавки при сохранении возможности регулирования удобоукладываемости быстротвердеющих бетонных смесей, обеспечения стабильности нарастания прочности во времени быстротвердеющих портландцементных бетонов, полученных с использованием заявляемой органоминеральной модифицирующей добавки.The problem to which the claimed invention is directed, is to develop the composition of an organomineral additive while maintaining the ability to control workability of quick-hardening concrete mixtures, to ensure stability of the increase in strength over time of quick-hardening Portland cement obtained using the inventive organomineral modifying additive.
Технический результат заключается в обеспечение регулирования удобоукладываемости быстротвердеющих бетонных смесей, стабильности нарастания прочности во времени быстротвердеющих портландцементных бетонов, уменьшении времени и/или температуры термовлажностной обработки бетонов, полученных с использованием заявляемой комплексной модифицирующей добавки (2 табл.).The technical result consists in ensuring the regulation of workability of quick-hardening concrete mixtures, stability of the increase in strength over time of quick-hardening Portland cement concrete, reducing the time and / or temperature of the heat-moisture treatment of concrete obtained using the inventive complex modifying additive (2 tables).
Поставленная задача решается тем, что в комплексный органоминеральный модификатор для бетонных смесей и строительных растворов, включающий кремнеземсодержащий компонент и суперпластификатор на основе полиметиленнафталинсульфонатов натрия, дополнительно введены отходы производства цемента - цементная пыль, обладающая гидратационной активностью и отход производства сахарного песка - патока, как дополнительную пластифцирующуюй добавку и для стабилизации образующихся гидросиликатов кальция, а в качестве кремнеземсодержащего компонента используют микрокремнезем, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The problem is solved in that a complex organomineral modifier for concrete mixtures and mortars, including a silica-containing component and a superplasticizer based on sodium polymethylene naphthalene sulfonates, is additionally introduced waste from cement production - cement dust with hydration activity and sugar from sugar production - molasses, as additional plasticizer additive to stabilize the resulting calcium hydrosilicates, and as a silica-containing component enta use silica fume, in the following ratio of components, parts by weight:
В качестве отхода производства сахарного песка используется патока производства ОАО «Балашовский сахарный завод», в качестве отхода производства цемента - цементная пыль ОАО «Вольскцемент», в качестве микрокремнезема используется отход Братского завода ферросплавов при получении силицидов и ферросилиция в электродуговых печах.As waste from the production of granulated sugar, molasses produced by OJSC “Balashov Sugar Plant” is used, as waste from the production of cement is cement dust from OJSC “Volskcement”, and as a silica fume, waste from the Bratsk ferroalloy plant is used to produce silicides and ferrosilicon in electric arc furnaces.
Получение комплексного органоминерального модификатора включает следующие этапы: 1. Цементную пыль загружают в смеситель-активатор и перемешивают в течение 40-120 минут с отходом сахарного производства - патокой, предварительно разбавленной водой в соотношении от 1/1 до 1/2 в зависимости от состава сырья. 2. Полученный полуфабрикат смешивают с микрокремнеземом и суперпластификатором С-3, с последующей сушкой и гранулированием.Obtaining a complex organomineral modifier includes the following steps: 1. Cement dust is loaded into an activator mixer and mixed for 40-120 minutes with sugar production waste - molasses pre-diluted with water in a ratio of 1/1 to 1/2, depending on the composition of the raw material . 2. The resulting semi-finished product is mixed with silica fume and C-3 superplasticizer, followed by drying and granulation.
Дополнительное введение отхода производства сахара-патоки приводит к дополнительному разжижению цементного теста, а также образованию стабильной зародышевой гидросиликатной фазы, выполняющей функцию центров структурирования [Ратинов В.Б., Розенберг Т.И. Добавки в бетон. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 188 с.].The additional introduction of the waste from the production of sugar molasses leads to an additional dilution of the cement paste, as well as the formation of a stable germinal hydrosilicate phase, which serves as the centers of structuring [Ratinov VB, Rosenberg T.I. Additives in concrete. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Stroyizdat, 1989. - 188 p.].
Введение цементной пыли, с одной стороны, служит источником гидросиликатов для синтеза зародышевой фазы, а с другой стороны, выполняет роль высокодисперсного наполнителя. В результате увеличивается плотность цементного геля, повышается конечная прочность цементных композитов.The introduction of cement dust, on the one hand, serves as a source of hydrosilicates for the synthesis of the germinal phase, and on the other hand, serves as a highly dispersed filler. As a result, the density of the cement gel increases, and the final strength of the cement composites increases.
Составы органоминеральной добавки по изобретению и ближайшего аналога (прототипа) приведены в таблице №1,3 а их свойства приведены в таблице №2 и 4.The compositions of the organomineral additive according to the invention and the closest analogue (prototype) are shown in table No. 1.3 and their properties are shown in table No. 2 and 4.
ныйThe control
ny
2. количество вводимой добавки было неизменно и составляет 5% от массы цемента.Note: 1. “-” in the prototype numerical values of strength are not given.
2. The amount of added additive was unchanged at 5% by weight of cement.
Анализ данных табл.2 показывает, что наиболее оптимальным составом с лучшими показателями физико-механических свойств и кинетике набора прочности является состав №3. По техническому результату данный состав незначительно уступает составу прототипа на первые сутки твердения, однако, на 3 и 28 сутки прочностные показатели в процентном соотношении с контрольным составом выше на 16,3 и 14,6% соответственно. Количественное содержание компонентов состава №3 наиболее оптимально, так как увеличение количества углеводсодержащих компонентов приводит к замедлению набора прочности [Тараканов О.В. Цементные материалы с добавками углеводов - Пенза: ПГАСА, 2003. - 166 с. Применение комплексных добавок для повышения прочности бетона. / Тараканов О.В., Пронина Т.В., Тараканова Е.О. // Популярное бетоноведение. - М., 2008. - №4. - С.26-29]. Применение меньшего количества углеводов нерационально в связи с уменьшением количества слабозакристаллизованных продуктов гидратации цементной пыли. Увеличение количества микрокремнезема повышает водопотребность смеси, обуславливая необходимость увеличения дозировки пластифицирующих добавок, избыточное количество которых также приводит к замедлению набора прочности.Analysis of the data in Table 2 shows that the most optimal composition with the best indicators of physical and mechanical properties and the kinetics of the set of strength is composition No. 3. According to the technical result, this composition is slightly inferior to the composition of the prototype on the first day of hardening, however, on days 3 and 28, strength indicators as a percentage of the control composition are 16.3 and 14.6% higher, respectively. The quantitative content of components of composition No. 3 is most optimal, since an increase in the number of carbohydrate-containing components leads to a slowdown in strength [Tarakanov O.V. Cement materials with carbohydrate additives - Penza: PGASA, 2003. - 166 p. The use of complex additives to increase the strength of concrete. / Tarakanov O.V., Pronina T.V., Tarakanova E.O. // Popular concrete science. - M., 2008. - No. 4. - S.26-29]. The use of less carbohydrates is irrational due to the decrease in the number of weakly crystallized products of hydration of cement dust. An increase in the amount of silica fume increases the water demand of the mixture, necessitating an increase in the dosage of plasticizing additives, an excessive amount of which also slows down the set of strength.
Составы бетонов с комплексными органоминеральными модификаторами представлены в табл.3.Compositions of concrete with complex organomineral modifiers are presented in Table 3.
Оптимальное количество вводимой добавки варьируется в диапазоне 2,5-7,5% от массы цемента. В зависимости от состава добавки возможно получение бетонных смесей с различной маркой по удобоукладываемости от П2 до П4.The optimal amount of added additives varies in the range of 2.5-7.5% by weight of cement. Depending on the composition of the additive, it is possible to obtain concrete mixtures with different grades for workability from P2 to P4.
Проведенные исследования влияния органоминеральных модификаторов составов 1-5 на физико-механические характеристики цементного тяжелого бетона показывают возможность получения бетонов с высокими физико-механическими показателями в ранние сроки твердения, при условии высокой подвижности бетонной смеси. Составы бетонных смесей с комплексным органоминеральным модификатором могут использоваться на предприятиях стройиндустрии для выпуска железобетонных изделий без применения тепловой обработки, а также в монолитном строительстве.Studies of the effect of organomineral modifiers of compositions 1-5 on the physicomechanical characteristics of cement heavy concrete show the possibility of producing concretes with high physicomechanical indices in the early stages of hardening, provided that the concrete mix is highly mobile. Compositions of concrete mixtures with a complex organic-mineral modifier can be used at construction enterprises for the production of reinforced concrete products without the use of heat treatment, as well as in monolithic construction.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136515/03A RU2476395C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136515/03A RU2476395C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2476395C1 true RU2476395C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011136515/03A RU2476395C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476395C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2608139C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Hybrid organomineral additive |
RU2807457C1 (en) * | 2023-04-10 | 2023-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Multifunctional organomineral additive |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117645C1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-08-20 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Sorbing concrete mix |
RU2133817C1 (en) * | 1997-02-18 | 1999-07-27 | Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий | Grouting mortar |
RU2283292C1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for production of fine granular additive to be added to cement composite |
US20090081446A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Nova Chemicals Inc. | Method of placing concrete |
US7537655B2 (en) * | 2006-07-21 | 2009-05-26 | Excell Technologies, Llc | Slag concrete manufactured aggregate |
RU2385302C1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Complex addition and method of obtaining thereof |
-
2011
- 2011-09-01 RU RU2011136515/03A patent/RU2476395C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117645C1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-08-20 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Sorbing concrete mix |
RU2133817C1 (en) * | 1997-02-18 | 1999-07-27 | Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий | Grouting mortar |
RU2283292C1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Method for production of fine granular additive to be added to cement composite |
US7537655B2 (en) * | 2006-07-21 | 2009-05-26 | Excell Technologies, Llc | Slag concrete manufactured aggregate |
US20090081446A1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Nova Chemicals Inc. | Method of placing concrete |
RU2385302C1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Complex addition and method of obtaining thereof |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2608139C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Hybrid organomineral additive |
RU2807457C1 (en) * | 2023-04-10 | 2023-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Multifunctional organomineral additive |
RU2821626C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-06-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method of producing concrete additives and hydraulically hardening compositions based on recycled concrete wastes |
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 | |
Nizina et al. | Modified fine-grained concretes based on highly filled self-compacting mixtures | |
RU2382004C2 (en) | Organic mineral modifier for concrete mixtures and construction mortars and method of its production | |
CN102285773A (en) | Phosphogypsum-cement retarder and preparation method thereof | |
Burciaga-Díaz et al. | One-part pastes and mortars of CaO-Na2CO3 activated blast furnace slag: Microstructural evolution, cost and CO2 emissions | |
RU2471752C1 (en) | Crude mixture for high-strength concrete with nanodispersed additive | |
RU2476395C1 (en) | Complex organomineral modifier for concrete mixes and mortars | |
Lilkov et al. | Physical and mechanical characteristics of cement mortars and concretes with addition of clinoptilolite from Beli Plast deposit (Bulgaria), silica fume and fly ash | |
RU2552274C1 (en) | Method to prepare gypsum cement pozzolan composition | |
RU2407719C1 (en) | Raw mix for aerated concrete production | |
RU2489381C2 (en) | Crude mixture for high-strength concrete with nanodispersed additive (versions) | |
CN101774781B (en) | Additive for building garbage as cement admixture | |
Negmatov et al. | Setting Time of Powder Composites and the Effect of Chemical Reagents | |
Hela et al. | Development of ultra high performance concrete and reactive powder concrete with nanosilica | |
RU2656270C1 (en) | Low water demand cement and method of its manufacturing | |
RU2525565C1 (en) | Concrete mixture | |
RU2764610C1 (en) | Raw mix for electrically conductive concrete | |
RU2358938C1 (en) | Fine-grained concrete | |
RU2378214C1 (en) | Raw mix and method for production of concrete from it | |
RU2472735C1 (en) | Method of producing composite binder, composite binder for producing moulded autoclave hardening articles, moulded article | |
RU2539450C2 (en) | Concrete mixture | |
RU2425013C1 (en) | Wood concrete mixture | |
RU2786931C1 (en) | Dry construction mix | |
Vishtorsky et al. | Water demand management in the production of non-autoclaved foam concrete | |
Sanytsky et al. | Effect of ultrafine fly ash on the properties of high performance concretes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160902 |