RU2515250C1 - High-strength concrete - Google Patents

High-strength concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2515250C1
RU2515250C1 RU2012151477/03A RU2012151477A RU2515250C1 RU 2515250 C1 RU2515250 C1 RU 2515250C1 RU 2012151477/03 A RU2012151477/03 A RU 2012151477/03A RU 2012151477 A RU2012151477 A RU 2012151477A RU 2515250 C1 RU2515250 C1 RU 2515250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sand
water
portland cement
additive
concrete
Prior art date
Application number
RU2012151477/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Борисовна Сватовская
Валентина Яковлевна Соловьева
Ирина Витальевна Степанова
Татьяна Владимировна Смирнова
Николай Васильевич Коробов
Дмитрий Сергеевич Старчуков
Дмитрий Васильевич Сурин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2012151477/03A priority Critical patent/RU2515250C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515250C1 publication Critical patent/RU2515250C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: high-strength concrete produced from a raw mix containing portland cement, sand, crushed stone and water and a complex additive containing sol of berlin blue with density equal to 1.013 g/cm3, hydrogen index 4.7-5.3 and plasticiser SikaAer 200S at the following ratio of components, wt %: 16.50-17.00 and 83.00-83.50 and accordingly, at the following ratio of components of a raw mix, wt %: portland cement 24.30-31.70; sand 23.60-26.00; crushed stone 36.40-39.60; specified additive 0.60-0.80; water 7.70-9.30.
EFFECT: increased frost resistance of concrete.
1 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, 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 engineering, 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 низкое значение морозостойкости бетона.The disadvantage of this technical solution is the low value of frost resistance of concrete.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, С04В 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, С04В 28/04, published on 07.20.2005), containing: Portland cement, sand, gravel, silica-containing component, represented by orthosilicic acid sol with a density of 1.014 g / cm 3 , hydrogen indicator 5-6, the addition of "DEYA-M" and water.

Недостатком данного технического решения является низкое значение морозостойкости бетона.The disadvantage of this technical solution is the low value of frost resistance of concrete.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2433098, С04В 28/04, 22/06, 24/24, 111/20, опубл. 10.11.2011 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 и гиперпластификатора «Peramin SMF-10» на основе поликарбоксильных полимеров шведской компании «Perstorp» (совместимый со спецификациями ASTM C494 тип F, DIN 1045, BS 5075 части 1 и 3, EN 934-2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence to the claimed invention is high-strength concrete (RU No. 2433098, С04В 28/04, 22/06, 24/24, 111/20, publ. 10.11.2011), containing: Portland cement, sand, gravel, additive and water, the additive is complex and consists of sol of Prussian blue with a density of 1.013 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.7-5.3 and a Peramin SMF-10 hyperplasticizer based on polycarboxylic polymers of the Swedish company Perstorp (compatible with specifications ASTM C494 type F, DIN 1045, BS 5075 parts 1 and 3, EN 934-2) with the following ratio of components, wt.%:

Золь берлинской лазури,Sol of Prussian Blue, характеризуемый плотностьюcharacterized by density 1,013 г/см3,1.013 g / cm 3 водородным показателем 4,7-5,3hydrogen indicator 4.7-5.3 85,50-86,0085.50-86.00 Гиперпластификатор «Peramin» SMF-10Peramin hyperplasticizer SMF-10 14,00-14,5014.00-14.50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:in the following ratio of components of the raw mix, wt.%:

ПортландцементPortland cement 22,40-28,3022.40-28.30 ПесокSand 23,60-26,0023.60-26.00 ЩебеньCrushed stone 36,40-39,6036.40-39.60 Указанная добавкаSpecified Additive 0,06-0,080.06-0.08 ВодаWater 11,64-11,9211.64-11.92

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости бетона.The disadvantage of this technical solution is the limited value of frost resistance of concrete.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной морозостойкостью.The problem to which the invention is directed, is the creation of high-strength concrete with high frost resistance.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный бетон содержит портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that high-strength concrete contains Portland cement, sand, gravel, water and a complex additive consisting of sol of Prussian blue with a density equal to 1.013 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.7-5.3 and a plasticizer, characterized in that as a plasticizer contains SikaAer 200S, in the following ratio, wt.%:

Золь берлинской лазури,Sol of Prussian Blue, характеризуемый плотностьюcharacterized by density 1,013 г/см3,1.013 g / cm 3 водородным показателем 4,7-5,3hydrogen indicator 4.7-5.3 16,50-17,0016.50-17.00 Добавка SikaAer 200SSikaAer 200S supplement 83,00-83,5083.00-83.50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:in the following ratio of components of the raw mix, wt.%:

ПортландцементPortland cement 24,30-31,7024.30-31.70 ПесокSand 23,60-26,0023.60-26.00 ЩебеньCrushed stone 36,40-39,6036.40-39.60 Указанная добавкаSpecified Additive 0,60-0,800.60-0.80 ВодаWater 7,70-9,307.70-9.30

Золь берлинской лазури будет способствовать повышению гидратационной активности цемента, благодаря введению структурного элемента, характеризуемого повышенной внутренней и внешней поверхностной энергией, следствием чего является образование тоберморитоподобных гидросиликатов d/n=3,07; 2,80; 1,83 и гидросиликатов, представленных гиллебрандитом d/n=12,60; 3,34; 2,92, которые имеют слоистую и волокнистую структуру. За счет уменьшения количества химически несвязанной воды в бетоне путем применения указанной комплексной добавки повышается плотность искусственного камня, а также повышенное количество образующихся гидратных новообразований будет способствовать уплотнению структуры камня и, как следствие, повышению морозостойкости бетона.Sol of Prussian blue will increase the hydration activity of cement, due to the introduction of a structural element characterized by increased internal and external surface energy, resulting in the formation of tobermorite-like hydrosilicates d / n = 3.07; 2.80; 1.83 and hydrosilicates represented by hillebrandite d / n = 12.60; 3.34; 2.92, which have a layered and fibrous structure. By reducing the amount of chemically unbound water in concrete by using this complex additive, the density of the artificial stone is increased, and the increased number of hydrated neoplasms formed will contribute to the compaction of the stone structure and, as a result, increase the frost resistance of concrete.

Золь берлинской лазури в сочетании с добавкой SikaAer-200S позволяет получить высокопрочный бетон с повышенной морозостойкостью по сравнению с прототипом.Sol of Prussian blue in combination with SikaAer-200S additive allows to obtain high-strength concrete with increased frost resistance compared to the prototype.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.At the filing date, according to the authors and the applicant, the claimed high-strength concrete is not known and this technical solution has world novelty.

Добавка представляет собой жидкость красного цвета плотностью 1,00-1,02 г/см3, с водородным показателем 8,0-9,0. Химическая основа добавки «SikaAer-200S» представляет собой концентрированный раствор синтетических смол (согласно паспорту изготовителя ООО «Зика», структурного подразделения швейцарского концерна Sika).The additive is a red liquid with a density of 1.00-1.02 g / cm 3 , with a hydrogen index of 8.0-9.0. The chemical basis of the additive “SikaAer-200S” is a concentrated solution of synthetic resins (according to the passport of the manufacturer LLC “Zika”, a structural unit of the Swiss concern Sika).

Добавку «SikaAer-200S» не допускается дозировать с другими добавками одновременно через один дозатор. На эффективность действия добавки в первую очередь оказывает влияние вид и свойства цемента, зерновой состав заполнителя, температура бетонной смеси, а также качество перемешивания.SikaAer-200S additive is not allowed to be dosed with other additives simultaneously through one dispenser. The type of cement and the grain composition of the aggregate, the temperature of the concrete mixture, as well as the quality of mixing, primarily affects the effectiveness of the additive.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии указанной комплексной добавки, а именно повышает морозостойкость материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.The claimed combination of essential features exhibits a new property in the presence of the specified complex additives, namely, it increases the frost resistance of the material by 21% to a value of 850 cycles compared to the prototype.

Смесь, включающая портландцемент, песок, щебень и добавку, представленную золем берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 и добавкой SikaAer-200S, обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенным значением морозостойкости.The mixture, including Portland cement, sand, crushed stone and the additive, represented by Prussian blue sol with a density of 1.013 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.7-5.3 and SikaAer-200S additive, provided high-strength concrete, characterized by an increased value of frost resistance.

По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.According to the applicant and the authors, the claimed invention meets the eligibility criteria - inventive step.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.The claimed invention is industrially applicable and can be used in civil and industrial engineering, as well as in the construction of structures for special purposes.

Готовят сырьевую смесь в следующей последовательности: получают золь берлинской лазури, характеризуемый плотностью 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 - 0,1 см3 насыщенного на холоде раствора хлорида железа, вводят в 100 см3 воды. В разбавленный раствор вводят при взбалтывании 1 каплю 20%-ного раствора калия железистосинеродистого. Образуется золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) синего цвета.The raw mix is prepared in the following sequence: a sol of Prussian blue is obtained, characterized by a density of 1.013 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.7-5.3 - 0.1 cm 3 of a cold-saturated solution of iron chloride, is introduced into 100 cm 3 of water. In a diluted solution, 1 drop of a 20% solution of potassium ferruginous is added with stirring. Blue sol of blue azure (chloride of iron (III) hexocyanoferrate) is formed.

Таким образом получают золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) (Н.В. Коровин «Общая химия», М., «Высшая школа», 2000. - 558 с.).Thus, sol of Prussian blue is obtained (chloride of iron (III) hexocyanoferrate) (N.V. Korovin "General Chemistry", M., "Higher School", 2000. - 558 p.).

Отдозированный золь берлинской лазури и добавку SikaAer-200S помещают в отдозированную воду. Отдозированные компоненты сырьевой смеси: портландцемент М400 Д20, песок с модулем крупности 2,1, щебень фракции 5-10 мм и воду, содержащую отдозированную комплексную добавку, помещают в бетоносмеситель, где осуществляется перемешивание компонентов и приготовление бетонной смеси, из которой изготавливают требуемые бетонные изделия и образцы для контроля качества по параметрам морозостойкости.Dosage sol of Prussian blue and SikaAer-200S are placed in dosed water. Dispensed components of the raw mix: Portland cement M400 D20, sand with a particle size module of 2.1, crushed stone fractions of 5-10 mm and water containing a dosed complex additive is placed in a concrete mixer, where the components are mixed and the concrete mix is prepared, from which the required concrete products are made and samples for quality control in terms of frost resistance.

Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний, согласно ГОСТ 10060.0-95 «Методы определения морозостойкости» представлены в таблице.Concrete hardening was carried out under normal conditions and the test results, according to GOST 10060.0-95 "Methods for determining frost resistance" are presented in the table.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый высокопрочный бетон по данному изобретению характеризуется повышенной морозостойкостью материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.Analysis of the data presented in the table shows that the proposed high-strength concrete according to this invention is characterized by increased frost resistance of the material by 21% to a value of 850 cycles compared to the prototype.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Золь берлинской лазури, характеризуемый плотностью 1,013 г/см3, водородным показателем 4,7-5,3 16,50-17,00 Добавка SikaAer 200S 83,00-83,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Портландцемент 24,30-31,70 Песок 23,60-26,00 Щебень 36,40-39,60 Указанная добавка 0,60-0,80 Вода 7,70-9,30
High-strength concrete obtained from a mixture containing Portland cement, sand, crushed stone, water and a complex additive consisting of sol of Prussian blue with a density equal to 1.013 g / cm 3 , a hydrogen index of 4.7-5.3 and a plasticizer, characterized in that as a plasticizer contains SikaAer 200S, in the following ratio, wt.%:
Sol of Prussian Blue, characterized by density 1.013 g / cm 3 hydrogen indicator 4.7-5.3 16.50-17.00 SikaAer 200S supplement 83.00-83.50

in the following ratio of components of the raw mix, wt.%:
Portland cement 24.30-31.70 Sand 23.60-26.00 Crushed stone 36.40-39.60 Specified Additive 0.60-0.80 Water 7.70-9.30
RU2012151477/03A 2012-11-30 2012-11-30 High-strength concrete RU2515250C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151477/03A RU2515250C1 (en) 2012-11-30 2012-11-30 High-strength concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151477/03A RU2515250C1 (en) 2012-11-30 2012-11-30 High-strength concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2515250C1 true RU2515250C1 (en) 2014-05-10

Family

ID=50629758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151477/03A RU2515250C1 (en) 2012-11-30 2012-11-30 High-strength concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515250C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579837C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" High-strength concrete
RU2674352C1 (en) * 2017-12-29 2018-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Complex additive for foam concrete mixture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040058540A (en) * 2002-12-27 2004-07-05 (주)세라켐 Composition of mortar that is mixed suface modified fiber for repair and renovation of concrete structures and its manufacturing process
RU2283819C1 (en) * 2005-04-01 2006-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Building mortar
RU2332379C1 (en) * 2006-12-11 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete
RU2340649C1 (en) * 2007-09-26 2008-12-10 Айрат Ильхатович Ибрагимов Reagent for grouting mortar
RU2433098C1 (en) * 2010-04-07 2011-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040058540A (en) * 2002-12-27 2004-07-05 (주)세라켐 Composition of mortar that is mixed suface modified fiber for repair and renovation of concrete structures and its manufacturing process
RU2283819C1 (en) * 2005-04-01 2006-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Building mortar
RU2332379C1 (en) * 2006-12-11 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete
RU2340649C1 (en) * 2007-09-26 2008-12-10 Айрат Ильхатович Ибрагимов Reagent for grouting mortar
RU2433098C1 (en) * 2010-04-07 2011-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" High-strength concrete

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579837C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" High-strength concrete
RU2674352C1 (en) * 2017-12-29 2018-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Complex additive for foam concrete mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2425814C1 (en) High-strength concrete
RU2256630C1 (en) High-strength concrete
CN102898062B (en) Special compound additive for pebble-type permeable concrete
CN103102125A (en) Manufactured sand underwater dispersion resistant concrete and preparation method thereof
RU2433098C1 (en) High-strength concrete
RU2555993C1 (en) High-strength concrete
RU2593404C1 (en) High-strength concrete
CN103553375A (en) Composite soil solidifying agent, and preparation and application thereof
CN102875053B (en) construction method of compound type powder waterproof agent
RU2504527C1 (en) Method of making all-purpose slab
CN104893694A (en) High-strength low-density cement paste
CN106082822A (en) A kind of concrete
RU2515250C1 (en) High-strength concrete
CN103880308A (en) Stone powder material curing agent and preparation method thereof
RU2323910C1 (en) High-strength concrete
RU2332388C1 (en) Hight-strenth concrete
RU2433097C1 (en) High-strength concrete
RU2505500C1 (en) High-strength concrete
RU2516406C1 (en) High-strength concrete
RU2433099C1 (en) High-strength concrete
RU2610488C1 (en) High-strength concrete
RU2332379C1 (en) High-strength concrete
RU2425813C1 (en) High-strength concrete
CN103205128A (en) Warm mixed asphalt concrete additive and preparation method thereof
RU2331602C1 (en) High-strength concrete

Legal Events

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

Effective date: 20141201