RU2532816C1 - Complex additive for concrete mixtures and mortars - Google Patents

Complex additive for concrete mixtures and mortars Download PDF

Info

Publication number
RU2532816C1
RU2532816C1 RU2013136465/03A RU2013136465A RU2532816C1 RU 2532816 C1 RU2532816 C1 RU 2532816C1 RU 2013136465/03 A RU2013136465/03 A RU 2013136465/03A RU 2013136465 A RU2013136465 A RU 2013136465A RU 2532816 C1 RU2532816 C1 RU 2532816C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
cement
strength
mixture
additive
Prior art date
Application number
RU2013136465/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Вячеславович Чикин
Original Assignee
Александр Вячеславович Чикин
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 Александр Вячеславович Чикин filed Critical Александр Вячеславович Чикин
Priority to RU2013136465/03A priority Critical patent/RU2532816C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532816C1 publication Critical patent/RU2532816C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to building equipment and can be applied in the production of concrete products for the improvement of their basic physical-chemical properties. The complex additive for concrete mixtures and mortars contains a superplasticiser C-3, a mixture of Iceland spar, aluminium sulphate and fine-grained pyrite in a ratio, wt %: superplasticiser C3 10-30, Iceland spar 50-80, aluminium sulphate 5-7.5, fine-grained pyrite 5-7.51.
EFFECT: improvement of basic properties of concrete: increase of strength and reduction of moisture permeability.
1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к бетонной смеси для изготовления и производства бетонных и железобетонных изделий с увеличенным сроком службы за счет снижения водонепроницаемости бетона, для высокоэтажного строительства, для увеличения несущей способности фасадов.The invention relates to the building materials industry, in particular to concrete mix for the manufacture and production of concrete and reinforced concrete products with increased service life by reducing the water resistance of concrete, for high-rise construction, to increase the bearing capacity of facades.

К бетонам, применяющимся в гидротехническом и дорожном строительстве, предъявляются высокие требования по долговечности, которая, в первую очередь, оценивается по морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Современное разнообразие и сложность технических проблем формируют новые задачи по совершенствованию строительных материалов, применяемых в различных областях. Одним из решений подобных задач является создание и применение новых комплексных добавок для бетонных смесей и строительных растворов, рационально сочетающих необходимые технологические и эксплуатационные характеристики.Concrete used in hydraulic engineering and road construction has high demands on durability, which, first of all, is evaluated for frost resistance and water tightness of concrete. The modern variety and complexity of technical problems form new challenges for improving building materials used in various fields. One of the solutions to such problems is the creation and use of new complex additives for concrete mixtures and mortars, rationally combining the necessary technological and operational characteristics.

Водонепроницаемость является очень важной характеристикой бетона, не только применяемого в гидротехнических сооружениях, например для плотин, водохранилищ, бассейнов, опор мостов, но и в повседневмном строительстве. Неоднократное проникновение влаги в поры бетона и ее замораживание приводит к появлению трещин в бетонном камне и снижению прочности бетона.Water resistance is a very important characteristic of concrete, not only used in hydraulic structures, for example for dams, reservoirs, pools, bridge supports, but also in everyday construction. Repeated penetration of moisture into the pores of concrete and its freezing leads to the appearance of cracks in the concrete stone and a decrease in the strength of concrete.

Водопроницаемость бетонаWater permeability of concrete

Фильтрация воды в бетоне средней плотности может происходить главным образом в обход цементного камня по микрополостям в местах контактов цементного камня и заполнителей, образовавшихся в результате внутреннего водоотделения при седиментации цементного теста или неравномерных усадочных напряжений, а также через поры и капилляры в цементном камне. Общая пористость бетона и его проницаемость - понятия неоднозначные. Бетон может обладать достаточной пористостью и в то же время иметь малую водопроницаемость. Так, капилляры диаметром до 1 мкм практически непроницаемы для воды, так как адсорбционные слои воды пристенного слоя примерно на 0,5 мкм сужают живое сечение капилляров и иногда полностью их перекрывают, сильно затрудняют фильтрацию воды через эти капилляры. Однако перемещение воды в бетоне может происходить не только чисто механически, в результате непосредственной фильтрации при наличии давления, но и в силу диффузионных процессов. Перемещение влаги в тончайших капиллярах, называемое капиллярной влагопроницаемостью, может иметь место в достаточно плотном цементном камне и бетоне, для этого требуется лишь небольшой влажностный или тепловой потенциал. Интенсивность миграции или капиллярного подсоса зависит от формы и диаметра капилляров.Filtration of water in medium-density concrete can occur mainly bypassing the cement stone along microcavities at the points of contact of the cement stone and aggregates formed as a result of internal water separation during the sedimentation of cement paste or uneven shrink stresses, as well as through pores and capillaries in the cement stone. The general porosity of concrete and its permeability are ambiguous concepts. Concrete can have sufficient porosity and at the same time have low permeability. Thus, capillaries with a diameter of up to 1 μm are practically impermeable to water, since the adsorption layers of the water of the wall layer narrow the living section of the capillaries by approximately 0.5 μm and sometimes completely overlap them, making it difficult to filter water through these capillaries. However, the movement of water in concrete can occur not only purely mechanically, as a result of direct filtration in the presence of pressure, but also due to diffusion processes. Moisture transfer in the thinnest capillaries, called capillary moisture permeability, can take place in a sufficiently dense cement stone and concrete, for this only a small moisture or thermal potential is required. The intensity of migration or capillary suction depends on the shape and diameter of the capillaries.

Получение практически водонепроницаемых бетонов обеспечивается необходимым содержанием цемента в бетоне, зависящим от гранулометрического состава заполнителей, малым водоцементным отношением и соответствующим малому содержанию воды уплотнением бетонной смеси при формовании изделий в растворобетонных узлах, а также оптимальным влажностным режимом твердения бетона, позволяющим удлинить процесс гидратации. Водопроницаемость может быть в отдельных случаях резко снижена при введении в бетон добавок поверхностно-активных веществ, как гидрофильных, так и гидрофобных. Так, при введении в состав бетона поверхностно-активных добавок водопроницаемость бетона значительно (в 10-20 раз) снижается. Такое влияние добавок объясняется изменением структуры цементного камня вследствие уменьшения водопотребности бетонной смеси и уменьшения водоотделения цементным тестом. В свою очередь это приводит к уменьшению количества и величины пор в цементном камне и к улучшению контактов последнего с зернами заполнителя. Хотя с введением добавок, вовлекающих воздух, общее количество пор несколько увеличивается, но эти микропоры, будучи замкнутыми, блокируют ходы сообщения между отдельными капиллярами и понижают капиллярную водопроницаемость бетона.Obtaining practically waterproof concrete is ensured by the necessary cement content in concrete, which depends on the granulometric composition of aggregates, a small water-cement ratio and a corresponding water content in the concrete mixture during molding in molded concrete units, as well as an optimal moisture setting of concrete hardening, which allows to extend the hydration process. Water permeability can be sharply reduced in some cases when surfactants are added to concrete, both hydrophilic and hydrophobic. So, with the introduction of surface-active additives into concrete, the water permeability of concrete is significantly (10-20 times) reduced. This effect of additives is explained by a change in the structure of cement stone due to a decrease in the water demand of the concrete mixture and a decrease in water separation by the cement paste. In turn, this leads to a decrease in the number and size of pores in the cement stone and to improved contact of the latter with aggregate grains. Although with the introduction of additives involving air, the total number of pores increases slightly, but these micropores, being closed, block the communication between individual capillaries and reduce the capillary permeability of concrete.

На современном рынке строительных материалов существует потребность в особо прочных и тяжелых бетонах, содержащих заполнители, например барит, лимонит, и служащих для изготовления различных строительных деталей и конструкций с объемным весом бетона Yo=3000-3300 кг/м3, например массивные фундаменты, испытательные стенды, различные пригрузы, балансиры и т.д.In the modern market of building materials, there is a need for particularly strong and heavy concrete containing aggregates, for example barite, limonite, and used for the manufacture of various building parts and structures with a bulk density of concrete Y o = 3000-3300 kg / m 3 , for example, massive foundations, test benches, various weights, balancers, etc.

Известна бетонная смесь для изготовления изделий и конструкций из тяжелого бетона, включающая высококальциевую золу-унос, щебень, песок, хлоридсодержащую добавку и воду (RU 2101251 C1, C04B 28/08, 15.08.1995). Указанная смесь не позволяет на ее основе получать конструкции с объемным весом в пределах 3000-3300 кг/м3, а хлоридсодержащая добавка может стать причиной коррозии арматурного каркаса бетонируемого изделия.Known concrete mixture for the manufacture of products and structures made of heavy concrete, including high-calcium fly ash, crushed stone, sand, chloride-containing additive and water (RU 2101251 C1, C04B 28/08, 08/15/1995). The specified mixture does not allow on its basis to obtain structures with a bulk density in the range of 3000-3300 kg / m 3 , and a chloride-containing additive can cause corrosion of the reinforcing cage of the concrete product.

Известна бетонная смесь, включающая гидравлический цемент, барит, золу-унос, а также различные химические добавки, в том числе на основе карбоксилатов и сульфонатов (GB 1413121, C04B 28/04, 05.11.1975).A concrete mixture is known, including hydraulic cement, barite, fly ash, as well as various chemical additives, including those based on carboxylates and sulfonates (GB 1413121, C04B 28/04, 11/05/1975).

Указанная смесь обеспечивает получение конструкций с объемным весом 3000-3300 кг/м3, однако не позволяет в должной мере обеспечить другие характеристики бетона: подвижность и сохраняемость для дальних перевозок.The specified mixture provides structures with a bulk weight of 3000-3300 kg / m 3 , but does not adequately provide other characteristics of concrete: mobility and storage for long-distance transport.

Поставленная задача решается тем, что бетонная смесь включает цемент из клинкера нормированного состава ПЦ 500Д0-Н, баритовый концентрат различных фракций, золу-унос (порошковая из отходов производства), а также комплексные химические добавки на основе поликарбоксилатов и лигносульфонатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%The problem is solved in that the concrete mixture includes clinker cement of normalized composition ПЦ 500Д0-Н, barite concentrate of various fractions, fly ash (powder from production waste), as well as complex chemical additives based on polycarboxylates and lignosulfonates, in the following ratio of components, wt.%

портландцемент ПЦ 500Д0-НPortland cement PC 500D0-N 10,9-11,510.9-11.5 зола-уносfly ash 0,97-2,40.97-2.4 баритовый концентратbarite concentrate 79,1-80,7279.1-80.72 добавки: поликарбоксилатыadditives: polycarboxylates 0,11-0,16 и0.11-0.16 and лингосульфонатыlingosulfonates 0,01-0,020.01-0.02 водаwater 6,76-6,886.76-6.88

Сущность этого изобретения заключается в том, что, уменьшив расходы цемента и воды на единицу объема (м3), высвободившуюся часть объема смеси заполняют баритовым концентратом, тем самым увеличивая удельный вес бетонной смеси. Указанный состав бетонной смеси для изготовления тяжелого бетона позволяет повысить среднюю плотность и прочность материала, а также расширить сырьевую базу путем сокращения дозировки наиболее легких составляющих бетонной смеси, в частности воды. Бетонная смесь для изготовления этого бетона предназначена для строительных конструкций с повышенным объемным весом, включает портландцемент, изготовленный из клинкера нормированного состава, утяжеленный заполнитель (баритовый или лимонитовый концентрат с плотностью не менее 3,8 г/см3) различных фракций в зависимости от назначения бетонной смеси, условий перевозки и укладки. Также бетонная смесь включает золу-унос сухого отбора с электрофильтров тепловых электростанций, образующуюся в результате сжигания углей в пылевидном состоянии, т.е. используются отходы от сжигания топлива, тем самым улучшается экология. Кроме того, в составе бетонной смеси используются суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов.The essence of this invention lies in the fact that, reducing the cost of cement and water per unit volume (m 3 ), the released part of the volume of the mixture is filled with barite concentrate, thereby increasing the specific gravity of the concrete mixture. The specified composition of the concrete mixture for the manufacture of heavy concrete can increase the average density and strength of the material, as well as expand the raw material base by reducing the dosage of the lightest components of the concrete mixture, in particular water. The concrete mix for the manufacture of this concrete is intended for building structures with increased bulk density, includes Portland cement made of clinker of standard composition, weighted aggregate (barite or limonite concentrate with a density of at least 3.8 g / cm 3 ) of various fractions depending on the purpose of the concrete mixtures, conditions of transportation and styling. The concrete mixture also includes dry fly ash from electrostatic precipitators of thermal power plants resulting from the burning of coal in a dusty state, i.e. waste from fuel combustion is used, thereby improving the environment. In addition, polycarboxylate-based superplasticizers are used in the concrete mix.

Соотношение компонентов бетонной смеси составляет по массе в %: цемент ПЦ 500Д0-Н 10,9-11,5 мас.%, баритовый концентрат 79,1-80,72 мас.%, зола-унос 0,97-2,4 мас.%, поликарбоксилаты 0,11-0,16 мас.%, лигносульфонаты 0,01-0,02 мас.% и вода 6,76-6,88. Вода дозируется в зависимости от условий перевозки, укладки бетонной смеси, требуемой прочности и т.д. Цемент ПЦ 500Д0-Н должен отвечать требованиям ГОСТ 10178, баритовый концентрат - ГОСТ 4682, зола-унос - ГОСТ 25818.The ratio of the components of the concrete mixture is by weight in%: cement ПЦ 500Д0-Н 10.9-11.5 wt.%, Barite concentrate 79.1-80.72 wt.%, Fly ash 0.97-2.4 wt. %, polycarboxylates 0.11-0.16 wt.%, lignosulfonates 0.01-0.02 wt.% and water 6.76-6.88. Water is dosed depending on transportation conditions, concrete mix laying, required strength, etc. Cement ПЦ 500Д0-Н must meet the requirements of GOST 10178, barite concentrate - GOST 4682, fly ash - GOST 25818.

Золы-уноса имеют следующий химический состав: SiO2 46,44%; Al2O3 10,86%; Fe2O3 10,00%; CaO 22,15%; MgO 5,98%; SO3 2,17%; TiO2 0,60%; Na2O 0,74%; K2O 0,56%. Удельная поверхность 374 м2/кг. Остаток на сите 008-7,0%.Fly ash has the following chemical composition: SiO 2 46.44%; Al 2 O 3 10.86%; Fe 2 O 3 10.00%; CaO 22.15%; MgO 5.98%; SO 3 2.17%; TiO 2 0.60%; Na 2 O 0.74%; K 2 O 0.56%. The specific surface is 374 m 2 / kg. The residue on the sieve is 008-7.0%.

Применение золы-уноса в этом составе бетонной смеси для изготовления тяжелого бетона позволяет кроме утилизации отходов производства получить более плотную структуру бетона, сократить расход цемента или увеличить его прочностные характеристики, а также улучшить технологические свойства бетонной смеси.The use of fly ash in this composition of concrete mix for the manufacture of heavy concrete allows, in addition to recycling production waste, to obtain a denser structure of concrete, reduce cement consumption or increase its strength characteristics, as well as improve the technological properties of concrete mix.

Недостатки - относительно низкая прочность и высокая влагопроницаемость.Disadvantages - relatively low strength and high moisture permeability.

Известна минеральная добавка к бетону по патенту РФ на изобретение №2478589, МПК C04B 7/12, опубл. 10.04.2013 г.Known mineral additive for concrete according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2478589, IPC C04B 7/12, publ. 04/10/2013

Технический результат - уменьшение содержания щелочных оксидов в жидкой фазе цемента и получение качественных цемента, раствора и бетона с указанной добавкой без ухудшения их свойств. Минеральная добавка к цементу, содержащая цементную пыль-унос электрофильтров вращающихся печей, дополнительно содержит компонент с удельной поверхностью не менее 800 м2/кг, по крайней мере, один, выбранный из группы: мел, глина, известняк, при соотношении между указанным компонентом и пылью от 1:1 до 1:10, при этом содержание R2O в пересчете на Na2O в добавке не более 4%. Добавка может содержать в качестве указанного компонента пыль от электрофильтров агрегата для совместной сушки и помола цементного сырья.The technical result is a decrease in the content of alkaline oxides in the liquid phase of cement and obtaining high-quality cement, mortar and concrete with the specified additive without compromising their properties. A mineral cement additive containing cement dust removal of electric filters from rotary kilns additionally contains a component with a specific surface area of at least 800 m 2 / kg, at least one selected from the group: chalk, clay, limestone, with a ratio between the specified component and dust from 1: 1 to 1:10, while the content of R 2 O in terms of Na 2 O in the additive is not more than 4%. The additive may contain as the specified component dust from the electrostatic precipitators of the unit for joint drying and grinding of cement raw materials.

Недостатки - не улучшены основные характеристики бетонаDisadvantages - the basic characteristics of concrete are not improved

Известна добавка для бетона по патенту РФ на изобретение №2478589, МПК C04B 7/12, опубл. 10.04.2013 г.Known additive for concrete according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2478589, IPC C04B 7/12, publ. 04/10/2013

Технический результат: получение экологически безопасной смеси веществ, используемой в качестве добавки, которая способствует повышению гибкости бетона и уменьшению усадки. Смесь веществ, применяемая в качестве добавки для отверждающихся материалов, в частности для бетонной смеси, содержит, вес.%: ксантановую смолу 1-8; псевдовязкий загуститель, содержащий воду, 1-6; разжижитель 2-10; синтетическую смолу, совместимую с цементом, 20-50; пенообразователь 0,1-3; ускоритель отверждения 30-70, консервант 0,2-4, причем полный вес всех компонентов смеси веществ должен равняться 100 вес.%. Применение указанной смеси веществ для бетонной смеси, содержащей 0,01-0,5 кг предпочтительно 0,05-0,1 кг на кг цемента смеси веществ, цемент, заполнитель. Вышеуказанная бетонная смесь, содержащая в качестве заполнителя любые виды песка, любые виды почвы, загрязненной или незагрязненной, и/или такие материалы, как боксит, латерит, вулканический пепел, пемза и зола с установок сжигания.Effect: obtaining an environmentally friendly mixture of substances used as an additive, which helps to increase the flexibility of concrete and reduce shrinkage. The mixture of substances used as an additive for cured materials, in particular for concrete mix, contains, wt.%: Xanthan gum 1-8; pseudo-viscous thickener containing water, 1-6; thinner 2-10; synthetic resin compatible with cement, 20-50; foaming agent 0.1-3; curing accelerator 30-70, a preservative of 0.2-4, and the total weight of all components of the mixture of substances should be 100 wt.%. The use of the specified mixture of substances for a concrete mixture containing 0.01-0.5 kg, preferably 0.05-0.1 kg per kg of cement, a mixture of substances, cement, aggregate. The above concrete mixture containing as aggregate any kind of sand, any kind of soil, contaminated or uncontaminated, and / or materials such as bauxite, laterite, volcanic ash, pumice and ash from incinerators.

Недостатки - не улучшены основные характеристики бетона: прочность и влагостойкость.Disadvantages - the basic characteristics of concrete are not improved: strength and moisture resistance.

Известна комплексная добавка для бетона по патенту РФ на изобретение №2457190, МПК C04B 22/08, опубл. 27.07.2012 г.Known complex additive for concrete according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2457190, IPC C04B 22/08, publ. 07/27/2012

Технический результат - повышение темпа роста прочности бетона в ранние сроки твердения при сохранении его высокой конечной прочности, обеспечение морозостойкости и водонепроницаемости. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит, мас.%: фенилэтоксисилоксан 2-4, карбоксилатный полиэфир 30-35, ускоритель твердения 61-68.The technical result is an increase in the growth rate of concrete strength in the early stages of hardening while maintaining its high final strength, ensuring frost resistance and water resistance. The complex additive for the concrete mixture contains, wt.%: Phenylethoxysiloxane 2-4, carboxylate polyester 30-35, hardening accelerator 61-68.

Недостатки заключаются в том, что несмотря на ускорение роста прочности уровень прочности бетона не возрос и влагопроницаемость не изменилась.The disadvantages are that despite the accelerated growth in strength, the level of concrete strength did not increase and the moisture permeability did not change.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси по патенту РФ на изобретение №2443648, МПК C04B 24/24, опубл. 27.02.2012 г.Known complex additive for concrete mix according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2443648, IPC C04B 24/24, publ. 02/27/2012

Технический результат - сохранение и улучшение технологических свойств бетонной смеси и повышение прочности на сжатие цементного камня и бетона при более рациональном использовании пластифицирующей добавки. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит, мас.%: Melflux 265IF - 50-75, полиэтиленгликоль-ПЭГ 2000 - 25-50.The technical result is the preservation and improvement of the technological properties of the concrete mixture and the increase in compressive strength of cement stone and concrete with a more rational use of plasticizing additives. The complex additive for concrete mix contains, wt.%: Melflux 265IF - 50-75, polyethylene glycol-PEG 2000 - 25-50.

Недостатки - использование дорогостоящих импортных наполнителей и плохая влагостойкость бетона.Disadvantages - the use of expensive imported fillers and poor moisture resistance of concrete.

Известна комплексная добавка для портландцемента по патенту РФ на изобретение №2431623, МПК C04B 22/00, опубл. 20.10.2011 г.Known complex additive for Portland cement according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2431623, IPC C04B 22/00, publ. 10.20.2011 g.

Комплексная добавка для портландцемента содержит, мас.%: гипс или ангидрит 30-54, суперпластификатор С-3 0,5-4,5, колошниковую пыль 10-25, золошлаковые отходы с содержанием оксида алюминия не менее 25 мас.% 16,5-52,5, карбонатную горную породу 12-35. Технический результат - увеличение степени расширения портландцемента, обладающего повышенной гидравлической активностью, снижение пористости бетона на портландцементе с указанной добавкой.The complex additive for Portland cement contains, wt.%: Gypsum or anhydrite 30-54, superplasticizer C-3 0.5-4.5, blast furnace dust 10-25, ash and slag waste with an alumina content of at least 25 wt.% 16.5 -52.5, carbonate rock 12-35. The technical result is an increase in the degree of expansion of Portland cement with increased hydraulic activity, a decrease in the porosity of concrete on Portland cement with the specified additive.

Недостатки - низкая прочность и высокая влагостойкость бетона.Disadvantages - low strength and high moisture resistance of concrete.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси по патенту РФ на изобретение №2422395, МПК C04B 24/24, опубл. 27.06.2011 г.Known complex additive for concrete mix according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2422395, IPC C04B 24/24, publ. 06/27/2011

Технический результат - повышение прочности бетона в ранние сроки твердения при сохранении их высокой конечной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит, мас.%: гиперпластификатор «Мобет марки 2» - 33-40, ускоритель твердения «Мобет марки 3 эконом» - 60-67.The technical result is an increase in the strength of concrete in the early stages of hardening while maintaining their high final strength, increasing frost resistance and water resistance. The complex additive for concrete mix contains, wt.%: “Mobet brand 2” hyperplasticizer - 33-40, hardening accelerator “Mobet brand 3 economy” - 60-67.

Недостаток - высокая влагопроницаемость бетона.The disadvantage is the high moisture permeability of concrete.

Известны модификатор бетона и способ его производства по патенту РФ на изобретение №2421424, МПК C04B 22/00, опубл. 20.06.2011 г.Known modifier of concrete and the method of its production according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2421424, IPC C04B 22/00, publ. 06/20/2011

Технический результат - повышение прочности бетона на осевое растяжение и растяжение при изгибе, усиление пассивирующих свойств бетона по отношению к стальной арматуре. В способе получения модификатора бетона, включающем совместный сухой помол бокситового шлама и органической добавки, используют бокситовый шлам от производства глинозема по щелочному способу, в качестве органической добавки - порошкообразный пластификатор один из группы: сульфированный меламин - или нафталинформальдегидный, модифицированный лигносульфонат, поликарбоксилат, указанный помол осуществляют в аппарате ударного действия при скорости движения частиц 100-400 м/сек до дисперсности частиц 15-30 мкмEFFECT: increased concrete tensile strength and axial tensile bending, enhanced passivating properties of concrete in relation to steel reinforcement. In the method of producing a concrete modifier, including the combined dry grinding of bauxite sludge and an organic additive, bauxite sludge from the production of alumina by the alkaline method is used, as an organic additive, a powdery plasticizer is one of the group: sulfonated melamine or naphthalene formaldehyde, modified lignosulfonate, polycarboxylate, indicated carried out in a percussion apparatus at a particle velocity of 100-400 m / s to a particle size of 15-30 microns

Недостатки - низкая прочность и влагопроницаемость бетона.Disadvantages - low strength and moisture permeability of concrete.

Известно применение карбамида (мочевины) в качестве модификатора, ускоряющего схватывание бетонных смесей и твердение бетона (ГОСТ 2081-75, также В.Г. Батраков. Модифицированные бетоны, М., 1998, с.746).The use of urea (urea) as a modifier that accelerates the setting of concrete mixes and hardening of concrete is known (GOST 2081-75, also VG Batrakov. Modified Concretes, M., 1998, p. 746).

Известно применение полиэтиленоксида (полиоксиэтилена, полиэтиленгликоля) в качестве модификатора стабилизирующего, водоудерживающего действия и улучшающего перекачиваемость бетонных смесей (ГОСТ 2081-75, также В.Г. Батраков. Модифицированные бетоны, М., 1998, с.745).It is known to use polyethylene oxide (polyoxyethylene, polyethylene glycol) as a modifier of the stabilizing, water-retaining effect and improving the pumpability of concrete mixtures (GOST 2081-75, also VG Batrakov. Modified concretes, M., 1998, p.745).

Известно применение полиэтиленоксида в составе комплексных добавок для бетона (авт.св. СССР №№1447779, опубл. в 1988 г.; 1143719, опубл. в 1985 г.), усиливающих пластичность бетонного раствора, его прочность и морозостойкость. Известно применение полиэтиленоксида с молекулярной массой (4,1-6,0)·106 в качестве органической добавки для теплозвукоизоляционной строительной смеси для улучшения укладываемости и однородности по объему.It is known the use of polyethylene oxide in the composition of complex additives for concrete (ed. St. USSR No. 14447779, publ. In 1988; 1143719, publ. In 1985), reinforcing the plasticity of the concrete mortar, its strength and frost resistance. It is known to use polyethylene oxide with a molecular weight of (4.1-6.0) · 10 6 as an organic additive for a heat and sound insulating construction mixture to improve stackability and volume uniformity.

Общим недостатком указанных составов являются низкие прочностные показатели при их применении в составах бетонов, а также низкая морозостойкость.A common disadvantage of these compositions are low strength indicators when applied in concrete compositions, as well as low frost resistance.

Известна комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов по патенту РФ на изобретение №2479522, МПК C04B 24/18, опубл. 20.04.2013 г.Known complex additives for concrete mixtures and mortars according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2479522, IPC C04B 24/18, publ. 04/20/2013

Технический результат: повышение морозостойкости бетона в солях и повышение прочности бетона в возрасте 28 суток. Комплексная добавка содержит (мас.ч.): суперпластификатора С-3 5-50, изопропиловый спирт 10-55, карбамид 5-45. При частном случае осуществления изобретения комплексная добавка содержит (мас.ч.): суперпластификатор С-3 10-30, изопропиловый спирт 10-55, карбамид 5-45, соли балластные сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия 5-50.Effect: increase the frost resistance of concrete in salts and increase the strength of concrete at the age of 28 days. The complex additive contains (parts by weight): superplasticizer C-3 5-50, isopropyl alcohol 10-55, urea 5-45. In the particular case of carrying out the invention, the complex additive contains (parts by weight): superplasticizer C-3 10-30, isopropyl alcohol 10-55, urea 5-45, ballast salts of coke oven gas purification based on thiosulfate and sodium thiocyanate 5-50.

Недостаток - высокая влагопроницаемость бетона.The disadvantage is the high moisture permeability of concrete.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси и строительных растворов, содержащая смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, выпускаемых под торговым наименованием суперпластификатор С-3, и смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия по патенту РФ №2228306 (опубл. в 2004 г.). Существенными недостатками указанной комплексной добавки являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.Known complex additive for concrete mix and mortar containing a mixture of sodium salts of polymethylene naphthalene sulfonic acids sold under the trade name superplasticizer C-3, and a mixture of ballast salts of coke oven gas desulfurization based on thiosulfate and sodium thiocyanate according to RF patent No. 2228306 (publ. In 2004 ) Significant disadvantages of this complex additive are insufficient strength in the early stages of hardening and low frost resistance in salts.

Известно использование в качестве добавки суперпластификатора С-3 (патент Украины №24298, опубл. в 1998 г.). Суперпластификатор С-3 добавляют в бетонную смесь в количестве, составляющем 1,35-1,65 от массы цемента. Известная добавка обуславливает повышение пластичных свойств бетонной смеси при сниженном водосодержании, что предотвращает ее расслоение при транспортировке, а также способствует получению высокоплотного бетона. Существенными недостатками решения по прототипу являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.It is known to use C-3 superplasticizer as an additive (Ukrainian patent No. 24298, publ. In 1998). Superplasticizer C-3 is added to the concrete mixture in an amount of 1.35-1.65 by weight of cement. The known additive causes an increase in the ductile properties of the concrete mixture at a reduced water content, which prevents its delamination during transportation, and also contributes to the production of high-density concrete. Significant disadvantages of the solution of the prototype are insufficient strength in the early stages of hardening and low frost resistance in salts.

Известна комплексная добавка, содержащая суперпластификатор С-3 и другие компоненты по патенту РФ на изобретение №248208, МПК C04B 24/24, опубл. 20.05.2013 г. Суть этого изобретения заключается в следующем.Known complex additive containing superplasticizer C-3 and other components according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 248208, IPC C04B 24/24, publ. 05/20/2013, The essence of this invention is as follows.

Указанный технический результат достигается за счет применения в составе комплексной добавки суперпластификатора С-3, смеси полиэтиленгликоля и/или полипропиленгликоля с молекулярной массой 250-3500 и карбамида при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):The specified technical result is achieved due to the use of a complex additive C-3 superplasticizer, a mixture of polyethylene glycol and / or polypropylene glycol with a molecular weight of 250-3500 and urea in the following ratio of components (parts by weight):

Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 10-3010-30 Полиэтиленгликоль и/или пропиленгликольPolyethylene glycol and / or propylene glycol 5-555-55 КарбамидUrea 10-6010-60

При частном случае осуществления изобретения заявляемая комплексная добавка дополнительно содержит формиат натрия при следующем соотношении компонентов:In the particular case of the invention, the inventive complex additive further comprises sodium formate in the following ratio of components:

Суперпластификатор С-3Superplasticizer S-3 10-3010-30 Полиэтиленгликоль и/или пропиленгликольPolyethylene glycol and / or propylene glycol 5-555-55 КарбамидUrea 10-6010-60 Формиат натрияSodium formate 5-355-35

Достижение технического результата обусловлено синергетическим эффектом используемых ингредиентов.The achievement of the technical result is due to the synergistic effect of the ingredients used.

Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:The following substances may be used to carry out the invention:

Суперпластификатор С-3 ТУ 5745-001-97474489-2007;Superplasticizer S-3 TU 5745-001-97474489-2007;

Полиэтиленгликоль низкомолекулярный ТУ 2483-71150986-2006;Low molecular weight polyethylene glycol TU 2483-71150986-2006;

Полипропиленгликоль ТУ 6-09-2434-81;Polypropylene glycol TU 6-09-2434-81;

Карбамид ГОСТ 2081-92 «Карбамид. Технические условия»;Urea GOST 2081-92 "Urea. Technical conditions ";

Формиат натрия ТУ 2432-011-00203803-98.Sodium formate TU 2432-011-00203803-98.

Преимущества этого изобретения оценивали путем сравнения с прототипом следующих показателей: морозостойкости в солях (по второму и третьему базовому методам определения морозостойкости по ГОСТ 10060-2-95), осадки конуса, плотности бетона, прочности бетона в 28 суток.The advantages of this invention were evaluated by comparison with the prototype of the following indicators: frost resistance in salts (according to the second and third basic methods for determining frost resistance according to GOST 10060-2-95), cone precipitation, concrete density, concrete strength at 28 days.

Для исследования свойств заявленной добавки была приготовлена бетонная смесь, содержащая цемента 1 часть, песка 1,8 частей, щебня фракции 5-20 мм 2,8 частей, воды 0,4 части.To study the properties of the claimed additives, a concrete mixture was prepared containing cement 1 part, sand 1.8 parts, crushed stone fractions 5-20 mm 2.8 parts, water 0.4 parts.

В эту добавку вводили в бетонную смесь с водой затворения в количестве 0,7-2% жидкого продукта от массы цемента. Испытания заявляемой комплексной добавки в составе бетонных смесей проводили по ГОСТ 10181-200 «Смеси бетонные. Методы испытаний», ГОСТ 10180 - ГОСТ 10060.2-95 «Бетоны. Ускоренный метод определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании».This additive was introduced into the concrete mixture with mixing water in an amount of 0.7-2% of the liquid product by weight of cement. Tests of the inventive integrated additives in the composition of concrete mixtures was carried out according to GOST 10181-200 "Concrete mixtures. Test methods ", GOST 10180 - GOST 10060.2-95" Concretes. An accelerated method for determining frost resistance during repeated freezing and thawing. ”

Недостатки прототипа - относительно низкая прочность бетона и его высокая влагопроницаемость.The disadvantages of the prototype are the relatively low strength of concrete and its high moisture permeability.

Задача создания изобретения, совпадающее с техническим результатом, - увеличение прочности бетона при одновременном уменьшении его влагопроницаемости.The objective of the invention, which coincides with the technical result, is to increase the strength of concrete while reducing its moisture permeability.

Решение указанных задач достигнуто в комплексной добавке для бетонных смесей и строительных растворов, содержащей суперпластификатор С-3 тем, что согласно изобретению она дополнительно содержит смесь исландского шпата, сульфата алюминия и тонкодисперсного пирита в соотношении, % мас.The solution of these problems was achieved in a complex additive for concrete mixtures and mortars containing S-3 superplasticizer in that according to the invention it additionally contains a mixture of Icelandic spar, aluminum sulfate and finely divided pyrite in a ratio, wt%.

Суперпластификатор С3Superplasticizer C3 10-3010-30 Исландский шпатIcelandic Spar 50-8050-80 Сульфат алюминияAluminum sulphate 5-7,55-7.5 Тонкодисперсный пиритFine pyrite 5-7,55-7.5

Дополнительно добавка может содержать гидросульфоалюминат кальция 10-15, гидрокарбоалюминат кальция 5-7,5 и гидроаллюминат кальция 5-7,5%.Additionally, the additive may contain calcium hydrosulfoaluminate 10-15, calcium hydrocarbonaluminate 5-7.5 and calcium hydroaluminate 5-7.5%.

Сущность изобретения поясняется на графике (чертеж), где показано изменение прочности предлагаемого бетона и прототипа в зависимости от процентного содержания суперпластификатора С-3 Линией 1 показаны физические свойства бетона-прототипа, а линией 2 - предложенного бетона.The invention is illustrated in the graph (drawing), which shows the change in the strength of the proposed concrete and prototype depending on the percentage of superplasticizer C-3. Line 1 shows the physical properties of the concrete prototype, and line 2 shows the proposed concrete.

Доказательство оптимальности состава бетонной смеси при использовании отечественных добавок и добавки С-3: приведено в таблице.Proof of the optimality of the composition of the concrete mixture when using domestic additives and additives C-3: shown in the table.

Приготовление высокопрочного водонепроницаемого бетона с добавками суперпластификатора С-3 и исландского шпата производилось в следующих пропорциях на 1 м3:The preparation of high-strength waterproof concrete with the addition of S-3 superplasticizer and Icelandic spar was carried out in the following proportions per 1 m 3 :

Цемент - 315 кг;Cement - 315 kg;

Песок - 580 кг;Sand - 580 kg;

Щебень - 1350 кг;Crushed stone - 1350 kg;

Вода - 156 кг.Water - 156 kg.

Марки испытываемого цемента М250, М400 и М500.Grades of the tested cement M250, M400 and M500.

Комплексная добавка вносилась в цементную смесь в количестве от 1 до 2% мас., от веса бетона. Внесение большего количества комплексной добавки никаких положительных результатов не дало и повысило стоимость бетонных работ из-за относительно высокой стоимости некоторых компонентов добавки.The complex additive was introduced into the cement mixture in an amount of from 1 to 2% wt., Based on the weight of concrete. The introduction of more complex additives did not give any positive results and increased the cost of concrete work due to the relatively high cost of some components of the additive.

Основные данные из таблицы приведены на графике: линией 1 показано изменение прочности бетона по прототипу, а линией 2 - изменение прочности предложенного бетона. При этом сравнение производилось для бетонов на основе цемента марки М-400.The main data from the table are shown in the graph: line 1 shows the change in the strength of concrete according to the prototype, and line 2 shows the change in the strength of the proposed concrete. The comparison was made for concrete based on cement grade M-400.

Очевидно, что предложенный бетон при прочих равных условиях обладает прочностью как минимум на 10% выше, чем бетон по прототипу, кроме того, предложенный бетон обладает гораздо более высокой водопроницаемостью.It is obvious that the proposed concrete, ceteris paribus, has a strength of at least 10% higher than the concrete of the prototype, in addition, the proposed concrete has a much higher permeability.

Выводыfindings

Прочность цемента М-400 с применением комплексной добавки выше, чем с применением добавки по прототипу С-3 на 10%.The strength of cement M-400 with the use of complex additives is higher than with the use of additives according to the prototype S-3 by 10%.

Оптимальный диапазон добавки модификатора С-3 совпал с прототипом.The optimal range of additives modifier C-3 coincided with the prototype.

В несколько раз возросла влагостойкость бетона по сравнению с прототипом.The moisture resistance of concrete has increased several times compared to the prototype.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

- повысить прочность изделия из бетона на 10%.- increase the strength of concrete products by 10%.

- снизить влагопроницаемость в несколько раз.- reduce moisture permeability several times.

- снизить стоимость комплексной добавки по сравнению с добавками, основанными на импортных наполнителях- reduce the cost of complex additives compared to additives based on imported fillers

. .

Результаты испытаний бетонов с комплексной добавкойTest results for complex mixed concrete ВеществоSubstance %% %% %% %% %% %% %% %% Исландский шпат, %Icelandic Spar,% 85 85 70 70 6 7 6 7 6 46 4 61  61 58 58 55 55 70 70 Сульфат алюминия, %Aluminum sulfate,% 5 5 5 5 5,5  5.5 6 6 6,5  6.5 7, 07, 0 7,57.5 1010 Тонкодисперсный пирит, %Fine pyrite,% 5 5 55 5,5  5.5 6 6 6,5  6.5 7, 07, 0 7,57.5 1010 Суперпластикатор, С-3, %Superplasticizer, C-3,% 55 1010 20twenty 2424 2626 28  28 30thirty 1010 Физические свойства бетона на основе цемента М-250 с применением предложенной комплексной добавкиPhysical properties of concrete based on cement M-250 using the proposed complex additives Прочность на сжатие, МПаCompressive strength, MPa 16,616.6 24,924.9 26,4626.46 28,0228.02 29,5829.58 31,1431.14 32,732,7 32,932.9 Адгезия, кг/см2 Adhesion, kg / cm 2 89,589.5 92,592.5 92,892.8 93,193.1 93,493,4 93,793.7 94,094.0 98,098.0 Плотность, кг/см3 Density, kg / cm 3 23952395 24002400 24012401 24022402 24032403 24042404 24052405 24072407 Водонепроницаемость WWater resistant W W4W4 W10W10 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 ОптимальноOptimally Физические свойства бетона на основе цемента М-400 с применением предложенной комплексной добавкиPhysical properties of concrete based on cement M-400 using the proposed complex additives Прочность, МПаStrength, MPa 48,348.3 50,550,5 50,650.6 50,550,5 49,949.9 49,349.3 49,549.5 48,348.3 Адгезия, кг/см2 Adhesion, kg / cm 2 89,589.5 92,592.5 92,892.8 93,193.1 93,493,4 93,793.7 94,094.0 98,098.0 Плотность, кг/см3 Density, kg / cm 3 23952395 24002400 24012401 24022402 24032403 24042404 24052405 24072407 Водонепроницаемость WWater resistant W W4W4 W10W10 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 W12W12 ОптимальноOptimally ПрототипPrototype Физические свойства бетона на основе цемента М-400 с применением добавки С-3 (прототип)Physical properties of concrete based on cement M-400 with the use of additives C-3 (prototype) Прочность на сжатие, МПаCompressive strength, MPa 44,244,2 46,246.2 45,945.9 45,645.6 45,345.3 45,045.0 44,744.7 -- Водонепроницаемость WWater resistant W W4W4 W4W4 W4W4 W4W4 W4W4 W4W4 W4W4 W4W4

Claims (1)

Комплексная добавка для бетонных смесей и строительных растворов, содержащая суперпластификатор С-3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит смесь исландского шпата, сульфата алюминия и тонкодисперсного пирита в соотношении, % масс.:
Суперпластификатор С3 10-30 Исландский шпат 50-80 Сульфата алюминия 5-7,5 Тонкодисперсный пирит 5-7,5
A complex additive for concrete mixtures and mortars containing S-3 superplasticizer, characterized in that it additionally contains a mixture of Icelandic spar, aluminum sulfate and finely divided pyrite in the ratio,% wt .:
Superplasticizer C3 10-30 Icelandic Spar 50-80 Aluminum sulphate 5-7.5 Fine pyrite 5-7.5
RU2013136465/03A 2013-08-02 2013-08-02 Complex additive for concrete mixtures and mortars RU2532816C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136465/03A RU2532816C1 (en) 2013-08-02 2013-08-02 Complex additive for concrete mixtures and mortars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136465/03A RU2532816C1 (en) 2013-08-02 2013-08-02 Complex additive for concrete mixtures and mortars

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2532816C1 true RU2532816C1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53382500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013136465/03A RU2532816C1 (en) 2013-08-02 2013-08-02 Complex additive for concrete mixtures and mortars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532816C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1300004A1 (en) * 1985-03-04 1987-03-30 Предприятие П/Я М-5371 Concrete mix
RU2142878C1 (en) * 1992-11-25 1999-12-20 И. Хашиоджи Индастриес Manufactured article, method of this article manufacture, system for this article manufacture
RU2158348C2 (en) * 1997-10-09 2000-10-27 Кучеровский Всеволод Михайлович Composition to change permeability of pools
RU2225375C2 (en) * 2002-03-22 2004-03-10 Джантимиров Христофор Авдеевич Additive lowering shrinkage and imparting dimensional stability to hardening cement-water systems and its application method
RU2273613C2 (en) * 2004-05-31 2006-04-10 Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Complex additive
EP1891126A1 (en) * 2005-06-15 2008-02-27 KAO CHEMICALS GmbH Concrete and mortar admixture
US20100273916A1 (en) * 2007-12-14 2010-10-28 Lafarge Platres Admixture for hydraulic binder
RU2482083C2 (en) * 2011-07-13 2013-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "КОМПОНЕНТ" Complex additive for concrete mixtures and mortar

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1300004A1 (en) * 1985-03-04 1987-03-30 Предприятие П/Я М-5371 Concrete mix
RU2142878C1 (en) * 1992-11-25 1999-12-20 И. Хашиоджи Индастриес Manufactured article, method of this article manufacture, system for this article manufacture
RU2158348C2 (en) * 1997-10-09 2000-10-27 Кучеровский Всеволод Михайлович Composition to change permeability of pools
RU2225375C2 (en) * 2002-03-22 2004-03-10 Джантимиров Христофор Авдеевич Additive lowering shrinkage and imparting dimensional stability to hardening cement-water systems and its application method
RU2273613C2 (en) * 2004-05-31 2006-04-10 Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Complex additive
EP1891126A1 (en) * 2005-06-15 2008-02-27 KAO CHEMICALS GmbH Concrete and mortar admixture
US20100273916A1 (en) * 2007-12-14 2010-10-28 Lafarge Platres Admixture for hydraulic binder
RU2482083C2 (en) * 2011-07-13 2013-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "КОМПОНЕНТ" Complex additive for concrete mixtures and mortar

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2470884C2 (en) Light cementing compositions and construction products and methods for production thereof
CA2944599C (en) Concrete materials with modified rheology, methods of making, and uses thereof
RU2467968C1 (en) Complex additive for concrete, mortar and cement composites (versions) and method of producing said additive
EP2870117B1 (en) Lightweight concrete with low thermal conductivity
CA2825245C (en) Hydraulic binder with low clinker content
Chouhan et al. Influence of dimensional stone waste on mechanical and durability properties of mortar: A review
KR101355111B1 (en) Polymer modified concrete compostion and Bridge pavement method using the same
RU2673092C2 (en) Hydraulic composition with low content of clinker
CN104529368B (en) A kind of clinker-free cement super high strength concrete and using method thereof of utilizing the preparation of mixing plant waste water
Cheng et al. Properties, microstructure and hydration products of lightweight aggregate concrete with metakaolin and slag addition
Kaur et al. Reviewing some properties of concrete containing mineral admixtures
CN111548097A (en) High-strength corrosion-resistant dry spraying material for coal mine tunnel and construction process thereof
RU2532816C1 (en) Complex additive for concrete mixtures and mortars
CN114349455A (en) Titanium gypsum composite roadbed material raw material, preparation method thereof and titanium gypsum composite roadbed material
CN110885204B (en) Anti-cracking reinforcing material for long-life concrete product and preparation method and application thereof
RU2725559C1 (en) Cast and self-sealing concrete mixture for production of monolithic concrete and prefabricated articles from reinforced concrete
Aldikheeli et al. Physical and mechanical characteristics of sustainable self-consolidating concrete incorporating high volume fly ash and cement kiln dust
KR101645501B1 (en) Mortars Binder Composition Using Recycling Non-firing Binder
Bouleghebar et al. The Effect of Brick and Glass Powder on the Mechanical Properties and Porosity of Self-Compacting Mortar
Kotadiya Mechanical properties and early-age volume change of Rapid Setting Hydraulic Cements (RSHC)
Tao et al. The Performance of Cement-Based Self-Leveling Mortars Affected by Mineral Admixtures
Zhang et al. Preliminary Experimental Study on Self-leveling Ground Mortar
Allah et al. Concrete Mix Strength and Permeability with Various Supplementary Cementitious Materials
Xue et al. Effects of Construction Waste Composite Powder Materials on the Strength and Shrinkage Performance of C20 Concrete
Islam Feasibility of making aircrete without autoclave using indigenous materials in Bangladesh

Legal Events

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

Effective date: 20180803