RU2533506C1 - Method of activating hardening water of cement-based composites - Google Patents

Method of activating hardening water of cement-based composites Download PDF

Info

Publication number
RU2533506C1
RU2533506C1 RU2013140373/03A RU2013140373A RU2533506C1 RU 2533506 C1 RU2533506 C1 RU 2533506C1 RU 2013140373/03 A RU2013140373/03 A RU 2013140373/03A RU 2013140373 A RU2013140373 A RU 2013140373A RU 2533506 C1 RU2533506 C1 RU 2533506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
cement
based composites
activating
mixing water
Prior art date
Application number
RU2013140373/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Анатольевич Ушков
Лариса Станиславовна Григорьева
Михаил Герасимович Бруяко
Владимир Александрович Григорьев
Александр Петрович Москалец
Вадим Геннадьевич Соловьев
Валерий Владимирович Юрченко
Илья Владимирович Юрченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ")
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 "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ")
Priority to RU2013140373/03A priority Critical patent/RU2533506C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533506C1 publication Critical patent/RU2533506C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of activating hardening water of cement-based composites. The method of activating hardening water of cement-based composites includes treating tap water in a plasmatron with low-temperature nonequilibrium plasma in a period of time ranging from 1·10-2 s to 5·10-2 s.
EFFECT: high efficiency and degree of activation of water in order to speed up hydration and strength gain in the early stage of concrete hardening.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству бетонных, железобетонных изделий, строительных растворов, ячеистых бетонов и других строительных материалов и изделий на основе цемента.The invention relates to the field of building materials, in particular the production of concrete, reinforced concrete products, mortar, cellular concrete and other building materials and products based on cement.

Существует способ получения цементного камня, включающий электрохимическую обработку жидкости затворения в трехкамерном электролизере постоянного тока. При этом в среднюю камеру электролизера подают 1-3% раствор хлорида кальция, а в крайние камеры - водопроводную воду. Электрохимический процесс ведут при выпрямленном напряжении 220 В. Цемент затворяют раствором из анодной или катодной камеры [1].There is a method for producing cement stone, including the electrochemical treatment of a mixing fluid in a three-chamber direct current electrolyzer. At the same time, a 1-3% solution of calcium chloride is fed into the middle chamber of the electrolyzer, and tap water is delivered to the outer chambers. The electrochemical process is carried out at a rectified voltage of 220 V. Cement is shut with a solution from the anode or cathode chamber [1].

К недостаткам данного способа следует отнести его нетехнологичность, связанную с использованием при электрохимической обработке жидкости затворения химического компонента (1-3% раствор CaCl) и применением высокого напряжения, что делает использование данного способа энергоемким и небезопасным.The disadvantages of this method include its low technology associated with the use of a mixing component of a chemical component during electrochemical treatment (1-3% CaCl solution) and the use of high voltage, which makes the use of this method energy-intensive and unsafe.

Предлагается способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами с последующим использованием обработанной воды; для затворения цемента используют обработанную водопроводную воду, отобранную из средней, или катодной, или анодной камер, причем электрохимическую обработку воды ведут переменным асимметричным током при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц при отношении амплитуд прямой и обратной полуволн тока, равном 1,6-1,7.A method for producing cement mixing liquid is proposed, including electrochemical treatment of tap water in a three-chamber electrolyzer with ion-selective membranes, followed by the use of treated water; for mixing cement use treated tap water, selected from the middle, or cathode, or anode chambers, and the electrochemical treatment of water is carried out by alternating asymmetric current at a voltage of 40-50 V, a frequency of 500-600 Hz with a ratio of amplitudes of forward and reverse half-wave current equal to 1 , 6-1.7.

К недостаткам данного способа следует также отнести его нетехнологичность, использование сложного оборудования для электрохимической обработки воды и невысокую эффективность воздействия активированной, по предлагаемому способу воды, на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.The disadvantages of this method should also include its low technology, the use of sophisticated equipment for the electrochemical treatment of water and the low effectiveness of the activated, according to the proposed method, water on the rate of hydration and curing in the early period of concrete hardening.

Задачей изобретения является способ активации воды затворения композитов на основе цемента с целью ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.The objective of the invention is a method of activating the mixing water of cement-based composites in order to accelerate the hydration processes and build strength in the early concrete hardening period.

Цель достигается активацией воды затворения путем ее обработки низкотемпературной неравновесной плазмой. В качестве воды затворения использовалась водопроводная вода. Для активации вода обрабатывалась низкотемпературной неравновесной плазмой в плазмотроне, состоящем из внутреннего стержневого электрода, помещенного внутри внешнего концевого электрода, между которыми создавалась область низкотемпературной неравновесной плазмы со значением параметра E/N 15×10-16 B·см2. Время обработки для активации воды изменялось от 1·10-2 сек до 5·10-2 сек, после чего активированная по предлагаемому способу вода использовалась в качестве воды затворения для получения композитов на основе цемента.The goal is achieved by activating mixing water by treating it with a low-temperature nonequilibrium plasma. Tap water was used as mixing water. To activate, water was treated with a low-temperature nonequilibrium plasma in a plasmatron consisting of an internal rod electrode placed inside the external end electrode, between which a low-temperature non-equilibrium plasma region was created with the parameter E / N 15 × 10 -16 B · cm 2 . The processing time for water activation varied from 1 · 10 -2 sec to 5 · 10 -2 sec, after which the water activated by the proposed method was used as mixing water to obtain cement based composites.

В результате плазмохимических процессов при обработке воды низкотемпературной неравновесной плазмой происходит перегруппировка кластерной структуры воды в результате чего происходит ее активация, которая проявляется при использовании ее в качестве воды затворения композитов на основе цемента. Это подтверждается ускорением процессов гидратации, характеризующихся ускорением времени начала и окончания схватывания цемента и ускорением прочности бетона в ранний период. Для получения сравнительных характеристик нарастания прочности по известному способу (патент RU №2163582, C04B 40/00) [2] и по предлагаемому способу были получены образцы бетона на цементе марки М500ДО и проведены испытания по определению прочности в соответствии с ГОСТ 10180-90 и сроков схватывания в соответствии с ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 31108-2003.As a result of plasma-chemical processes during water treatment with low-temperature non-equilibrium plasma, the cluster structure of water is rearranged, as a result of which its activation occurs, which manifests itself when it is used as mixing water for cement-based composites. This is confirmed by the acceleration of hydration processes, characterized by acceleration of the start and end time of cement setting and acceleration of concrete strength in the early period. To obtain comparative characteristics of the increase in strength by a known method (patent RU No. 2163582, C04B 40/00) [2] and by the proposed method, concrete samples based on cement grade M500DO were obtained and tests were carried out to determine the strength in accordance with GOST 10180-90 and terms setting in accordance with GOST 310.3-76, GOST 31108-2003.

Свойства приведены в таблице 1. По пункту №1 внесены результаты испытаний начала и окончания схватывания и пределов прочности на составах, полученных по способу, описанному в прототипе (патент RU №2163582).The properties are shown in table 1. According to paragraph No. 1, the test results of the start and end of setting and tensile strength on the compositions obtained by the method described in the prototype (patent RU No. 2163582) are entered.

Результаты испытаний показывают высокую эффективность предложенного способа активации воды затворения композитов на основе цементов.The test results show the high efficiency of the proposed method for the activation of mixing water of cement-based composites.

Источники:Sources:

1. Авт.св. №1705266, М. кл5 C04B 40/00, Бюл.№2, 15.01.92 (аналог).1. Auto No. 1705266, M. cl. 5 C04B 40/00, Bull. No. 2, 01/15/92 (analog).

2. Патент RU 2163582, C04B 40/00 (прототип).2. Patent RU 2163582, C04B 40/00 (prototype).

3. ГОСТ 310.3-76.3. GOST 310.3-76.

4. ГОСТ 31108-2003.4. GOST 31108-2003.

5. ГОСТ 10180-90.5. GOST 10180-90.

Таблица 1Table 1 No. Вода затворенияMixing water Время схватывания, минSetting time, min Прочность при сжатии (МПа) в возрасте (сут.)Compressive Strength (MPa) at Age (days) началоStart окончаниеthe ending 1one 33 55 77 14fourteen 2828 1one обработанная по прототипу при U=50В; 1=0,155; S=1,7, частота 500 Гцprocessed by the prototype at U = 50V; 1 = 0.155; S = 1.7, frequency 500 Hz 110110 230230 5,6/125,6 / 12 12,7/2712.7 / 27 21,2/4821,2 / 48 28,0/59,628.0 / 59.6 37,6/8037.6 / 80 47,0/10047.0 / 100 22 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 1·10-2 секPlasma-chemically treated mixing water. Processing time 1 · 10 -2 sec 9090 200200 8,8/168.8 / 16 18,7/3418.7 / 34 30,3/5530.3 / 55 40,2/7340.2 / 73 45,7/8345.7 / 83 55,0/10055.0 / 100 33 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 2·10-2 секPlasma-chemically treated mixing water. Processing time 2 · 10 -2 sec 8080 180180 9,8/179.8 / 17 19,0/3319.0 / 33 30,0/5230.0 / 52 41,4/7241.4 / 72 46/8046/80 57,5/10057.5 / 100 4four плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 3·10-2 секPlasma-chemically treated mixing water. Processing time 3 · 10 -2 sec 7575 180180 11,4/1911.4 / 19 21,0/3521.0 / 35 34.3/5734.3 / 57 45,0/7545.0 / 75 50,5/8450.5 / 84 60,1/10060.1 / 100 55 плазмохимически обработанная вода затворения. Время обработки 5·10-2 секPlasma-chemically treated mixing water. Processing time 5 · 10 -2 sec 7070 170170 12.3/2112.3 / 21 23,5/4023.5 / 40 35,2/6035.2 / 60 45,8/7845.8 / 78 49,9/8549.9 / 85 58,7/10058.7 / 100 Примечание: в знаменателе указано процентное соотношение прочности бетона по отношению к прочности бетона в возрасте 28 сутокNote: the denominator indicates the percentage of concrete strength relative to concrete strength at the age of 28 days

Claims (1)

Способ активации воды затворения композитов на основе цемента, включающий использование в качестве воды затворения водопроводную воду, отличающийся тем, что, с целью ускорения процессов гидратации, время начала и окончания схватывания и набора прочности бетона в ранний период, вода затворения активируется низкотемпературной неравновесной плазмой в период времени от 1·10-2 сек до 5·10-2 сек. A method of activating mixing water of cement-based composites, comprising using tap water as mixing water, characterized in that, in order to accelerate the hydration processes, the setting and strength of concrete start and end time in the early period, the mixing water is activated by low-temperature nonequilibrium plasma in the period time from 1 · 10 -2 sec. to 5 · 10 -2 sec.
RU2013140373/03A 2013-09-02 2013-09-02 Method of activating hardening water of cement-based composites RU2533506C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140373/03A RU2533506C1 (en) 2013-09-02 2013-09-02 Method of activating hardening water of cement-based composites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140373/03A RU2533506C1 (en) 2013-09-02 2013-09-02 Method of activating hardening water of cement-based composites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2533506C1 true RU2533506C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53382733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140373/03A RU2533506C1 (en) 2013-09-02 2013-09-02 Method of activating hardening water of cement-based composites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533506C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626092C1 (en) * 2016-04-14 2017-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Method for manufacturing variatropic cellular concrete
RU2695212C1 (en) * 2018-11-07 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Method of producing a plasma modified curing system for cement
RU2702594C1 (en) * 2018-11-28 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) Method for plasma activation of water or aqueous solutions and device for its implementation
RU2745107C1 (en) * 2020-09-18 2021-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Composition for the restoration of reinforced concrete structures of communication collectors

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU255097A1 (en) * В. П. Трушл ков METHOD FOR TREATING WATER OF FILLING CONCRETE MIXTURE BASED ON CEMENT AND OTHER MINERAL BINDERS
RU2088565C1 (en) * 1995-11-27 1997-08-27 Институт сильноточной электроники СО РАН Method and apparatus for partial oxidation of lower hydrocarbons in electric discharge
RU2129530C1 (en) * 1998-09-23 1999-04-27 Тен Юрий Александрович Method for water activation
RU2163582C2 (en) * 1999-04-13 2001-02-27 Томский государственный архитектурно-строительный университет Method for production of cement tempering liquid
CN1450002A (en) * 2003-04-10 2003-10-22 上海复洁环境科技工程有限公司 Ultrasmall size active oxygen water-purifier
RU2249574C1 (en) * 2004-01-08 2005-04-10 Военный инженерно-технический университет Method of activating concrete mix tempering water with bubbling agitation
UA81374C2 (en) * 2006-11-06 2007-12-25 Tyschenko Hanna Pavlivna Device for treating liquid by plasma-chemical method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU255097A1 (en) * В. П. Трушл ков METHOD FOR TREATING WATER OF FILLING CONCRETE MIXTURE BASED ON CEMENT AND OTHER MINERAL BINDERS
RU2088565C1 (en) * 1995-11-27 1997-08-27 Институт сильноточной электроники СО РАН Method and apparatus for partial oxidation of lower hydrocarbons in electric discharge
RU2129530C1 (en) * 1998-09-23 1999-04-27 Тен Юрий Александрович Method for water activation
RU2163582C2 (en) * 1999-04-13 2001-02-27 Томский государственный архитектурно-строительный университет Method for production of cement tempering liquid
CN1450002A (en) * 2003-04-10 2003-10-22 上海复洁环境科技工程有限公司 Ultrasmall size active oxygen water-purifier
RU2249574C1 (en) * 2004-01-08 2005-04-10 Военный инженерно-технический университет Method of activating concrete mix tempering water with bubbling agitation
UA81374C2 (en) * 2006-11-06 2007-12-25 Tyschenko Hanna Pavlivna Device for treating liquid by plasma-chemical method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626092C1 (en) * 2016-04-14 2017-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Method for manufacturing variatropic cellular concrete
RU2695212C1 (en) * 2018-11-07 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Method of producing a plasma modified curing system for cement
RU2702594C1 (en) * 2018-11-28 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) Method for plasma activation of water or aqueous solutions and device for its implementation
RU2745107C1 (en) * 2020-09-18 2021-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Composition for the restoration of reinforced concrete structures of communication collectors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2533506C1 (en) Method of activating hardening water of cement-based composites
AU2017249444A1 (en) Methods and compositions for treatment of concrete wash water
WO2010129700A3 (en) Amine sacrificial agents and methods and products using same
EA201592158A1 (en) CALCIUM BELIT-ALUMINATE AS ADDITIVE
RU2695212C1 (en) Method of producing a plasma modified curing system for cement
US11629074B2 (en) Method for activation of concrete mixing water
RU2016138734A (en) Sealing composition and methods for its manufacture
RU112088U1 (en) DEVICE FOR ACTIVATION OF WATER MIXING CONCRETE MIX
RU2014105566A (en) METHOD FOR PREPARING CONCRETE MIX
RU2725717C1 (en) Method of preparing concrete mixture
RU2163582C2 (en) Method for production of cement tempering liquid
RU2533564C1 (en) Method of obtaining of cement mixing liquid
MX2020009163A (en) Treatment of contaminated oil produced by oil and gas wells.
RU2552396C1 (en) Proteinic foam-producing agent and method for its production
US20230365439A1 (en) Method for activation of concrete mixing water
RU2725385C1 (en) Method of preparing concrete mixture
RU2380344C2 (en) Method of preparing and laying building mortar
MX2019014437A (en) Controllable ion release calcium particles, method for producing same and use thereof.
RU2558830C1 (en) Method of concrete mix preparation
SU960140A1 (en) Method for preparing cellular concrete mix
SU1036702A1 (en) Method for preparing cellular concrete mix
RU2399679C2 (en) Method for dressing of leather semi-finished goods
RU2058969C1 (en) Method for cement treatment
RU2015124322A (en) COMPOSITION FOR OBTAINING A CONCRETE MIX FOR WET TORCRETING
SU1705266A1 (en) Method of producing cement stone

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20200320