RU2545226C1 - Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления - Google Patents
Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545226C1 RU2545226C1 RU2013146335/03A RU2013146335A RU2545226C1 RU 2545226 C1 RU2545226 C1 RU 2545226C1 RU 2013146335/03 A RU2013146335/03 A RU 2013146335/03A RU 2013146335 A RU2013146335 A RU 2013146335A RU 2545226 C1 RU2545226 C1 RU 2545226C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- taunit
- nanostructured material
- concrete
- carbon nanostructured
- strength
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, а именно к составам комплексных добавок для бетонных смесей и способам их приготовления, и может найти применение при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Технический результат - повышение темпа роста прочности бетонов в ранние сроки твердения при сохранении их высокой конечной прочности, а также повышение морозостойкости и водонепроницаемости. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит гиперпластификатор «Гиперлит» и углеродный наноструктурированный материал (УНМ) «Таунит», при следующем соотношении компонентов, масс.%: гиперпластификатор «Гиперлит» - 99,5-99,7, углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - 0,3-0,5. Способ приготовления предлагаемой комплексной добавки заключается в ультразвуковой диспергации углеродного наноструктурированного материала «Таунит» в гиперпластификаторе «Гиперлит» в течение 3-7 минут с помощью ультразвукового генератора УЗГ13-0,1/22. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к составам комплексных добавок для бетонных смесей и способам их приготовления, и может найти применение при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Известен способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь (RU 2397069 C1, опуб. 20.08.2010), которая используется для дорожного и аэродромного строительства, при изготовлении сборных и монолитных железобетонных изделий и конструкций.
Данная смесь включает портландцемент М500, фибру «Миксарм» стальную, заполнитель, пластифицирующую добавку «Полипласт СП-3», многослойные углеродные нанотрубки (УНТ) при следующем соотношении компонентов, кг/м3 смеси: портландцемент 320-330, заполнитель 1900-1920, стальная фибра 70-80, суперпластификатор 1,6-1,72, многослойные УНТ 0,010-0,015, вода затворения 130-145.
Способ ее приготовления заключается в том, что происходит перемешивание в смесителе портландцемента, фибры стальной, заполнителя, пластифицирующей добавки и воды затворения, предварительно проводят диспергацию портландцемента и суперпластификатора в линейно-индукционном вращателе, полученную сухую смесь совместно с водой затворения и многослойными углеродными нанотрубками обрабатывают в ультразвуковом диспергаторе.
Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также низкая эффективность процесса приготовления смеси.
Известна бетонная смесь (RU 2355656 C2, опуб. 20.11.2008), включающая цемент М500, наполнитель, воду и базальтовое волокно, модифицированное веществом, выбранным из группы, включающей полиэдральные многослойные углеродные наноструктуры фуллероидного типа и многослойные углеродные нанотрубки, взятым в количестве 0,0001-0,005 мас.ч. на одну мас.ч. базальтового волокна, причем в качестве наполнителя смесь содержит наполнитель, выбранный из группы, включающей смесь гравия с песком и смесь гравия с алюмосиликатными микросферами, и дополнительно бетонная смесь содержит пластификатор - полинафталинметиленсульфонат натрия при следующем соотношении компонентов (% мас.): цемент 24-48, наполнитель 30-60, модифицированное базальтовое волокно 2-6, пластификатор 0,9-1,1, вода - остальное.
Однако использование в данном изобретении пластификатора на основе полинафталинметиленсульфоната натрия не позволяет получить бетон с высокой марочной прочностью и долговечностью.
Прототипом является наномодификатор строительных материалов (RU 2482082 C2, опуб. 20.02.2013), содержащий углеродный наноструктурированный материал (УНМ), наполнитель и пластификатор, причем УНМ вводится в виде нанотрубок «Таунит», в качестве пластификатора смесь содержит поливинилпирролидон, в качестве наполнителя - полиэтиленгликоль ПЭГ-1500 и дополнительно содержит гидрокарбонат натрия и лимонную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: УНМ «Таунит» 0,1-8, поливинил-пирролидон 0,1-8, гидрокарбонат натрия 5,5-11,5, лимонная кислота 5,5-11,5, полиэтиленгликоль ПЭГ-1500 - остальное.
Использование данной комплексной добавки позволяет повысить прочность строительных материалов. Недостатком данного изобретения является невысокая подвижность бетонной смеси, невысокая прочность бетона в ранние сроки твердения, а также невысокая долговечность получаемого бетона.
Известен способ приготовления комплексной добавки для бетонной смеси, заключающийся в ультразвуковой диспергации углеродных нанотрубок «Таунит» в растворе пластификатора С-3 и спиртовой суспензии (Габидуллин М.Г., Хузин А.Ф., Рахимов Р.З. Ультразвуковая обработка - эффективный метод диспергирования углеродных нанотрубок в объеме строительного композита // Строительные материалы. 2013. №3. С. 57-59).
Использование этой смеси позволяет повысить прочность бетона. Недостатком является невысокая прочность бетона в ранние сроки твердения.
Задача настоящего изобретения - резкое повышение темпа роста прочности бетонов в ранние сроки твердения, обеспечение высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости, а также однородное распределение УНМ в его структуре.
Технический результат - высокие прочностные характеристики бетона в ранние сроки твердения, высокая марочная прочность.
Результат достигается тем, что в комплексной добавке для бетонной смеси, содержащей пластификатор и углеродный наноструктурированный материал «Таунит» согласно изобретению, содержит в качестве пластификатора - гиперпластификатор «Гиперлит», при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Гперпластификатор «Гиперлит» - 99,5-99,7
Углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - 0,3-0,5.
Результат достигается тем, что в способе приготовления комплексной добавки для бетонной смеси, заключающемся в ультразвуковой диспергации углеродного наноструктурированного материала «Таунит» в пластификаторе, согласно изобретения углеродный наноструктурированный материал подвергают ультразвуковой диспергации в гиперпластификаторе «Гиперлит» в течение 3-7 минут с помощью ультразвукового генератора УЗГ13-0,1/22. Ультразвуковая диспергация характеризуется следующими параметрами: частота 20,35-23,65 кГц, мощность 100 Вт, длина волны 0,127·105-0,147·105 м.
Для данной комплексной добавки использовался углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - коаксиальные многослойные углеродные нанотрубки с наружным диаметром 8-15 нм и длинной более 2 мкм. Число слоев одной трубки 6-10.
Гиперпластификатор «Гиперлит» - сополимер на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот, представляет собой светло-коричневую жидкость, водный раствор с содержанием сухого вещества 30-35%.
Комплексная добавка приготавливалась с помощью ультразвуковой диспергации. Углеродный наноструктурированный материал «Таунит» подвергался ультразвуковой диспергации в гиперпластификаторе «Гиперлит» в течение 3-7 минут с помощью ультразвукового генератора УЗГ13-0,1/22 при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Гиперпластификатор «Гиперлит» - 99,5-99,7
Углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - 0,3-0,5.
Далее добавка вводилась в бетонную смесь в виде водного раствора рабочей концентрации с водой затворения в количестве 1-1,5% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.
Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Вольского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178-85, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88 и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (масс.ч.):
Цемент:щебень:песок = 1:1,31:2,53
Вода добавлялась в бетонную смесь до достижения равной подвижности (класса П2) по ГОСТ 7473-94. Водоцементное отношение состава без добавки составило - 0.43, с комплексной добавкой - 0.32, с добавкой по прототипу - 0,36.
Из бетонных смесей изготавливались образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 3, 7, 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86, морозостойкость - по ГОСТ 10060.0-95, а водонепроницаемость - по ГОСТ 12730.5-84.
Составы комплексной добавки и результаты механических испытаний бетона приведены в таблице. Были также проведены испытания бетонной смеси и бетона с добавкой по аналогу и без добавки.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что бетон с использованием комплексной добавки в первые сутки имеет прочность на сжатие выше на 87-131%, на 3 сутки - 50-58%, на 7 сутки - 49-55%, и на 28 сутки - 39-45% по сравнению с прототипом. В возрасте 28 суток морозостойкость увеличивается на 100 циклов, а водонепроницаемость - на одну ступень.
Полученные результаты позволяют утверждать, что комплексная добавка повышает темп набора прочности бетонов в ранние сроки твердения и позволяет достигнуть высокой конечной прочности, морозостойкости и водонепроницаемости.
Claims (2)
1. Комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая пластификатор и углеродный наноструктурированный материал «Таунит», отличающаяся тем, что в качестве пластификатора используется гиперпластификатор «Гиперлит», при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гиперпластификатор «Гиперлит» - 99,5-99,7,
Углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - 0,3-0,5.
Гиперпластификатор «Гиперлит» - 99,5-99,7,
Углеродный наноструктурированный материал «Таунит» - 0,3-0,5.
2. Способ приготовления комплексной добавки, заключающийся в диспергации углеродного наноструктурированного материала «Таунит» в пластификаторе, отличающийся тем, что углеродный наноструктурированный материал подвергают ультразвуковой диспергации в гиперпластификаторе «Гиперлит» в течение 3-7 минут с помощью ультразвукового генератора УЗГ13-0,1/22.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146335/03A RU2545226C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146335/03A RU2545226C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2545226C1 true RU2545226C1 (ru) | 2015-03-27 |
Family
ID=53383218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013146335/03A RU2545226C1 (ru) | 2013-10-16 | 2013-10-16 | Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2545226C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637246C1 (ru) * | 2016-10-12 | 2017-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Наномодификатор строительных материалов |
| RU2789547C1 (ru) * | 2022-05-05 | 2023-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения наномодифицированной добавки для пенобетонов и пенобетонная смесь, содержащая указанную добавку |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4316925A (en) * | 1980-10-09 | 1982-02-23 | John Delmonte | Fiber reinforced cementitious castings |
| RU2009142644A (ru) * | 2009-11-19 | 2011-05-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Электронинвест" (RU) | Наноструктурирующий модификатор для бетона |
| RU2436742C2 (ru) * | 2007-08-03 | 2011-12-20 | С.Д.Р. Биотек Ферфаренстехник Гмбх | Термостойкое стекловолокно |
| RU2482082C2 (ru) * | 2011-08-15 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Наномодификатор строительных материалов и способ его получения |
-
2013
- 2013-10-16 RU RU2013146335/03A patent/RU2545226C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4316925A (en) * | 1980-10-09 | 1982-02-23 | John Delmonte | Fiber reinforced cementitious castings |
| GB2085504A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-28 | Delmonte John | Fiber reinforced cementitious castings |
| RU2436742C2 (ru) * | 2007-08-03 | 2011-12-20 | С.Д.Р. Биотек Ферфаренстехник Гмбх | Термостойкое стекловолокно |
| RU2009142644A (ru) * | 2009-11-19 | 2011-05-27 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Электронинвест" (RU) | Наноструктурирующий модификатор для бетона |
| RU2482082C2 (ru) * | 2011-08-15 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Наномодификатор строительных материалов и способ его получения |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637246C1 (ru) * | 2016-10-12 | 2017-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Наномодификатор строительных материалов |
| RU2789547C1 (ru) * | 2022-05-05 | 2023-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения наномодифицированной добавки для пенобетонов и пенобетонная смесь, содержащая указанную добавку |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103121814B (zh) | 一种轻质混凝土及其制备方法及应用 | |
| RU2423331C1 (ru) | Фибробетонная смесь | |
| CN104710128A (zh) | 一种硅酸盐水泥混凝土的超早强剂 | |
| CN103626449B (zh) | 一种抗冻混凝土及其制备方法 | |
| RU2355656C2 (ru) | Бетонная смесь | |
| Vijai et al. | Experimental investigations on mechanical properties of geopolymer concrete composites | |
| CN104803619A (zh) | 地质聚合物组合物及地质聚合物材料 | |
| CN112551971B (zh) | 一种可控性能发展路径的环氧乳液改性自密实混凝土材料 | |
| RU2480428C1 (ru) | Бетонная смесь | |
| CN103553457A (zh) | 一种耐盐腐蚀混凝土 | |
| CN111018471A (zh) | 一种绿色高性能混凝土及其制备方法 | |
| RU2433038C1 (ru) | Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь | |
| CN104803630A (zh) | 地质聚合物组合物及地质聚合物材料 | |
| EP2364962A2 (fr) | Béton ultraléger et son utilisation | |
| CN107352842A (zh) | 一种地铁管片混凝土用高早强型聚羧酸系减水剂 | |
| RU2545226C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления | |
| CN109650819A (zh) | 一种高强度高耐久性陶粒混凝土制品及其制备方法 | |
| RU2546688C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонной смеси и способ ее приготовления | |
| RU2439019C1 (ru) | Бетонная смесь и способ ее приготовления | |
| RU2551179C1 (ru) | Гипсоцементно-пуццолановая композиция | |
| Ali et al. | Evaluation of the Compressive strength of Concrete for partial replacement of Over Burnt Brick Ballast Aggregate | |
| RU2559235C1 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
| Jha et al. | An attempt of geopolymer synthesis from construction waste | |
| CN111170704A (zh) | 一种水泥基复合材料及其应用 | |
| Ali et al. | Performance Evaluation of Structural Lightweight Concrete Using Jhama Brick as a Partial Replacement of Coarse Aggregate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151017 |