RU2548623C2 - Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения - Google Patents
Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548623C2 RU2548623C2 RU2013135142/03A RU2013135142A RU2548623C2 RU 2548623 C2 RU2548623 C2 RU 2548623C2 RU 2013135142/03 A RU2013135142/03 A RU 2013135142/03A RU 2013135142 A RU2013135142 A RU 2013135142A RU 2548623 C2 RU2548623 C2 RU 2548623C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- additive
- formaldehyde
- lignosulfonates
- technical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии пластифицирующих добавок для бетонов на основе портландцементов. Технический результат заключается в увеличении подвижности бетонной смеси, повышении прочности бетона, экономии цемента. Пластифицирующая добавка для бетона включает технические лигносульфонаты и формальдегид, указанные компоненты содержатся при следующем соотношении, мас.%: технические лигносульфонаты - 28-49,5, формальдегид - 1-7, остальное - вода до 100%, при этом способ получения добавки включает перемешивание исходных компонентов добавки в течение 360-720 мин и нагревание смеси при температуре 65-75°C. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии пластифицирующих добавок для бетонов на основе портландцементов.
Одним из важных и наиболее распространенных приемов получения технологичных бетонных смесей и качественных бетонов состоит во введении в бетонные смеси пластифицирующих добавок, обеспечивающих уменьшение вязкости и увеличение подвижности и с одновременным уменьшением водосодержания.
Ассортимент пластифицирующих добавок ограничивается в основном применением продуктов на основе жидких и порошкообразных лигносульфонатов ЛСТ, ЛСТМ, ЛСБУ и ЛСТИ и С-3 (Химические добавки для бетонов и строительных растворов, Строительный каталог СК-4, вып.1, М., 1987, с.35). Лигносульфонаты (ЛСТ), хотя и несколько уступают по эффективности известным суперпластификаторам, но по сравнению с последними имеют невысокую стоимость, и применение их не вызывает каких-либо сложностей, благодаря доступности исходных материалов, простоте необходимого оборудования для промышленного производства.
Во многих патентах и технической литературе описаны добавки на основе лигносульфонатов, снижающих водопотребность и способствующие диспергированию и разжижению бетонных смесей и строительных растворов. Примерами таких добавок являются, например, добавки, включающие: метилцеллюлозу, силиконат кальция и лигносульфонат натрия (T. Mizunuma, Admixtures for Grouting Composition Grouting, Chem. Abstr., 91 180418, 1979); карбонаты щелочных металлов и лигносульфонаты (Ger. Offen. №2813559, 05.10.1978); борат, лигносульфонат, карбонат и полиамины (US №4125160, 14.10.1978); формиат кальция, азотно-кислый натрий, лигносульфонат, поверхностно-активное вещество (GB №2003849, 21.03.1979); (SU №631483, 05.11.1979); лигносульфонат аммония (Ger. Offen. №2854349, 26.06.1980). Эти добавки не получили промышленного распространения ввиду ограниченности сырьевой базы большинства исходных компонентов и технологических трудностей, сопряженных с производством указанных добавок.
При применении технических лигносульфонатов как пластифицирующих добавок следует учитывать и их недостатки: нестабильность свойств; замедляющее влияние на процессы гидратации и твердения бетона; избыточное воздухововлечение в бетонную смесь, результатом чего тепловлажностную обработку бетонных изделий необходимо проводить в условиях мягких режимов с длительной (не менее четырехчасовой) предварительной выдержкой и медленным подъемом температуры.
Для приготовления пластификаторов повышенной эффективности разработан ряд способов модификации ЛСТ, в частности, формальдегидом или добавкой каустической соды.
По своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близким аналогом-прототипом является поверхностно-активная добавка для бетонной смеси и способ ее получения (SU №802229, 11.04.1979). Данная добавка содержит лигносульфонаты и формальдегид соответственно 80-92 и 8-20 масс.%. В описании к указанному авторскому свидетельству СССР приводится также способ получения добавки, заключающийся в предварительном перемешивании лигносульфонатов с формальдегидом и нагревании смеси до температуры 65-85°C, затем вводят серную кислоту для поддержания pН=3-4 с последующей выдержкой в течение 5-40 мин, после чего в полученную смесь вводят раствор щелочи в количестве, обеспечивающем pH, равном 7,5-9, и выдерживают при температуре 65-90°C в течение 0,5-1 час.
Известная добавка, обладая несколько улучшенными свойствами по сравнению с рядовыми техническими лигносульфонатами, тем не менее она не позволяет, в частности, снизить расход цемента более, чем на 10-15%, хотя практическое ее использование не подтверждает заявленную экономию цемента в бетонах, учитывая снижение качества производимых цементов на отечественных заводах из-за всеобщего недожога клинкера.
Задачей изобретения является при использовании заявленной пластифицирующей добавки в бетонных смесях увеличение подвижности последних, повышение прочности бетона во все стандартные сроки твердения, а также экономии цемента в технологии бетона и производства ЖБИ.
Поставленная задача решается тем, что пластифицирующая добавка для бетона, включающая технические лигносульфонаты и формальдегид, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, масс.%: технические лигносульфонаты 28-49.5, формальдегид 1-7, остальное -вода до 100%.
В соответствии с изобретением способ получения добавки заключается в том, что производят перемешивание технических лигносульфонатов и формальдегида в слабокислой или нейтральной среде при температуре 65-75°C в течение 360-720 мин, при следующем соотношении компонентов, масс.%: технические лигносульфонаты 28-49,5, формальдегид 1-7, вода 49,5-65.
Сущность изобретения состоит в следующем.
При нагревании в слабокислой или нейтральной среде технических лигносульфонатов и формальдегида между ними происходит химическое взаимодействие, а именно конденсация формальдегида и фрагментов фенольных колец лигносульфонатов. В результате конденсации увеличивается молекулярная масса лигносульфонатов, что приводит к усилению взаимодействия между ними и зернами цемента. Это усиление взаимодействия является результатом образования на поверхности зерен цемента адсорбционных пленок из молекулярно-адсорбирующихся солей лигносульфоновых кислот. Наличие таких гидрофильных пленок способствует образованию вокруг частиц материала адсорбирующего ПАВ (каковыми являются технические лигносульфонаты), водных оболочек, препятствующих слипанию и выполняющих роль гидродинамической смазки.
Фактическая конденсация лигносульфоната и формальдегида приводит к сужению молекулярно-массового распределения. В силу диффузионных причин низкомолекулярная фракция лигносульфонатов более реакционно способна с кинетической точки зрения. Вследствие этого при конденсации реакция взаимодействия низкомолекулярной фракции протекает с большей скоростью, чем у высокомолекулярной фракции. Результатом различия в скоростях взаимодействия является увеличение средней молекулярной массы до величины порядка 15000-25000 Дальтон. Важно отметить, что наилучшие результаты получаются, когда лигносульфонат находится в существенном избытке по сравнению с формальдегидом. При увеличении массовой доли формальдегида свыше 7% (по массе) начинают активно взаимодействовать высокомолекулярные фракции лигносульфонатов, а это приводит к образованию побочных нерастворимых продуктов конденсации.
Способ получения добавки отличается от аналога-прототипа отсутствием стадии введения серной кислоты, поскольку конденсация проводится при величине pH, естественной для раствора лигносульфонатов. По сравнению с известным способом конденсацию проводят 360-720 минут вместо 5-40 минут, что обеспечивает большую полноту протекания реакции, это в свою очередь приводит к усилению пластифицирующих свойств добавки, получаемой согласно изобретению.
Для получения согласно изобретения пластифицирующей добавки для бетона используют: «Лигносульфонаты технические ТУ 2455-028-00279580-2004»; «Формалин технический. Технические условия. ГОСТ 1625-89».
Определение подвижности, жесткости и объемной массы бетонной смеси производились в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 «Смеси бетонные. Методы испытания», ГОСТ Р 53231-2008 «Бетоны. Правила контроля прочности».
Бетонную смесь готовили из среднеалюминатного портландцемента марки 500 Д0, кварцевого песка с модулем крупности 2,2 и гранитного щебня фракции 5-20. Состав бетонной смеси - Ц:П:Щ:В=1:2,34:3:1,91 при водоцементном отношении В/Ц=0,50. Далее приведены примеры осуществления изобретения.
Пример 1. В аппарат с перемешивающим устройством загружают 100 г 30%-ного раствора технических лигносульфонатов, добавляют 20 г формалина (35% водный раствор формальдегида) (соотношение лигносульфонат:формальдегид - 1:0,07 по весу). Смесь перемешивали в течение 360 мин. На выходе получали пластифицирующую добавку с плотностью 1,14-1,16 г/см3 и содержащую 30-32% активной части.
Пример 2. Методика подготовки бетонной смеси была следующей: цемент и заполнители загружали в смеситель принудительного действия и перемешивали до получения однородной сухой массы, далее в смесь подавали воду затворения и пластифицирующую добавку в количестве 0,3-0,4% от массы цемента, при этом количество воды затворения рассчитывалось с учетом воды жидкофазной составляющей добавки.
В таблицах 1 и 2 представлены результаты испытаний, которые позволяют сделать заключение о том, что предлагаемая добавка обладает лучшей пластифицирующей способностью по сравнению с прототипом, а также обеспечивает сохраняемость бетонной смеси до трех-четырех часов.
Как показали результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний, использование настоящей пластифицирующей добавки в технологии бетона позволяет получить пластифицированные бетонные смеси при значительном повышении (от двух до пяти раз) подвижности без замедления твердения бетона как в ранние, так и в поздние сроки твердения и увеличения прочности бетона в эти же сроки на 25-30% по сравнению с известными пластифицирующими добавками на основе технических лигносульфонатов. Предварительные расчеты подтверждают ожидаемую экономию цемента порядка 15%.
Данная пластифицирующая добавка отвечает нормам ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов. Общие технические требования».
Таблица 1 | |||
Состав пластифицирующей добавки | |||
№№ п/п | Дозировка добавки, масс.% | Продукт конденсации ЛСТ с формалином, масс.% | Вода, масс.% |
1 | 0,5 | 0,96 | 99,04 |
2 | 0,3 | 0,60 | 99,40 |
3 | 0,35 | 0,68 | 99,32 |
4 | 0,4 | 0,78 | 99,22 |
Примечание: 1. Пример №1 соответствует прототипу |
Таблица 2 | |||||||
Эффективность пластифицирующей добавки в бетонах | |||||||
№№ п/п | Количество добавки, в % от массы цемента | Осадка конуса, см | Плотность смеси, кг/м3 | в/ц | Предел прочности при сжатии МПа в возрасте: | ||
3 суток | 7 суток | 28 суток | |||||
1 | 0,5* | 17 | 2382 | 0,50 | 15,7 | 24,2 | 33,1 |
2 | 0,3** | 18 | 2385 | 0,50 | 16,6 | 23,8 | 32,9 |
3 | 0,35** | 20 | 2391 | 0,50 | 17,1 | 26,8 | 34,7 |
4 | 0,4** | 23 | 2403 | 0,50 | 16,8 | 29,4 | 39,6 |
Примечание: 1. Пример №1 соответствует прототипу |
Claims (2)
1.Пластифицирующая добавка для бетона, включающая технические лигносульфонаты и формальдегид, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, масс.%:
технические лигносульфонаты 28-49,5
формальдегид 1-7
вода остальное до 100%
2. Способ получения пластифицирующей добавки по п.1, включающий перемешивание технических лигносульфонатов и формальдегида и нагревание смеси, отличающийся тем, что перемешивание ведут в течение 360-720 мин при температуре 65-75°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135142/03A RU2548623C2 (ru) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135142/03A RU2548623C2 (ru) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013135142A RU2013135142A (ru) | 2015-02-10 |
RU2548623C2 true RU2548623C2 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53281426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135142/03A RU2548623C2 (ru) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548623C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU802229A1 (ru) * | 1979-04-11 | 1981-02-07 | Центральный Научно-Исследовательский Экспериментальный И Проектный Институт По Сельскому Строительству | Поверхностно активна добавка дл бЕТОННОй СМЕСи и СпОСОб EE пОлучЕНи |
SU872489A1 (ru) * | 1979-01-10 | 1981-10-15 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Комплексна добавка дл бетонной и растворной смеси на основе цемента |
RU2152419C1 (ru) * | 1998-09-07 | 2000-07-10 | Вахрушев Леонид Петрович | Способ получения лигносульфонатного реагента для буровых растворов |
CN102101759A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-06-22 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和应用 |
-
2013
- 2013-07-26 RU RU2013135142/03A patent/RU2548623C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU872489A1 (ru) * | 1979-01-10 | 1981-10-15 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Комплексна добавка дл бетонной и растворной смеси на основе цемента |
SU802229A1 (ru) * | 1979-04-11 | 1981-02-07 | Центральный Научно-Исследовательский Экспериментальный И Проектный Институт По Сельскому Строительству | Поверхностно активна добавка дл бЕТОННОй СМЕСи и СпОСОб EE пОлучЕНи |
RU2152419C1 (ru) * | 1998-09-07 | 2000-07-10 | Вахрушев Леонид Петрович | Способ получения лигносульфонатного реагента для буровых растворов |
CN102101759A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-06-22 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013135142A (ru) | 2015-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tong et al. | Recent advances in chemical admixtures for improving the workability of alkali-activated slag-based material systems | |
CN103951350B (zh) | 一种结构保温轻骨料混凝土 | |
CN108545975A (zh) | 一种喷射混凝土用改性微硅粉 | |
WO2017045227A1 (zh) | 一种用于硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的化学添加剂 | |
MX2014004200A (es) | Aditivos de cemento y metodos relacionados de uso. | |
CN103965416A (zh) | 构件用早强型聚羧酸系减水剂及其制备方法 | |
RU2382004C2 (ru) | Органоминеральный модификатор для бетонных смесей и строительных растворов и способ его получения | |
Phoo-ngernkham et al. | Shear bond strength of FA-PC geopoylmer under different sand to binder ratios and sodium hydroxide concentrations | |
RU2381191C2 (ru) | Органо-минеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе | |
RU2014138999A (ru) | Способ изготовления цемента, строительных растворов, бетонных композиций, содержащих наполнитель на основе карбоната кальция, содержащий кремнийорганическое вещество, причем вышеупомянутый "смешанный наполнитель" обработан суперпластификатором, получаемые цементные композиции и цементные материалы и их применения | |
CN108117340B (zh) | 一种陶粒高强板制品及其制备方法 | |
CN104291729A (zh) | 一种混凝土引气剂及其制备方法 | |
RU2592907C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления пенобетона | |
RU2552274C1 (ru) | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции | |
RU2548623C2 (ru) | Пластифицирующая добавка для бетона и способ ее получения | |
RU2500650C1 (ru) | Комплексная разжижающая добавка для керамических шликеров, применяемых при изготовлении керамических изделий методом литья в гипсовых формах | |
CN112047698A (zh) | 一种低损失轻质高强泵送混凝土及其制备方法 | |
CN111302740A (zh) | 一种用于构件的低掺和料高强全轻集料混凝土及其制备方法 | |
RU2525565C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2399597C1 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
CN104370506A (zh) | 一种改进施工性能的混凝土及其制备方法 | |
RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
RU2454381C2 (ru) | Способ приготовления комплексного органо-минерального модификатора бетона | |
RU2362750C1 (ru) | Комплексная добавка для цементных бетонов | |
RU2478469C1 (ru) | Способ изготовления изделий из неавтоклавного пенобетона |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160727 |