RU2602436C1 - Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article - Google Patents
Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602436C1 RU2602436C1 RU2015144443/03A RU2015144443A RU2602436C1 RU 2602436 C1 RU2602436 C1 RU 2602436C1 RU 2015144443/03 A RU2015144443/03 A RU 2015144443/03A RU 2015144443 A RU2015144443 A RU 2015144443A RU 2602436 C1 RU2602436 C1 RU 2602436C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- water
- mixture
- core
- articles
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении.The invention relates to the production of building materials and can be used to obtain concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening.
Известны способы получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, составы бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий и гранулированного заполнителя размером 0,5-10,0 мм, состоящего из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых кремнеземсодержащего компонента и гидроксида щелочного металла, а оболочка сформирована на поверхности ядра его окатыванием сухой пылевидной смесью совместно молотых негашеной извести и натрия кремнефтористого с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа. В качестве кремнеземсодержащего компонента используют перлит [Патент РФ №2358937 С1, МПК С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, C04B 111/27, опубл. 20.06.2009, бюл. №17] и стеклобой [Патент РФ №2361835 С1, МПК С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, C04B 111/27, опубл. 20.07.2009, бюл. №20].Known methods for producing concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening, concrete mix compositions for producing concrete building products and granular aggregate with a size of 0.5-10.0 mm, consisting of a core and a shell, where the core is obtained by granulating a mixture of co-milled silica-containing component and alkali metal hydroxide, and the shell is formed on the surface of the core by rolling it with a dry, dusty mixture of co-milled quicklime and sodium silicofluoride with following hardening strength to not less than 0.12 MPa. Perlite is used as the silica-containing component [RF Patent No. 2358937 C1, IPC С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, C04B 111/27, publ. 06/20/2009, bull. No. 17] and cullet [RF Patent No. 2361835 C1, IPC С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, C04B 111/27, publ. 07/20/2009, bull. No. 20].
Бетонная смесь для изготовления строительных изделий включает, мас.%: указанный заполнитель 5-40, вяжущее 10-25, мелкий заполнитель 15-45, вода - остальное. Способ получения бетонных строительных изделий включает смешение компонентов указанной выше смеси, формование строительных изделий, выдержку в формах и тепловлажностную обработку при атмосферном давлении и температуре 85-95°С.Concrete mixture for the manufacture of building products includes, wt.%: The specified aggregate 5-40, binder 10-25, fine aggregate 15-45, water - the rest. A method of obtaining concrete building products includes mixing the components of the above mixture, molding building products, aging in molds and heat and moisture treatment at atmospheric pressure and a temperature of 85-95 ° C.
Недостатком вышеуказанных патентов является недостаточная водостойкость бетонных изделий, низкие значения марок по водонепроницаемости бетонной смеси. Требование к данному показателю повышено для тонкостенных изделий, эксплуатируемых на открытом воздухе во влажной среде, в связи с их высокой подверженностью высолообразованию.The disadvantage of the above patents is the lack of water resistance of concrete products, low grades on the water resistance of the concrete mixture. The requirement for this indicator is increased for thin-walled products operated outdoors in a humid environment, due to their high susceptibility to salt formation.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий и гранулированного заполнителя размером 0,5-10,0 мм, состоящего из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых природной осадочной высококремнеземистой породы и гидроксида щелочного металла, а оболочка сформирована на поверхности ядра его окатыванием сухой пылевидной смесью совместно молотых негашеной извести и натрия кремнефтористого с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа.Closest to the proposed solution is a method for producing concrete building products subjected to heat and moisture treatment during hardening, the composition of the concrete mixture for producing concrete building products and granular aggregate with a size of 0.5-10.0 mm, consisting of a core and a shell, where the core is obtained by granulating the mixture together ground natural sedimentary high-siliceous rock and alkali metal hydroxide, and the shell is formed on the surface of the core by rolling it with a dry, dusty mixture together Olot quicklime and sodium silicofluoride, followed by hardening to strength of at least 0.12 MPa.
Бетонная смесь для изготовления строительных изделий включает, мас.%: указанный заполнитель 5-40, вяжущее 10-25, мелкий заполнитель 15-45, вода - остальное. Способ получения бетонных строительных изделий включает смешение компонентов указанной выше смеси, формование строительных изделий, выдержку в формах и тепловлажностную обработку при атмосферном давлении и температуре 85-95°С [Патент РФ №2361834 С1, МПК С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, С04В 111/27, опубл. 20.07.2009, бюл. №20].Concrete mixture for the manufacture of building products includes, wt.%: The specified aggregate 5-40, binder 10-25, fine aggregate 15-45, water - the rest. A method of obtaining concrete building products includes mixing the components of the above mixture, molding building products, aging in molds and heat and humidity treatment at atmospheric pressure and a temperature of 85-95 ° C [RF Patent No. 2361834 C1, IPC С04В 28/04, С04В 20/00, С04В 40/02, С04В 111/27, publ. 07/20/2009, bull. No. 20].
Недостатком гранулированного заполнителя по прототипу является то, что бетонные изделия, в состав которых входит вышеуказанный заполнитель, после тепловлажностной обработки имеют невысокие водостойкость и стойкость к высолообразованию, связанную с постоянной миграцией влаги в бетонном изделии, а получаемые значения прочности ограничивают области применения предлагаемых бетонных изделий.The disadvantage of granular aggregate according to the prototype is that concrete products, which include the above aggregate, after heat and moisture treatment have low water resistance and resistance to vysoleobrazovanie associated with the constant migration of moisture in the concrete product, and the obtained strength values limit the scope of application of the proposed concrete products.
Задача повышения прочности и водостойкости изделий, снижения водопоглощения и высолообразования решается введением в бетонную смесь гидрофобизирующего гранулированного заполнителя. Гидрофобизирующий гранулированный заполнитель вводится в бетонную смесь совместно с другими компонентами. Принцип его действия заключается в формировании при тепловлажностной обработке бетонного изделия раствора полисиликатов натрия в результате взаимодействия кремнеземсодержащего компонента и гидроксида щелочного металла. Раствор выступает в том числе носителем гидрофобизирующей добавки. В качестве кремнеземсодержащего компонента предлагается использование природного (опока) или техногенного (зола-унос) сырья, отличающегося активностью при взаимодействии со щелочью. Опока характеризуется высокой активностью, а зола-унос - низкой, но использование данных компонентов позволяет получать изделия с близкими значениями эксплуатационных характеристик.The task of increasing the strength and water resistance of products, reducing water absorption and salt formation is solved by introducing a hydrophobizing granular aggregate into the concrete mixture. Water-repellent granular aggregate is introduced into the concrete mix together with other components. The principle of its action is the formation of a solution of sodium polysilicates during the heat-moisture treatment of a concrete product as a result of the interaction of a silica-containing component and an alkali metal hydroxide. The solution also acts as a carrier of hydrophobizing additives. As a silica-containing component, it is proposed to use natural (flask) or technogenic (fly ash) raw materials, characterized by activity when interacting with alkali. The flask is characterized by high activity, and fly ash - low, but the use of these components allows you to get products with close values of operational characteristics.
Образующийся раствор через защитную оболочку попадает в бетонную матрицу, пропитывая ее и придавая гидрофобные свойства как за счет проникновения гидрофобизирующей добавки, так и в результате заполнения раствором пор и пустот с последующим формированием водонерастворимых новообразований. Введение в бетонную смесь гидрофобизирующего гранулированного заполнителя фракции 0,315-1,25 позволяет обеспечить требуемые прочность и водопоглощение изделий. Использование гранул меньшего размера не позволит обеспечить достаточную объемную пропитку изделия, а при использовании более крупных гранул - повышается пористость и снижается прочность изделия.The resulting solution through the protective shell enters the concrete matrix, impregnating it and imparting hydrophobic properties both due to the penetration of the hydrophobizing additive, and as a result of filling the pores and voids with the solution, followed by the formation of water-insoluble neoplasms. The introduction into the concrete mixture of hydrophobizing granular aggregate fraction 0.315-1.25 allows you to provide the required strength and water absorption of products. The use of smaller granules will not allow for sufficient volumetric impregnation of the product, and when using larger granules, porosity increases and the strength of the product decreases.
Объем формирующегося раствора определяется величиной удельной поверхности кремнеземсодержащего компонента и количеством гидрофобизирующей добавки. Введение гидрофобизирующей добавки в количестве менее указанного, не позволит достичь значительного снижения водопоглощения и высолообразования, а более указанного, приведет к снижению прочности бетонного изделия. Размол сырья до меньшей удельной поверхности не позволит достичь максимального количества раствора, более указанного, приведет к агрегации частиц и снижению интенсивности образования раствора. Использование в качестве защитной оболочки ядра гидрофобизирующего гранулированного заполнителя - портландцемента или шлакопортландцемента обусловлено тем, что предлагаемая оболочка является водостойкой, предотвращает попадание гидрофобизирующей добавки в бетонную смесь до тепловлажностной обработки, а также позволяет хранить заполнитель до начала эксплуатации без ухудшения его свойств. Температура тепловлажностной обработки изделий в интервале 70-90°С, являющаяся традиционной и оптимальной при производстве выбранных бетонных изделий, в то же время является достаточной для протекания реакции в ядре гидрофобизирующего гранулированного заполнителя. Более низкая температура приведет к увеличению времени термической обработки, а высокая - к ухудшению характеристик изделия.The volume of the resulting solution is determined by the specific surface area of the silica-containing component and the amount of water-repellent additive. The introduction of a hydrophobizing additive in an amount less than the specified one will not allow to achieve a significant reduction in water absorption and salt formation, and more than the specified one, will reduce the strength of the concrete product. Grinding the raw material to a lower specific surface does not allow reaching the maximum amount of the solution, more than indicated, will lead to aggregation of particles and a decrease in the intensity of formation of the solution. The use of a hydrophobizing granular aggregate as Portland cement or slag Portland cement as a protective shell core is due to the fact that the proposed shell is water-resistant, prevents water-repellent additives from entering the concrete mixture before heat-moisture treatment, and also allows the filler to be stored before use without compromising its properties. The temperature of the humidity and moisture treatment of products in the range of 70-90 ° C, which is traditional and optimal in the production of selected concrete products, is at the same time sufficient for the reaction to proceed in the core of a hydrophobizing granular aggregate. A lower temperature will increase the time of heat treatment, and a high temperature will lead to a deterioration in the characteristics of the product.
Технический результат достигается с помощью гидрофобизирующего гранулированного заполнителя для бетонной смеси, выполненного в виде гранул, состоящих из ядра и оболочки, где ядро получено гранулированием смеси совместно молотых компонентов со связкой - водным раствором силиката натрия плотностью 1,2-1,3 г/см3, а защитная оболочка сформирована на поверхности ядра путем опудривания в сухой пылевидной среде материала оболочки с последующим твердением до прочности не менее 0,12 МПа. Размер гранул составляет 0,315-1,25 мм, ядро формируется из кремнеземсодержащего компонента - опоки или золы-уноса, гидрофобизирующей добавки - стеарата кальция или ГКЖ-11 БСП и гидроксида щелочного металла - гидроксида натрия при их массовом соотношении 0,840-0,949:0,001-0,010:0,05-0,15, помол которых производят до удельной поверхности 250-450 м2/кг, а в качестве вяжущего для формирования защитной оболочки выступает портландцемент или шлакопортландцемент.The technical result is achieved using a hydrophobizing granular aggregate for concrete mix made in the form of granules consisting of a core and a shell, where the core is obtained by granulating a mixture of together ground components with a binder - an aqueous solution of sodium silicate with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 and the protective shell is formed on the surface of the core by dusting in a dry dusty environment of the shell material with subsequent hardening to a strength of at least 0.12 MPa. The granule size is 0.315-1.25 mm, the core is formed from a silica-containing component - flask or fly ash, a hydrophobizing additive - calcium stearate or GKZh-11 BSP and alkali metal hydroxide - sodium hydroxide with a mass ratio of 0.840-0.949: 0.001-0.010 : 0.05-0.15, the grinding of which is carried out to a specific surface of 250-450 m 2 / kg, and Portland cement or slag Portland cement acts as a binder for the formation of the protective shell.
Технический результат достигается тем, что бетонная смесь для изготовления строительных изделий, включающая вяжущее, мелкий заполнитель - кварцевый песок и воду, дополнительно содержит в своем составе гидрофобизирующий гранулированный заполнитель, суперпластификатор - Полипласт СП-1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный заполнитель 10-40; вяжущее 15-25; кварцевый песок 30-50; Полипласт СП-1 0,05-0,15; вода остальное.The technical result is achieved by the fact that the concrete mixture for the manufacture of building products, including binder, fine aggregate - quartz sand and water, additionally contains hydrophobizing granular aggregate, superplasticizer - Polyplast SP-1, in the following ratio, wt.%: Specified placeholder 10-40; astringent 15-25; silica sand 30-50; Polyplast SP-1 0.05-0.15; water the rest.
Технический результат достигается тем, что способ получения бетонных строительных изделий включает смешение компонентов указанной выше смеси, формование строительных изделий, выдержку в формах и последующую тепловлажностную обработку изделий при атмосферном давлении и температуре 70-90°С.The technical result is achieved by the fact that the method of producing concrete building products includes mixing the components of the above mixture, molding building products, holding in molds and subsequent heat and moisture treatment of the products at atmospheric pressure and a temperature of 70-90 ° C.
Технический результат достигается с помощью бетонного строительного изделия, характеризующегося тем, что получено указанным выше способом.The technical result is achieved using a concrete building product, characterized in that obtained by the above method.
Характеристика компонентов:Component Feature:
Для получения гидрофобизирующего гранулированного заполнителя использовали:To obtain a hydrophobizing granular aggregate used:
1) в качестве кремнеземсодержащего компонента для изготовления ядра заполнителя:1) as a silica-containing component for the manufacture of core aggregate:
- опоку, отобранную из открытого карьера Алексеевского месторождения, республика Мордовия. Химический состав, мас.%: SiO2 - 87,27; Al2O3 - 5,91; Fe2O3 - 2,42; MgO - 1,53; K2O - 1,19; СаО - 0,82; TiO2 - 0,29; Na2O - 0,28;- a flask selected from the open pit of the Alekseevsky deposit, the Republic of Mordovia. Chemical composition, wt.%: SiO 2 - 87.27; Al 2 O 3 - 5.91; Fe 2 O 3 - 2.42; MgO - 1.53; K 2 O - 1.19; CaO - 0.82; TiO 2 0.29; Na 2 O - 0.28;
- золу-унос Новотроицкой ТЭЦ, Оренбургская область. Химический состав, мас.%: SiO2 - 54,44; Al2O3 - 29,35; Fe2O3 - 5,85; MgO - 3,82; K2O - 1,88; СаО - 1,77; TiO2 - 1,06; Na2O - 1,03;- fly ash of the Novotroitsk TPP, Orenburg Region. Chemical composition, wt.%: SiO 2 - 54.44; Al 2 O 3 - 29.35; Fe 2 O 3 - 5.85; MgO - 3.82; K 2 O - 1.88; CaO - 1.77; TiO 2 - 1.06; Na 2 O - 1.03;
2) в качестве гидроксида щелочного металла использовали гидроксид натрия по ГОСТ 2263-79;2) sodium hydroxide according to GOST 2263-79 was used as an alkali metal hydroxide;
3) в качестве гидрофобизирующей добавки использовали:3) as a hydrophobizing additive used:
- стеарат кальция по ТУ 2232-002-57149839-07;- calcium stearate according to TU 2232-002-57149839-07;
- ГКЖ-11 БСП по ТУ 2229-068-05808020-00 изм 1 - кремнийорганическая жидкость, 30% водный раствор метилсиликоната натрия;- GKZH-11 BSP according to TU 2229-068-05808020-00 rev 1 - organosilicon liquid, 30% aqueous solution of sodium methylsiliconate;
4) при гранулировании порошка совместно молотого кремнеземистого сырья с гидрофобизирующей добавкой и гидроксидом щелочного металла на тарельчатом грануляторе в качестве связки использовали водный раствор силиката натрия (жидкое стекло) по ТУ 2385-001-54824507-2000 плотностью 1,2-1,3 г/см3;4) when granulating a powder of co-ground silica raw material with a hydrophobizing additive and alkali metal hydroxide on a plate granulator, an aqueous solution of sodium silicate (water glass) was used as a binder according to TU 2385-001-54824507-2000 with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 ;
5) в качестве материала оболочки использовали:5) as the shell material used:
- портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н производства ЗАО «Белгородский цемент» по ГОСТ 31108-2003. Нормальная густота цементного теста по ГОСТ 310.4-81 - 25,0%; сроки схватывая: начало - 135 мин, конец - 220 мин; прочность при сжатии в возрасте 28 суток - 48,3 МПа;- Portland cement CEM I 42.5 N manufactured by CJSC Belgorod cement in accordance with GOST 31108-2003. Normal density of cement paste according to GOST 310.4-81 - 25.0%; grasping time: beginning - 135 minutes, end - 220 minutes; compressive strength at the age of 28 days - 48.3 MPa;
- шлакопортландцемент ЦЕМ II/А-III 42,5 Н производства ЗАО «Мальцовский портландцемент» по ГОСТ 31108-2003. Нормальная густота цементного теста по ГОСТ 310.4-81 - 24,0%; сроки схватывая: начало -170 мин, конец - 230 мин; прочность при сжатии в возрасте 28 суток - 46,3 МПа; содержание минеральной добавки - 13,7%.- slag Portland cement CEM II / A-III 42.5 N manufactured by CJSC “Maltsovsky Portland cement” in accordance with GOST 31108-2003. Normal density of cement paste according to GOST 310.4-81 - 24.0%; grasping time: start -170 min, end - 230 min; compressive strength at the age of 28 days - 46.3 MPa; the content of the mineral additive is 13.7%.
Для получения бетонных смесей с указанным гидрофобизирующим гранулированным заполнителем использовали:To obtain concrete mixtures with the specified hydrophobic granular aggregate used:
1. вяжущие - портландцемент и шлакопортландцемент, указанные выше (п. 5);1. binders - Portland cement and slag Portland cement, mentioned above (paragraph 5);
2. в качестве мелкого заполнителя бетонных смесей использовали природный кварцевый песок Корочанского месторождения, Белгородская область. Модуль крупности - 0,98, насыпная плотность - 1440 кг/м3. Песок категории тонких II класса по ГОСТ 8736-2014;2. As a fine aggregate of concrete mixtures used natural quartz sand Korochansky deposits, Belgorod region. The particle size modulus is 0.98, the bulk density is 1440 kg / m 3 . Sand of the category II thin according to GOST 8736-2014;
3. в качестве суперпластификатора использовали Полипласт СП-1 по ТУ 5870-005-58042865-05;3. Polyplast SP-1 according to TU 5870-005-58042865-05 was used as a superplasticizer;
4. вода водопроводная по ГОСТ 23732-2011.4. tap water in accordance with GOST 23732-2011.
Для получения ядер гидрофобизирующего гранулированного заполнителя при реализации заявленного способа кремнеземистое сырье дозировали с гидрофобизирующей добавкой и гидроксидом щелочного металла весовым методом. Полученную смесь загружали в шаровую мельницу и производили смешение и помол до достижения удельной поверхности 250-450 м2/кг. Молотый материал подавали на стандартный тарельчатый гранулятор, где при распылении водного раствора силиката натрия получали ядра заполнителя заданного размера. Полученные ядра заполнителя направляли на формирование защитной оболочки путем скатывания в барабанный смеситель, в который подавали также портландцемент или шлакопортландцемент, т.е. аналогично способу, описанному в патенте РФ №2077517. Контроль набора прочности гидрофобизирующего гранулированного заполнителя при твердении его при температуре окружающей среды производили по ГОСТ 9758-2012 путем испытания в цилиндре.To obtain cores of a hydrophobizing granular aggregate, when implementing the inventive method, siliceous feed was dosed with a hydrophobizing additive and an alkali metal hydroxide by the gravimetric method. The resulting mixture was loaded into a ball mill and mixed and milled until a specific surface of 250-450 m 2 / kg was reached. The ground material was fed to a standard plate granulator, where, by spraying an aqueous solution of sodium silicate, core aggregates of a given size were obtained. The obtained core aggregates were directed to the formation of the protective shell by rolling into a drum mixer, which also served Portland cement or slag Portland cement, i.e. similar to the method described in the patent of the Russian Federation No. 2077517. The strength gain control of the hydrophobizing granular aggregate during its hardening at ambient temperature was performed according to GOST 9758-2012 by testing in a cylinder.
Пример. Приготовление ядер гидрофобизирующего гранулированного заполнителяExample. Preparation of cores of hydrophobizing granular aggregate
Опоку (5,00 кг), гидрофобизирующую добавку - стеарат кальция (0,025 кг) и гидроксид щелочного металла - гидроксид натрия (0,50 кг) (табл. 1, смесь 1) мололи в мельнице совместно до удельной поверхности 350 м2/кг. Полученный порошковый материал подавали на тарельчатый гранулятор. На поверхность порошка путем разбрызгивания наносился водный раствор силиката натрия плотностью 1,2 г/см3 в количестве 7% соответственно по отношению к массе ядра заполнителя. Скоростью вращения и углом наклона тарели гранулятора регулировали диаметр получаемых ядер, который составлял в данном случае 0,7-0,8 мм.Flask (5.00 kg), a hydrophobizing additive — calcium stearate (0.025 kg) and an alkali metal hydroxide — sodium hydroxide (0.50 kg) (Table 1, mixture 1) were ground together in a mill to a specific surface of 350 m 2 / kg . The obtained powder material was fed to a plate granulator. On the surface of the powder by spraying was applied an aqueous solution of sodium silicate with a density of 1.2 g / cm 3 in an amount of 7%, respectively, relative to the mass of the core aggregate. The speed of rotation and the angle of inclination of the granulator plate controlled the diameter of the resulting cores, which in this case was 0.7-0.8 mm.
Получение защитной оболочки на ядрах. Полученные ядра направляли на опудривание портландцементом (1,67 кг) до получения гранул размером 0,9-1,0 мм. Опудривание производили в барабанном смесителе.Obtaining a protective shell on the nuclei. The obtained cores were sent for dusting with Portland cement (1.67 kg) to obtain granules with a size of 0.9-1.0 mm. Dusting was carried out in a drum mixer.
Приготовление бетонной смеси. Дозировку компонентов производили весовым способом: 1,92 кг портландцемента, 4,32 кг кварцевого песка, 2,4 кг гидрофобизирующего гранулированного заполнителя и 0,0096 кг суперпластификатора - Полипласт СП-1 перемешивали в бетоносмесителе до однородного состояния и добавляли 0,95 кг воды.Preparation of concrete mix. The components were dosed by weight: 1.92 kg of Portland cement, 4.32 kg of quartz sand, 2.4 kg of hydrophobizing granular aggregate and 0.0096 kg of superplasticizer - Polyplast SP-1 was mixed in a concrete mixer to a homogeneous state and 0.95 kg of water was added .
Формование образцов производили путем заполнения стандартных форм 2ФК-100 по ГОСТ 10181-2014. Время выдержки составляло 6 часов.Samples were formed by filling in standard forms 2FK-100 according to GOST 10181-2014. The exposure time was 6 hours.
Тепловлажностную обработку бетонных образцов производили в пропарочной камере при атмосферном давлении по режиму 2+6+2 и температуре изотермической выдержки 90°С, таким образом, приготовление бетонной смеси, формовку образцов и их тепловлажностную обработку производили по стандартной методике [Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. -М.: Стройиздат, 1971. - С. 98-102, 305-313].Heat and moisture treatment of concrete samples was carried out in a steaming chamber at atmospheric pressure according to the 2 + 6 + 2 mode and isothermal exposure temperature of 90 ° С, thus, the concrete mixture was prepared, samples were molded and their heat and moisture treatment was performed according to the standard method [Gershberg O.A. Technology of concrete and reinforced concrete products. -M .: Stroyizdat, 1971. - S. 98-102, 305-313].
Образцы изделий испытывали на прочность по ГОСТ 10180, водонепроницаемость определяли по ГОСТ 12730.5, водопоглощение по ГОСТ 12730.3. Оценку высолообразования производили по ГОСТ 30459.Product samples were tested for strength according to GOST 10180, water resistance was determined according to GOST 12730.5, water absorption according to GOST 12730.3. Evaluation of salt formation was performed according to GOST 30459.
Анализ результатов испытаний свойств образцов бетонных строительных изделий (табл. 1) показал:Analysis of the test results of the properties of samples of concrete building products (table. 1) showed:
1. Применение в составе бетонной смеси гидрофобизирующего гранулированного заполнителя согласно предложенному техническому решению позволяет получать прочные бетонные строительные изделия с пониженным водопоглощением за счет введения в состав гранулированного заполнителя гидрофобизирующей добавки.1. The use of a hydrophobizing granular aggregate in the concrete mix according to the proposed technical solution allows to obtain durable concrete building products with reduced water absorption due to the introduction of a hydrophobizing additive in the granular aggregate.
2. Снижение водопоглощения и введение гидрофобизирующей добавки способствует уменьшению высолообразования на поверхности строительного изделия.2. Reducing water absorption and the introduction of water-repellent additives helps to reduce vysoleobrazovaniya on the surface of a building product.
3. Уменьшение диаметра гранул гидрофобизирующего гранулированного заполнителя согласно данному техническому решению способствует уменьшению диаметра пор в бетонном изделии, что в свою очередь способствует росту прочностных характеристик и водонепроницаемости.3. The reduction in the diameter of the granules of the hydrophobizing granular aggregate according to this technical solution helps to reduce the pore diameter in the concrete product, which in turn contributes to an increase in strength characteristics and water resistance.
4. Содержание гидрофобизирующего гранулированного заполнителя в составе бетонной смеси ниже 10 мас.%, а также выше 40 мас.% приводит к существенному снижению физико-механических показателей бетонных изделий.4. The content of hydrophobizing granular aggregate in the composition of the concrete mixture below 10 wt.%, And also above 40 wt.% Leads to a significant decrease in the physico-mechanical properties of concrete products.
Таким образом, представленное техническое решение в виде гидрофобизирующего гранулированного заполнителя и составов бетонных смесей на его основе позволяет получить строительное бетонное изделие с маркой по водонепроницаемости В6-В10, пределом прочности при сжатии 35-51 МПа и водопоглощением 1,45-3,12%.Thus, the presented technical solution in the form of a hydrophobizing granular aggregate and compositions of concrete mixtures based on it allows to obtain a concrete building product with a water resistance grade of B6-B10, compressive strength of 35-51 MPa and water absorption of 1.45-3.12%.
Получаемое по заявленному способу строительное бетонное изделие для промышленного и гражданского строительства характеризуется низким водопоглощением, а также улучшенными прочностными характеристиками и водонепроницаемостью и, следовательно, низкими показателями высолообразования, что особо актуально при производстве тонкостенных бетонных изделий, эксплуатируемых на открытом воздухе во влажной среде.Obtained by the claimed method, the building concrete product for industrial and civil construction is characterized by low water absorption, as well as improved strength characteristics and water resistance and, therefore, low rates of salt formation, which is especially important in the manufacture of thin-walled concrete products operated outdoors in a humid environment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144443/03A RU2602436C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015144443/03A RU2602436C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2602436C1 true RU2602436C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57759931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015144443/03A RU2602436C1 (en) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2602436C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108623256A (en) * | 2018-05-22 | 2018-10-09 | 暨南大学 | A kind of artificial sand concrete of high-strength and high performance containing two class admixtures |
| RU2669898C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-10-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Hydrophobic granulated filler for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining decorative concrete facade products, decorative concrete facade products |
| RU2795801C1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-05-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Granulated aggregate for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products, concrete building product |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3930458A1 (en) * | 1989-09-12 | 1991-03-21 | Durmersheim Baustoffwerke | WERKTROCKENMOERTEL |
| RU2077517C1 (en) * | 1993-11-30 | 1997-04-20 | Багров Борис Олегович | Method for production of filler for concrete |
| RU2358937C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler based on perlite for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item |
| RU2361835C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler for concrete mix based on crushed glass, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product |
| RU2361834C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler based on natural sedimentary highly-siliceous rocks for concrete mix, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product |
| RU2518629C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" | Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product |
| RU2531501C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Granulated composite filler based on moulding flask for concrete building products and concrete building product |
-
2015
- 2015-10-15 RU RU2015144443/03A patent/RU2602436C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3930458A1 (en) * | 1989-09-12 | 1991-03-21 | Durmersheim Baustoffwerke | WERKTROCKENMOERTEL |
| RU2077517C1 (en) * | 1993-11-30 | 1997-04-20 | Багров Борис Олегович | Method for production of filler for concrete |
| RU2358937C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler based on perlite for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item |
| RU2361835C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler for concrete mix based on crushed glass, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product |
| RU2361834C1 (en) * | 2007-11-15 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Granulated filler based on natural sedimentary highly-siliceous rocks for concrete mix, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product |
| RU2518629C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет В.Г. Шухова" | Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product |
| RU2531501C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Granulated composite filler based on moulding flask for concrete building products and concrete building product |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2669898C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-10-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Hydrophobic granulated filler for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining decorative concrete facade products, decorative concrete facade products |
| CN108623256A (en) * | 2018-05-22 | 2018-10-09 | 暨南大学 | A kind of artificial sand concrete of high-strength and high performance containing two class admixtures |
| RU2795801C1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-05-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Granulated aggregate for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products, concrete building product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104446045B (en) | A kind of alkali-activated carbonatite Binder Materials and preparation method thereof | |
| US8337612B2 (en) | Environment friendly composite construction materials | |
| KR20200101971A (en) | How to improve mechanical strength and CO2 storage in cementitious products | |
| RU2361834C1 (en) | Granulated filler based on natural sedimentary highly-siliceous rocks for concrete mix, composition of concrete mix for manufacture of concrete construction products, method for manufacturing of concrete construction products and concrete construction product | |
| RU2358937C1 (en) | Granulated filler based on perlite for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item | |
| RU2378218C2 (en) | Raw composition for manufacturing of construction materials and products | |
| RU2602436C1 (en) | Water-repellent granulated filler based on silica raw material for concrete mixture, composition of concrete mixture for making concrete construction articles, method of producing concrete construction articles and concrete construction article | |
| CN104556785B (en) | Water reducing type metakaolin base slight expansion compacting agent and preparation method thereof | |
| Kannan et al. | Strength and water absorption properties of ternary blended cement mortar using rice husk ash and metakaolin | |
| RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
| JP2015508746A5 (en) | A method for preparing a cement, mortar, and concrete composition, which is a calcium carbonate-based filler containing an aluminosilicate material and containing a calcium carbonate-based filler in which a “filler blend” is treated with a fluidizing agent. Cement composition and cement product, and uses thereof | |
| RU2518629C2 (en) | Granulated nanostructuring filling agent based on highly silica components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete construction products (versions) and concrete construction product | |
| RU2412136C1 (en) | Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions) | |
| RU2502690C1 (en) | Granular nano-stucture-forming filler based on highly siliceous components for concrete mixture, composition of concrete mixture for obtaining concrete building products and concrete building product | |
| EP3156381B1 (en) | Process for preparing granules | |
| Kockal et al. | Effect of binder type and content on physical and mechanical properties of geopolymers | |
| RU2572432C1 (en) | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis | |
| RU2530816C1 (en) | Granulated composite filler based on diatomite for concrete mixture and concrete building product | |
| JP5724188B2 (en) | Concrete production method | |
| RU2536693C2 (en) | Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete | |
| RU2554613C1 (en) | Method for producing items of aerated concrete of autoclave hardening | |
| RU2361839C1 (en) | Granulated filler for silicate wall products based on siliceous zeolite rock, composition of raw mix for manufacture of silicate wall products, method for manufacturing of silicate wall products and silicate wall product | |
| RU2358936C1 (en) | Granulated filler based on siliceous ceolyte rocks for concrete mix, composition of concrete mix for production of construction items, method for production of concrete construction items and concrete construction item | |
| RU2561121C2 (en) | Crude mixture for making light concrete and method of making light concrete from crude mixture | |
| RU2365556C2 (en) | Granulated pearlite-based compositional filler for silicate wall products, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product |