RU2621327C1 - Raw materials mixture for producing macroporous concrete - Google Patents

Raw materials mixture for producing macroporous concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2621327C1
RU2621327C1 RU2016100792A RU2016100792A RU2621327C1 RU 2621327 C1 RU2621327 C1 RU 2621327C1 RU 2016100792 A RU2016100792 A RU 2016100792A RU 2016100792 A RU2016100792 A RU 2016100792A RU 2621327 C1 RU2621327 C1 RU 2621327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
expanded clay
water
raw materials
portland cement
melflux
Prior art date
Application number
RU2016100792A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Трофимович Ерофеев
Владимир Иванович Калашников
Андрей Дмитриевич Богатов
Василий Филиппович Смирнов
Сергей Валерьевич Казначеев
Елена Александровна Митина
Светлана Николаевна Богатова
Денис Владимирович Емельянов
Александр Иванович Родин
Дмитрий Анатольевич Светлов
Ирина Владимировна Ерофеева
Наталья Геннадьевна Родина
Анжелика Игоревна Сальникова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
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 "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority to RU2016100792A priority Critical patent/RU2621327C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621327C1 publication Critical patent/RU2621327C1/en

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
    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/12—Expanded clay
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/67—Biocides
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/67—Biocides
    • C04B2103/69—Fungicides
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: raw materials mixture comprises Portland cement clinker, expanded clay of the fraction 8-10 mm, an additive - superplasticizer Melflux 1641f, a filler - ferrosilicon production waste, an aqueous polymer composition comprising polyhexamethylene in a concentration of 39.5-40.5%, and water at the claimed ratio of the components.
EFFECT: improvement of physico-mechanical properties, increased compression and flexural strength of the macroporous concrete and increasing its biological resistance to the media of technophile microorganisms.
2 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве конструкций и изделий из крупнопористого бетона гражданского, промышленного, гидротехнического и мелиоративного назначения, а также для изготовления каркаса в каркасных бетонных конструкциях.The invention relates to building materials and can be used in the manufacture of structures and products from large-porous concrete for civil, industrial, hydraulic and land reclamation purposes, as well as for the manufacture of frames in concrete frame structures.

Известна сырьевая смесь для изготовления крупнопористого бетона, включающая портландцемент, воду и керамзитовые заполнители (Ицкович С.М. Крупнопористый бетон. Технология и свойства: монография / С.М. Ицкович. - М.: Стройиздат, 1977. - 120 с.).Known raw material mixture for the manufacture of large-pore concrete, including Portland cement, water and expanded clay aggregates (Itskovich S. M. Large-porous concrete. Technology and properties: monograph / S. M. Itskovich. - M.: Stroyizdat, 1977. - 120 p.).

Недостатком известной сырьевой смеси являются низкие показатели прочности и биологической стойкости.A disadvantage of the known raw material mixture is low strength and biological resistance.

Наиболее близкой по технической сущности является сырьевая смесь для изготовления крупнопористого бетона, включающая портландцемент, керамзит фракции 5-10 мм, воду и добавки - тринатрий фосфат, сульфат железа (SU 1198038, МПК С04В 28/02, опубл. 15.12.1985).The closest in technical essence is the raw material mixture for the manufacture of porous concrete, including Portland cement, expanded clay fractions of 5-10 mm, water and additives - trisodium phosphate, iron sulfate (SU 1198038, IPC С04В 28/02, publ. 15.12.1985).

К недостаткам известной сырьевой смеси следует отнести недостаточно высокие прочностные показатели и низкую биологическую стойкость.The disadvantages of the known raw material mixture include insufficiently high strength indicators and low biological resistance.

Технический результат заключается в повышении прочностных показателей и биологической стойкости крупнопористого бетона.The technical result consists in increasing the strength characteristics and biological resistance of large-pore concrete.

Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь включает портландцементный клинкер, керамзит фракции 8-10 мм, добавку - суперпластификатор Melflux 1641f, дополнительно включает наполнитель в виде отходов производства ферросилиция, полимерную водную композицию, содержащую полигексаметиленгуанидин в концентрации 39,5-40,5%, и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:The essence of the invention lies in the fact that the raw material mixture includes Portland cement clinker, expanded clay fraction 8-10 mm, the additive is a Melflux 1641f superplasticizer, further includes a filler in the form of ferrosilicon waste, a polymer aqueous composition containing polyhexamethylene guanidine at a concentration of 39.5-40.5 %, and water in the following ratio of components, wt. %:

Портландцементный клинкерPortland cement clinker 18-2218-22 Керамзит фракции 8-10 ммExpanded clay fraction 8-10 mm 68,5-72,668.5-72.6 Суперпластификатор Melflux 1641fMelflux 1641f superplasticizer 0,077-0,0790,077-0,079 Отходы производства ферросилицияFerrosilicon production waste 0,9-1,10.9-1.1 Полимерная водная композиция,Polymer water composition, содержащая полигексаметиленгуанидин вcontaining polyhexamethylene guanidine in концентрации 39,5-40,5%concentration of 39.5-40.5% 0,163-0,2450.163-0.245 ВодаWater остальноеrest

Для получения сырьевой смеси для изготовления крупнопористого бетона использовались следующие компоненты: портландцементный клинкер ОАО «Мордовцемент» (3СаО⋅SiO2 59-63%; 2СаО⋅SiO2 18-18%; 3СаО⋅Al2O3 6-7,5%; 4СаО⋅Al2O3⋅Fe2O3 11-12%); керамзит фракции 8-10 мм (ГОСТ 9757-90); суперпластификатор (Melflux 1641f) производства немецкой фирмы «SKW Trostberg AG» - порошковый продукт, полученный методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата (форма - желтоватый порошок; насыпная плотность - 400-600 г/л; потери при нагревании - макс. 2,0 мас. %; 20% раствор при 20°С имеет pH, равный 6,5-8,5); полимерная водная композиция, содержащая полигексаметиленгуанидин (ПГМГ) - «Тефлекс-индустриальный» - концентрация ПГМГ 39,5-0,5% (ТУ 23-86-003-23170704-99, изм. №1, 2 к ТУ от 25 ноября 2006 г.); отходы производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезем с силикатным модулем n=1-2 и плотностью ρ=1,39-1,45 г/см3; вода, отвечающая требованиям ГОСТ 23732-2011, для затворения бетонов и строительных растворов.The following components were used to obtain the raw mix for the manufacture of large-pore concrete: Portland cement clinker OJSC Mordovcement (3СаО⋅SiO 2 59-63%; 2СаО⋅SiO 2 18-18%; 3СаО⋅Al 2 O 3 6-7.5%; 4СаО⋅Al 2 O 3 ⋅ Fe 2 O 3 11-12%); expanded clay fraction of 8-10 mm (GOST 9757-90); superplasticizer (Melflux 1641f) manufactured by the German company SKW Trostberg AG - a powder product obtained by spray drying based on a modified polyester carboxylate (form - yellowish powder; bulk density - 400-600 g / l; heat loss - max. 2.0 wt.%; 20% solution at 20 ° C has a pH of 6.5-8.5); polymer water composition containing polyhexamethylene guanidine (PHMG) - “Teflex-industrial” - concentration of PHMG 39.5-0.5% (TU 23-86-003-23170704-99, amendment No. 1, 2 to TU dated November 25, 2006 g); waste from the production of ferrosilicon of the Bratsk Ferroalloy Plant - silica fume with silicate module n = 1-2 and density ρ = 1.39-1.45 g / cm 3 water that meets the requirements of GOST 23732-2011, for mixing concrete and mortar.

Способ изготовления заключается в следующем. Производят весовую дозировку компонентов. В работающий смеситель постепенно вводят отмеренное количество портландцементного клинкера, воды, суперпластификатора - Melflux 1641f, отходов производства ферросилиция, полимерной водной композиции, содержащей полигексаметиленгуанидин. После получения однородной клеевой массы вводят керамзит фракции 8-10 мм. Полученную смесь тщательно перемешивают до полного обволакивания зерен заполнителя клеем. Приготовленную смесь укладывают в специальные стальные формы и уплотняют штыкованием. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и отверждают при термовлажностной обработке по следующему режиму: 2+4+2 час при температуре 85°С.The manufacturing method is as follows. Produce a weight dosage of the components. A measured amount of Portland cement clinker, water, super softener - Melflux 1641f, waste from the production of ferrosilicon, a polymer aqueous composition containing polyhexamethylene guanidine is gradually introduced into a working mixer. After obtaining a homogeneous adhesive mass, expanded clay of a fraction of 8-10 mm is introduced. The resulting mixture is thoroughly mixed until the filler grains are completely covered with glue. The prepared mixture is placed in special steel molds and sealed with bayonet. After a day, the finished samples are removed from the molds and cured by heat-moisture treatment according to the following regime: 2 + 4 + 2 hours at a temperature of 85 ° C.

При исследовании свойств крупнопористого бетона испытания проводились на образцах, составы которых приведены в табл. 1. Полученные результаты испытаний приведены в табл. 2.When studying the properties of large-porous concrete, tests were carried out on samples, the compositions of which are given in table. 1. The obtained test results are given in table. 2.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет улучшить физико-механические свойства (увеличение прочности при сжатии на 28,5%, при изгибе на 63,6%) крупнопористого бетона и повысить его биологическое сопротивление в средах технофильных микроорганизмов.Compared with the known solution, the proposed solution allows to improve physico-mechanical properties (increase in compressive strength by 28.5%, bending by 63.6%) of large-porous concrete and increase its biological resistance in environments of technophilic microorganisms.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (2)

Сырьевая смесь для изготовления крупнопористого бетона, включающая портландцементный клинкер, керамзит, воду и добавку, отличающаяся тем, что содержит керамзит фракции 8-10 мм, в качестве добавки - суперпластификатор Melflux 1641f, дополнительно включает наполнитель в виде отходов производства ферросилиция и полимерную водную композицию, содержащую полигексаметиленгуанидин в концентрации 39,5-40,5%, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The raw material mixture for the manufacture of large-porous concrete, including Portland cement clinker, expanded clay, water and an additive characterized in that it contains expanded clay fractions of 8-10 mm, as an additive, Melflux 1641f superplasticizer, additionally includes a filler in the form of waste from the production of ferrosilicon and a polymer aqueous composition, containing polyhexamethylene guanidine at a concentration of 39.5-40.5%, in the following ratio of components, wt. %: Портландцементный клинкерPortland cement clinker 18-2218-22 Керамзит фракции 8-10 ммExpanded clay fraction 8-10 mm 68,5-72,668.5-72.6 Суперпластификатор Melflux 1641fMelflux 1641f superplasticizer 0,077-0,0790,077-0,079 Отходы производства ферросилицияFerrosilicon production waste 0,9-1,10.9-1.1 Полимерная водная композиция,Polymer water composition, содержащая полигексаметиленгуанидин вcontaining polyhexamethylene guanidine in концентрации 39,5-40,5%concentration of 39.5-40.5% 0,163-0,2450.163-0.245 ВодаWater остальноеrest
RU2016100792A 2016-01-12 2016-01-12 Raw materials mixture for producing macroporous concrete RU2621327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100792A RU2621327C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Raw materials mixture for producing macroporous concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100792A RU2621327C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Raw materials mixture for producing macroporous concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621327C1 true RU2621327C1 (en) 2017-06-02

Family

ID=59032105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016100792A RU2621327C1 (en) 2016-01-12 2016-01-12 Raw materials mixture for producing macroporous concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621327C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1198038A1 (en) * 1983-06-29 1985-12-15 Ростовский инженерно-строительный институт Raw mixture for producing coarsly porous concrete
RU2111188C1 (en) * 1996-10-29 1998-05-20 Елшина Людмила Ивановна Concrete mixture
RU2219141C2 (en) * 2002-01-08 2003-12-20 Михин Андрей Александрович Cement solution
WO2011008936A2 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 U.S. Concrete, Inc. Cementitious compositions for decreasing the rate of water vapor emissions from concrete and methods for preparing and using the same
US8067403B2 (en) * 2005-12-12 2011-11-29 Allaccem, Inc. Methods and systems for preparing an antimicrobial composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1198038A1 (en) * 1983-06-29 1985-12-15 Ростовский инженерно-строительный институт Raw mixture for producing coarsly porous concrete
RU2111188C1 (en) * 1996-10-29 1998-05-20 Елшина Людмила Ивановна Concrete mixture
RU2219141C2 (en) * 2002-01-08 2003-12-20 Михин Андрей Александрович Cement solution
US8067403B2 (en) * 2005-12-12 2011-11-29 Allaccem, Inc. Methods and systems for preparing an antimicrobial composition
WO2011008936A2 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 U.S. Concrete, Inc. Cementitious compositions for decreasing the rate of water vapor emissions from concrete and methods for preparing and using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2423331C1 (en) Fibre-concrete mixture
RU2407719C1 (en) Raw mix for aerated concrete production
RU2552274C1 (en) Method to prepare gypsum cement pozzolan composition
RU2705114C1 (en) High-strength concrete
RU2505500C1 (en) High-strength concrete
RU2621327C1 (en) Raw materials mixture for producing macroporous concrete
JP5724188B2 (en) Concrete production method
RU2562625C1 (en) High-strength concrete
RU2569140C1 (en) Raw material mixture for high-strength fibre-reinforced concrete
RU2574746C1 (en) Raw mix to manufacture no-fine concrete
RU2551179C1 (en) Gypsum cement pozzolan composition
RU2575953C1 (en) Raw mix for manufacture of popcorn concrete
RU2688704C1 (en) Complex additive for foam concrete mixture
RU2777007C1 (en) Modified raw mixture for construction 3d printing in the technology of additive manufacturing
RU2773913C1 (en) Building mixture for 3d printing
RU2780315C1 (en) Building mixture for 3d printer
RU2778119C1 (en) Modified raw blend for 3d printing
RU2780512C1 (en) Modified concrete mixture for 3d printer extrusion
RU2777887C1 (en) Building mixture based on cement for 3d printing
RU2773914C1 (en) Building raw mixture for 3d printing
RU2775133C1 (en) Modified concrete mixture for 3d printing
RU2781163C1 (en) Raw material mixture for additive construction production by material extrusion
RU2781199C1 (en) Modified raw material mixture for construction 3d printing
RU2775032C1 (en) Modified concrete mixture for construction 3d printing
RU2781200C1 (en) Construction mixture for additive manufacturing

Legal Events

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

Effective date: 20180113