RU2695212C1 - Method of producing a plasma modified curing system for cement - Google Patents
Method of producing a plasma modified curing system for cement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695212C1 RU2695212C1 RU2018139187A RU2018139187A RU2695212C1 RU 2695212 C1 RU2695212 C1 RU 2695212C1 RU 2018139187 A RU2018139187 A RU 2018139187A RU 2018139187 A RU2018139187 A RU 2018139187A RU 2695212 C1 RU2695212 C1 RU 2695212C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- plasma
- water
- per
- electric field
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 5
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 1
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
- 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
- C04B40/0204—Selection of the hardening environment making use of electric or wave energy or particle radiation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству бетонных, железобетонных изделий, строительных растворов, ячеистых бетонов и других строительных материалов и изделий на основе цемента.The invention relates to the field of building materials, in particular the production of concrete, reinforced concrete products, mortar, cellular concrete and other building materials and products based on cement.
Известен способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами с последующим использованием обработанной воды; для затворения цемента используют обработанную водопроводную воду, отобранную из средней, или катодной, или анодной камер, причем электрохимическую обработку воды ведут переменным асимметричным током при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц при отношении амплитуд прямой и обратной полуволн тока, равном 1,6-1,7. [Авторское свидетельство №1705266]A known method of producing cement mixing fluid, comprising the electrochemical treatment of tap water in a three-chamber electrolyzer with ion-selective membranes, followed by the use of treated water; for mixing cement using treated tap water, selected from the middle, or cathode, or anode chambers, and the electrochemical treatment of water is carried out by an asymmetric alternating current at a voltage of 40-50 V, a frequency of 500-600 Hz with a ratio of amplitudes of forward and reverse half-wave current equal to 1 , 6-1.7. [Copyright certificate No. 1705266]
К недостаткам данного способа следует отнести его нетехнологичность, использование сложного оборудования для электрохимической обработки воды и невысокую эффективность воздействия активированной, по предлагаемому способу воды, на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.The disadvantages of this method include its low technology, the use of sophisticated equipment for the electrochemical treatment of water and the low effectiveness of the activated, according to the proposed method, water on the rate of hydration and curing in the early concrete hardening period.
Наиболее близким техническим решением повышения скорости набора прочности цементных бетонов является активация воды затворения путем ее обработки низкотемпературной неравновесной плазмой. Для активации вода обрабатывалась низкотемпературной неравновесной плазмой в плазмотроне, состоящем из внутреннего стержневого электрода, помещенного внутри внешнего концевого электрода, между которыми создавалась область низкотемпературной неравновесной плазмы со значением параметра E/N 15×10-16 В⋅см2. Время обработки для активации воды изменялось от 1⋅10-2 сек до 5⋅10-2 сек, после чего активированная по предлагаемому способу вода использовалась в качестве воды затворения для получения композитов на основе цемента [Патент РФ №2533506].The closest technical solution to increase the rate of curing of concrete is to activate mixing water by treating it with a low-temperature nonequilibrium plasma. To activate, water was treated with a low-temperature nonequilibrium plasma in a plasmatron consisting of an internal rod electrode placed inside the external end electrode, between which a region of low-temperature nonequilibrium plasma was created with the parameter E / N 15 × 10 -16 V⋅cm 2 . The processing time for water activation varied from 1-10 -2 sec to 5-10 -2 sec, after which the water activated by the proposed method was used as mixing water to obtain cement-based composites [RF Patent No. 2533506].
Недостатком данного способа является невысокая эффективность воздействия активированной воды на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.The disadvantage of this method is the low efficiency of the effect of activated water on the rate of hydration and curing in the early period of concrete hardening.
Задачей изобретения является получение плазмомодифицированной системы затворения цемента с целью ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения строительных композитов на основе цемента.The objective of the invention is to obtain a plasma-modified cement mixing system with the aim of accelerating the hydration processes and curing in the early period of hardening of cement-based building composites.
Цель достигается путем приготовления водоцементной суспензии с последующей ее обработкой низкотемпературной плазмой со значением параметра E/N 15×10-16 В⋅см2, где Е – напряженность электрического поля, N – суммарная концентрация частиц плазмы, при значениях удельного энерговклада, превышающих 1 кВт на м3, напряженности электрического поля более 1 кВ на мм в искровом разряде в плазмотроне при воздействии в период времени от 1⋅10-2 с до 5⋅10-2 с и с последующим совмещением обработанной суспензии и перемешиванием с вяжущим и заполнителями для приготовления формовочных масс. Во время обработки низкотемпературной плазмой водоцементная суспензия подвергается воздействию электронов в результате чего происходит активация воды и гидратация зерен цементного вяжущего, являющимися дополнительными центрами кристаллизации при гидратации цементного вяжущего в формовочных смесях, которые ускоряют процесс набора прочности строительных композитов и обеспечивают на ряду со снижением водоцементного отношения повышение конечных прочностных характеристик строительных композитов на основе цемента. В Таблице 1 представлено сравнение систем затворения.The goal is achieved by preparing a water-cement suspension with its subsequent treatment with low-temperature plasma with a parameter value of E / N 15 × 10 -16 V⋅cm 2 , where E is the electric field strength, N is the total concentration of plasma particles, with specific energy input values exceeding 1 kW per m 3 , the electric field strength of more than 1 kV per mm in the spark discharge in the plasma torch when exposed to a period of time from 1⋅10 -2 s to 5⋅10 -2 s and then combining the treated suspension and mixing with a binder and fillers for preparation of molding materials. During processing with low-temperature plasma, a water-cement suspension is exposed to electrons, resulting in activation of water and hydration of cement binder grains, which are additional crystallization centers during hydration of cement binder in molding mixtures, which accelerate the process of building strength of building composites and provide, along with a decrease in water-cement ratio, an increase final strength characteristics of cement-based building composites. Table 1 presents a comparison of the mixing systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139187A RU2695212C1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Method of producing a plasma modified curing system for cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139187A RU2695212C1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Method of producing a plasma modified curing system for cement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695212C1 true RU2695212C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018139187A RU2695212C1 (en) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Method of producing a plasma modified curing system for cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695212C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745107C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Composition for the restoration of reinforced concrete structures of communication collectors |
| RU2769495C1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for activation of cement suspension |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU255097A1 (en) * | В. П. Трушл ков | METHOD FOR TREATING WATER OF FILLING CONCRETE MIXTURE BASED ON CEMENT AND OTHER MINERAL BINDERS | ||
| SU1000104A1 (en) * | 1981-07-22 | 1983-02-28 | Харьковский инженерно-строительный институт | Apparatus for activating building mixtures |
| RU2163582C2 (en) * | 1999-04-13 | 2001-02-27 | Томский государственный архитектурно-строительный университет | Method for production of cement tempering liquid |
| WO2009033476A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Massholder Karl F | Method for improving the hydrophilic properties of products, a cement and a cellulose ether having advantageous hydrophilic properties and use of plasma for treating products |
| RU2533506C1 (en) * | 2013-09-02 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Method of activating hardening water of cement-based composites |
| RU2626092C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for manufacturing variatropic cellular concrete |
-
2018
- 2018-11-07 RU RU2018139187A patent/RU2695212C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU255097A1 (en) * | В. П. Трушл ков | METHOD FOR TREATING WATER OF FILLING CONCRETE MIXTURE BASED ON CEMENT AND OTHER MINERAL BINDERS | ||
| SU1000104A1 (en) * | 1981-07-22 | 1983-02-28 | Харьковский инженерно-строительный институт | Apparatus for activating building mixtures |
| RU2163582C2 (en) * | 1999-04-13 | 2001-02-27 | Томский государственный архитектурно-строительный университет | Method for production of cement tempering liquid |
| WO2009033476A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Massholder Karl F | Method for improving the hydrophilic properties of products, a cement and a cellulose ether having advantageous hydrophilic properties and use of plasma for treating products |
| RU2533506C1 (en) * | 2013-09-02 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Method of activating hardening water of cement-based composites |
| RU2626092C1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Method for manufacturing variatropic cellular concrete |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745107C1 (en) * | 2020-09-18 | 2021-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Composition for the restoration of reinforced concrete structures of communication collectors |
| RU2769495C1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for activation of cement suspension |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2695212C1 (en) | Method of producing a plasma modified curing system for cement | |
| EP3284879B1 (en) | Concrete construction technique capable of controlling setting time and special equipment therefor | |
| RU2533506C1 (en) | Method of activating hardening water of cement-based composites | |
| PE20191523A1 (en) | CONCRETE, A DRY MIXTURE FOR THE PREPARATION OF THIS CONCRETE, AND A METHOD FOR THE PREPARATION OF THIS CONCRETE | |
| US11629074B2 (en) | Method for activation of concrete mixing water | |
| RU2508273C1 (en) | Method for production of concrete mixture based on activated water of tempering | |
| RU2732164C1 (en) | Method for preparation of wood filler for wood concrete | |
| CN108083737A (en) | A kind of light high strength concrete material and preparation method thereof | |
| RU2163582C2 (en) | Method for production of cement tempering liquid | |
| RU2725717C1 (en) | Method of preparing concrete mixture | |
| RU2725385C1 (en) | Method of preparing concrete mixture | |
| RU2363686C1 (en) | Method for control of setting and hardening processes in water-cement systems | |
| US20230365439A1 (en) | Method for activation of concrete mixing water | |
| RU2559235C1 (en) | Method of concrete mixture preparation | |
| RU2355667C2 (en) | Water activation method for building mortars and mixtures | |
| RU2677181C1 (en) | Method of improving quality of building structures | |
| RU2533564C1 (en) | Method of obtaining of cement mixing liquid | |
| RU2380344C2 (en) | Method of preparing and laying building mortar | |
| RU2058969C1 (en) | Method for cement treatment | |
| RU2394005C1 (en) | Method of making building blocks | |
| SU583985A1 (en) | Method of manufacturing construction articles | |
| SU1036702A1 (en) | Method for preparing cellular concrete mix | |
| RU2678749C1 (en) | Method of producing high quality cement | |
| RU2163583C1 (en) | Method of controlling process of hardening material binding material | |
| WO2017038972A1 (en) | Ceramic material and production method thereof, and eluted functional water |