RU2751180C1 - Сухая строительная ремонтная смесь - Google Patents

Сухая строительная ремонтная смесь Download PDF

Info

Publication number
RU2751180C1
RU2751180C1 RU2020133213A RU2020133213A RU2751180C1 RU 2751180 C1 RU2751180 C1 RU 2751180C1 RU 2020133213 A RU2020133213 A RU 2020133213A RU 2020133213 A RU2020133213 A RU 2020133213A RU 2751180 C1 RU2751180 C1 RU 2751180C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferrous metallurgy
fraction
processing
reoteck
hyperplasticizer
Prior art date
Application number
RU2020133213A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Александрович Дергунов
Сергей Владимирович Сериков
Антон Борисович Сатюков
Ольга Витальевна Серикова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
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 образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Priority to RU2020133213A priority Critical patent/RU2751180C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751180C1 publication Critical patent/RU2751180C1/ru

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
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области композиционных строительных материалов, а именно к многокомпонентным сухим строительным смесям с максимальным использованием местной сырьевой базы и отходов шлакопереработки для внутренних и наружных работ. Технический результат – повышенные физико-механические характеристики рабочих поверхностей, высокие адгезионные показатели смеси к различным поверхностям, защита ремонтируемых поверхностей от динамического перепада температурных воздействий, высокая степень защиты от динамических воздействий в проектном возрасте. Сухая строительная ремонтная смесь включает портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП, отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм, комплексную добавку, состоящую из гиперпластификатора в виде порошка на основе поликарбоксилатов – ReoTeck и регулятора реологических свойств средней вязкости, минерального модификатора - продукт предварительного дробления с последующим помолом шлаков черной металлургии фракции 5-10 мм до удельной поверхности, сопоставимой с удельной поверхностью цемента (Sуд ~ 4500 ÷ 5000 см2/г), содержащий: CaO – 21,39; SiO2 - 14,28; FeO - 52,86; MgO - 4,76; Al2O3 - 2,56; прочее – 4,15, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП 20,45-28,41, отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм 43,25-66,51; минеральный модификатор 4,45-11,22; гиперпластификатор ReoTeck 0,01-0,05; регулятор реологических свойств средней вязкости 0,01-0,08. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области композиционных строительных материалов, а именно к многокомпонентным сухим строительным ремонтным смесям с максимальным использованием местной сырьевой базы и отходов шлакопереработки ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания» для внутренний и наружных работ. Областью применения являются ремонтно-восстановительные работы бетонных конструкций и покрытий из бетона с выраженным поверхностными разрушениями в зданиях и сооружениях различного функционального назначения.
Анализ существующего уровня науки и техники в указанной области показал, что наиболее близким аналогом является известная сухая строительная смесь, включающая портландцемент, песок и комплексную добавку, портландцемент ПЦ-500 и дополнительно минеральный модификатор - шлам водоумягчения Сакмарской ТЭЦ, содержащий, %: SiO2 4,28, Al2O3 0,63, CaO 46,13, Fe2O3 1,23, FeO 0,23, TiO2 0,04, потери при прокаливании 0,50, причем комплексная добавка состоит из пластификатора в виде порошка - хидетал П-6, редиспергируемого сополимерного порошка - сополимер винилацетата и этилена DA 1200, модифицированной целлюлозы Bermocoll CCA 425 при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент ПЦ-500 - 28,60-33,80; песок - 40,30-47,50; пластификатор хидетал П-6 - 0,12-0,15; модифицированная целлюлоза Bermocoll CCA 425 – 0,01-0,02; сополимер винилацетата и этилена DA 1200 - 0,87-1,03; шлам водоумягчения Сакмарской ТЭЦ - 17,50-30,10 (патент РФ на изобретение № 2499777, МПК С04В 28/02, 41/46, 111/72, публ. 27.11.2013 Бюл. № 33).
Недостатком известной сухой строительной смеси является то что, у раствора, изготовленного из смеси аналога низкие показатели однородности структуры камня, высокая внутренняя пористость, размеренная кинетика набора прочности и склонность к ускоренному старению при воздействии влаги вследствие нестабильного гранулометрического состава инертных заполнителей.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание сухой строительной ремонтной смеси с оптимальным гранулометрическим составом минеральной части, что повышает ее технологические свойства в процессе приготовления, улучшает динамику набора прочности, как при сжатии, так и при изгибе повышая их проектное значение вследствие дополнительного упрочнения за счет механического сцепления зерен.
При решении указанной задачи был достигнут технический результат, обусловленный применением в составе сухой строительной ремонтной смеси рационально подобранного гранулометрического состава сродных по своему генетическому происхождению компонентов, а именно: портландцемент, отсевы переработки шлаков черной металлургии, минеральный модификатор и комплексная добавка, отсев переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм получен в результате дополнительного доизвлечения металлосодержащего концентрата в цехе разработки шлаковых отвалов на ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания», минеральный модификатор – продукт предварительного дробления с последующим помолом шлаков черной металлургии фракции 5-10 мм до удельной поверхности, сопоставимой с удельной поверхностью цемента (Sуд ~ 4500 ÷ 5000 см2/г), содержащий: CaO – 21,39; SiO2 - 14,28; FeO - 52,86; MgO - 4,76; Al2O3 - 2,56; прочее – 4,15, причем комплексная добавка состоит из гиперпластификатора в виде порошка на основе поликарбоксилатов – ReoTeck и регулятора реологических свойств средней вязкости на основе карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП - 20,45-28,41; отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм - 43,25-66,51; минеральный модификатор - 4,45-11,22; комплексная добавка : гиперпластификатор ReoTeck - 0,01-0,05; регулятор реологических свойств средней вязкости - 0,01-0,08.
Дисперсность минерального модификатора сопоставимая с удельной поверхностью цемента (Sуд ~ 4500 ÷ 5000 см2/г) примененного в составе портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП обеспечила динамичную кинетику набора прочности, как при сжатии, так и при изгибе повышая их проектное значение вследствие создания дополнительных активных центров гидратации и дополнительного упрочнения за счет механического сцепления зерен. Более того полученные пропорции минимизировали деформационные усадки камня в процессе гидратации цемента, проявился эффект компенсации усадочных деформаций.
Важным преимуществом предлагаемой сухой строительной ремонтной смеси является то, что ее производство способствует снижению экологической нагрузки путем утилизации маловостребованной фракции 0-10 мм шлаковых отвалов на ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания» которые относятся к источнику загрязнения окружающей среды.
Введение гиперпластификатора ReoTeck обеспечило минимизацию водотвердого отношения сухой строительной ремонтной смеси в процессе затворения, что дополнительно сказалось на увеличение прочностных характеристик, как в ранние сроки твердения, так и в проектном возрасте без ухудшения реологических характеристик смеси в процессе приготовления.
Добавление регулятора реологических свойств средней вязкости обеспечило приемлемое значение липкости раствора к ремонтируемым бетонным поверхностям с последующим увеличением величины адгезии при значении величины водоудерживающей способности смеси более 99,0 %.
Для приготовления сухой строительной ремонтной смеси используют неорганические компоненты: портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП, отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм, минеральный модификатор и комплексная добавка, содержащая гиперпластификатор ReoTeck и регулятор реологических свойств средней вязкости.
Приготовление сухой строительной ремонтной смеси складывается из двух этапов.
Первый этап: приготовление активированного модификатора. В смеситель в заданной пропорции подается минеральный модификатор представляющий собой продукт предварительного дробления с последующим помолом шлаков черной металлургии фракции 5-10 мм до удельной поверхности, сопоставимой с удельной поверхностью цемента (Sуд ~ 4500 ÷ 5000 см2/г), и комплексная добавка, содержащая гиперпластификатор ReoTeck и регулятор реологических свойств средней вязкости. Процесс смешивания длиться в течение 5 минут. В процессе перемешивания происходит осаждение компонентов комплексной добавки на поверхности зерен минерального модификатора и гомогенизация компонентов.
Второй этап: приготовление сухой строительной ремонтной смеси. В смеситель поступают компоненты в следующей последовательности:
1. отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм и портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП перемешиваются в течение 3 мин.
2. вводится активированный модификатор и процесс перемешивания длиться 5 мин. Такая процедура перемешивания необходима для получения максимально однородной по составу смеси.
Продолжительность цикла перемешивания не превышает 13 мин.
В результате экспериментальных изысканий разработан оптимальный состав смеси сухой строительной ремонтной следующего содержания:
портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП 20,45-28,41;
отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм 43,25-66,51;
минеральный модификатор 4,45-11,22;
комплексная добавка:
гиперпластификатор ReoTeck 0,01-0,05;
регулятор реологических свойств средней вязкости 0,01-0,08.
Сопоставление строительно-технических характеристик предлагаемого состава сухой строительной ремонтной смеси с наиболее близким с прототипом (патент РФ на изобретение № 2499777, МПК С04В 28/02, 41/46, 111/72, публ. 27.11.2013 Бюл. № 33) представлено в таблице.
№
п/п		 Состав компонентов Содержание компонентов, мас %
Прототип Предлагаемая смесь
1 Портландцемент Пц-500 28,60-33,80 -
2 Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП - 20,45-28,41
3 Песок 40,30-47,50 -
4 Отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм - 43,25-66,51
5 Пластификатор Хидетал П-6 0,12-0,15 -
6 Гиперпластификатор ReoTeck - 0,01-0,05
7 Редиспергируемый сополимерный порошок DA 1200 0,87-1,03 -
8 Регулятор реологических свойств средней вязкости - 0,01-0,08
9 Минеральный модификатор шлам водоумягчения Сакмарской ТЭЦ 17,50-30,10 -
10 Модификатор (продукт предварительного дробления с последующим помолом шлаков черной металлургии фракции 5-10 мм) - 4,45-11,22
Технические характеристики
9 Насыпная плотность, кг/м3 1500 1685
10 Водоцементное отношение 0,84-1,21 не более 0,61
11 Водоудерживающая способность, % 98,2-98,7 не менее 99,0
12 Марка по морозостойкости, не менее F1 75 F2 150
13 Трещиностойкость по клин-тест - выдержано
14 Прочность при сжатии (изгибе), МПа 10,7-21,1 22,4-32,1
Гиперпластификатор REOTECK выпускается в соответствии с каталогом продукции компании ООО «Евросинтез», ссылка на каталог http://evrosintez.ru/produkciya/giperplastifikatory-na-osnove-polikarboksilatov/reoteck-dr5300/.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемая сухая строительная ремонтная смесь обладает оптимальными эксплуатационными характеристиками, обеспечивающие качественное восстановление цементобетонных покрытий, существующих и применяемых в области строительно-ремонтных работ, улучшенными реологическими, физико-механическими и строительно-техническими характеристиками.

Claims (2)

  1. Сухая строительная ремонтная смесь, включающая портландцемент, отсевы переработки шлаков черной металлургии, минеральный модификатор и комплексную добавку, отличающаяся тем, что отсев переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм получен в результате дополнительного доизвлечения металлосодержащего концентрата в цехе разработки шлаковых отвалов на ООО «Южно-Уральская Горно-перерабатывающая Компания», минеральный модификатор – продукт предварительного дробления с последующим помолом шлаков черной металлургии фракции 5-10 мм до удельной поверхности, сопоставимой с удельной поверхностью цемента Sуд ~ 4500 ÷ 5000 см2/г, содержащий: CaO – 21,39; SiO2 - 14,28; FeO - 52,86; MgO - 4,76; Al2O3 - 2,56; прочее – 4,15, причем комплексная добавка состоит из гиперпластификатора в виде порошка на основе поликарбоксилатов – ReoTeck и регулятора реологических свойств средней вязкости на основе карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. портландцемент ЦЕМ I 42,5Н ДП 20,45-28,41 отсевы переработки шлаков черной металлургии фракции 0-5 мм 43,25-66,51 минеральный модификатор 4,45-11,22 комплексная добавка: гиперпластификатор ReoTeck 0,01-0,05 регулятор реологических свойств средней вязкости 0,01-0,08
RU2020133213A 2020-10-09 2020-10-09 Сухая строительная ремонтная смесь RU2751180C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133213A RU2751180C1 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Сухая строительная ремонтная смесь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133213A RU2751180C1 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Сухая строительная ремонтная смесь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751180C1 true RU2751180C1 (ru) 2021-07-12

Family

ID=77019586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133213A RU2751180C1 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Сухая строительная ремонтная смесь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751180C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8148304B2 (en) * 2007-12-12 2012-04-03 Basf Se Copolymer based on a sulfonic acid-containing compound
RU2499777C2 (ru) * 2012-03-05 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Сухая строительная смесь
RU2577047C1 (ru) * 2014-11-20 2016-03-10 Анастасия Игоревна Чегаева Сухая строительная смесь
RU2595023C2 (ru) * 2009-11-11 2016-08-20 Басф Констракшн Полимерз Гмбх Смесь сухого строительного раствора
RU2660154C1 (ru) * 2017-10-05 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Сухая смесь для огнезащитного покрытия

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8148304B2 (en) * 2007-12-12 2012-04-03 Basf Se Copolymer based on a sulfonic acid-containing compound
RU2595023C2 (ru) * 2009-11-11 2016-08-20 Басф Констракшн Полимерз Гмбх Смесь сухого строительного раствора
RU2499777C2 (ru) * 2012-03-05 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Сухая строительная смесь
RU2577047C1 (ru) * 2014-11-20 2016-03-10 Анастасия Игоревна Чегаева Сухая строительная смесь
RU2660154C1 (ru) * 2017-10-05 2018-07-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Сухая смесь для огнезащитного покрытия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bignozzi et al. Tyre rubber waste recycling in self-compacting concrete
Nazari et al. Benefits of Fe2O3 nanoparticles in concrete mixing matrix
Nazari et al. Assessment of the effects of the cement paste composite in presence TiO2 nanoparticles
Unčík et al. The effect of basalt powder on the properties of cement composites
Karmegam et al. Utilization of granite sawing waste in self compacting concrete
Vivek et al. Effect of nano-silica in high performance concrete
CN110482883B (zh) 一种现场配制混凝土专用混合水泥及制备方法与应用
Sharma et al. Fresh and mechanical properties of self compacting concrete containing copper slag as fine aggregates
CN110550918A (zh) 一种聚合物改性修补砂浆及施工工艺
CN113336508A (zh) 一种自密实混凝土及其施工方法
Huseien et al. Effects of high volume ceramic binders on flexural strength of self-compacting geopolymer concrete
Mohanta et al. Study of Combined Effect of Metakaolin and Steel Fiber on Mechanical Properties of Concrete.
CN113651583A (zh) 一种高强高韧的抗冲磨混凝土及其制备方法
Kumar et al. Investigation of fresh, mechanical, and impact resistance properties of rubberized concrete
Kachouh et al. The use of steel fibers to enhance the performance of concrete made with recycled aggregate
NL2027168B1 (en) Steel slag powder-ferromanganese ore slag powder composite admixture and preparation process thereof
CN113754374A (zh) 低熟料超高性能混凝土及其制备方法
RU2751180C1 (ru) Сухая строительная ремонтная смесь
Tunç Strength properties of hardened concrete produced with natural aggregates for different water/cement ratios
Chen et al. The use of building rubbles in concrete and mortar
CN113968705B (zh) 一种桥面铺装用多元胶凝体系stc超高韧性混凝土材料
Palson et al. Mechanical properties of latex modified concrete with silica fume
CN114988777A (zh) 一种高流态自密实混凝土及其制备方法
Al-Ameeri et al. Using different types of fine aggregate to produce high strength concrete
Djelal et al. Experimental study on the valorization of poplar by-products in cement-based materials