RU2756655C1 - Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов - Google Patents
Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756655C1 RU2756655C1 RU2020138930A RU2020138930A RU2756655C1 RU 2756655 C1 RU2756655 C1 RU 2756655C1 RU 2020138930 A RU2020138930 A RU 2020138930A RU 2020138930 A RU2020138930 A RU 2020138930A RU 2756655 C1 RU2756655 C1 RU 2756655C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcapsules
- organomineral
- hybrid
- building
- mortars
- 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
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для получения эффективных самовосстанавливающихся строительных растворов, бетонов, сухих строительных смесей с использованием гибридных органоминеральных микрокапсул. Технический результат заключается в получении гибридных органоминеральных микрокапсул, способных сохранять свое действие при использовании в течение всего жизненного цикла строительного материала. Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов, заключающийся в том, что смешивают тонкодисперсную смесь активной пуццолановой добавки, в качестве которой используют сапонитсодержащий материал со средним размером частиц не менее 200 нм и не более 400 нм, с механоактивированной известью сопоставимой степени дисперсности и биоразлагаемым полимером, в качестве биоразлагаемого полимерного связующего используют ацетаты целлюлозы, смесь перемешивают, после чего выдерживают до полной полимеризации в течение 20 мин с дальнейшим ее измельчением до размера частиц не более 1 мкм. 1 пр.
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для получения эффективных самовосстанавливающихся строительных растворов, бетонов, сухих строительных смесей с использованием гибридных органоминеральных микрокапсул.
Известен способ получения плазмобиомодифицированных заполнителей из силикатсодержащих горных пород (Патент РФ №2638595), используемых для придания функции самовосстановления строительным материалам в процессе эксплуатации и содержащих в своем составе биоактивный материал, в качестве которого используют клетки грамположительных и грамотрицательных бактерий, которые обладают способностью участвовать в образовании карбоната кальция.
Недостатком данного технического решения является высокое массовое содержание (37%) пористого заполнителя (диатомиты, цеолиты, шунгизиты), что является целесообразным только для легких и ячеистых бетонов, которые не несут большую нагрузку, но не подходит для тяжелых и мелкозернистых бетонов.
Известны способы получения комплексной добавки для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (Патент РФ №2467968), заключающиеся в смешивании пуццолановой добавки, глины, минеральной добавки и воды.
Недостатком данного технического решения является незамедлительность действия добавки при использовании, она будет способна залечивать трещины в бетоне (за счет образования гидросиликатов кальция при взаимодействии пуццолана с гидроксидом кальция), но только на начальной стадии его жизненного цикла.
Известен способ получения органоминерального модификатора для бетонных смесей и строительных растворов (Патент РФ №2382004), заключающийся в механическом смешивании высокодисперсной пуццолановой добавки, микронаполнителя и суперпластификатора в определенном соотношении до гомогенного состояния и последующего уплотнения.
Недостатком данного технического решения является незамедлительность действия добавки при использовании.
Наиболее близким техническим решением по получению гибридных органоминеральных микрокапсул, выбранным в качестве прототипа, является гибридная органоминеральная добавка (Патент РФ №2608139), которая содержит в качестве минеральной составляющей смесь, состоящую из метакаолина, трепела и золы-уноса, а в качестве химической добавки - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе или нафталинформальдегидный суперпластификатор.
Недостатком данного технического решения является незамедлительность действия добавки при использовании.
Задачей изобретения является получение гибридных органоминеральных микрокапсул, способных сохранять свое действие при использовании в течение всего жизненного цикла строительного материала.
Технический результат совпадет с задачей изобретения и достигается смешиванием сухой активной пуццолановой добавки и извести до гомогенного состояния, их механоактивацией путем сухого помола на планетарно-шаровой мельнице и последующим смешиванием с небольшим количеством безводного жидкого биоразлагаемого полимера. Количество жидкого полимера должно составлять не более 15% всей реакционной массы. После полимеризации полученную массу измельчают до размера частиц не более 1 мкм. Полученные таким образом гибридные органоминеральные микрокапсулы добавляют в цементы, строительные растворы, бетоны и т.д. с обязательным тщательным перемешиванием для достижения равномерного распределения микрокапсул в объеме материала.
В случае трещинообразования к микрокапсулам на поверхности трещины начинает поступать воздух и биополимерная оболочка начинает разлагаться (предпочтительнее выбирать биополимер, разлагающийся при воздействии повышенной температуры ≈60°С или при воздействии воздуха, например при попадании на них аэробных бактерий, кроме того предпочтение следует отдавать биополимерам, не растворимым в воде, но разлагающимся с выделением воды), освобождая смесь пуццолановых добавок. В случае увлажнения бетона трещины с активированными микрокапсулами будут самозалечиваться за счет образования гидросиликатов кальция при взаимодействии пуццолана с известью и/или портландитом (гидроксид кальция - один из продуктов твердения цемента) в водной среде.
В качестве пуццолановой добавки можно использовать любое вещество, способное при реакции гидратации образовывать гидросиликаты кальция, в данном случае используют сапонит-содержащую добавку, предварительно подвергнутую механоактивации. В качестве биоразлагаемого полимерного связующего можно использовать любое органическое соединение, способное к самопроизвольной полимеризации и разложению микроорганизмами, в данном случае используют ацетаты целлюлозы, представляющие собой белую аморфную массу плотностью около 1300 кг/м3.
Пример осуществления изобретения: производят сухой помол безводного сапонит-содержащего материала до размера частиц не менее 200 нм и не более 400 нм (продольные размеры, т.к. отдельные частицы имеют форму пластинок толщиной в несколько нанометров) любым известным методом. В отмеченном размерном диапазоне сапонит-содержащий материал при взаимодействии с гидроксидом кальция и водой способен образовывать гидросиликаты группы тоберморита. Подготовленный таким образом сапонит-содержащий материал смешивают механоактивированной известью сопоставимой степени дисперсности. В качестве безводного полимера в сухую смесь добавляют ацетаты целлюлозы и смесь перемешивают, после чего выдерживают до полной полимеризации в течение 20 мин. После полимеризации полученную массу измельчают для лучшего смешения со строительной смесью, в данном случае до размера частиц не более 1 мкм. Полученные таким образом гибридные органоминеральные микрокапсулы добавляют в цементы, строительные растворы, бетоны и т.д. с обязательным тщательным перемешиванием для достижения равномерного распределения микрокапсул в объеме материала.
Использование микрокапсул обеспечивает получение эффективных самовосстанавливающихся строительных растворов, бетонов, сухих строительных смесей.
Claims (1)
- Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов, заключающийся в том, что смешивают тонкодисперсную смесь активной пуццолановой добавки, в качестве которой используют сапонитсодержащий материал со средним размером частиц не менее 200 нм и не более 400 нм, с механоактивированной известью сопоставимой степени дисперсности и биоразлагаемым полимером, в качестве биоразлагаемого полимерного связующего используют ацетаты целлюлозы, смесь перемешивают, после чего выдерживают до полной полимеризации в течение 20 мин с дальнейшим ее измельчением до размера частиц не более 1 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138930A RU2756655C1 (ru) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138930A RU2756655C1 (ru) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756655C1 true RU2756655C1 (ru) | 2021-10-04 |
Family
ID=77999891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020138930A RU2756655C1 (ru) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756655C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812225C1 (ru) * | 2023-05-11 | 2024-01-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Трехкомпонентная добавка для самозалечивания трещин бетона |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965341A3 (ru) * | 1976-12-30 | 1982-10-07 | Эпплтон Пейперз,Инк. (Фирма) | Способ получени микрокапсул |
RU2364576C1 (ru) * | 2007-12-14 | 2009-08-20 | Игорь Иванович Зоткин | Комплексная модифицирующая добавка для строительного раствора и способ получения строительного раствора |
WO2009111295A1 (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-11 | United States Gypsum Company | A self-leveling cementitious composition with controlled rate of strength development and ultra-high compressive strength upon hardening and articles made from same |
RU2382004C2 (ru) * | 2008-02-01 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") | Органоминеральный модификатор для бетонных смесей и строительных растворов и способ его получения |
RU2467968C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Роман Ринатович Сахибгареев | Комплексная добавка для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (варианты) и способ ее изготовления |
RU2608139C1 (ru) * | 2015-11-02 | 2017-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Гибридная органоминеральная добавка |
-
2020
- 2020-11-27 RU RU2020138930A patent/RU2756655C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965341A3 (ru) * | 1976-12-30 | 1982-10-07 | Эпплтон Пейперз,Инк. (Фирма) | Способ получени микрокапсул |
RU2364576C1 (ru) * | 2007-12-14 | 2009-08-20 | Игорь Иванович Зоткин | Комплексная модифицирующая добавка для строительного раствора и способ получения строительного раствора |
RU2382004C2 (ru) * | 2008-02-01 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Полипласт" (ОАО "Полипласт") | Органоминеральный модификатор для бетонных смесей и строительных растворов и способ его получения |
WO2009111295A1 (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-11 | United States Gypsum Company | A self-leveling cementitious composition with controlled rate of strength development and ultra-high compressive strength upon hardening and articles made from same |
RU2467968C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Роман Ринатович Сахибгареев | Комплексная добавка для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (варианты) и способ ее изготовления |
RU2608139C1 (ru) * | 2015-11-02 | 2017-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Гибридная органоминеральная добавка |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2812225C1 (ru) * | 2023-05-11 | 2024-01-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Трехкомпонентная добавка для самозалечивания трещин бетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mallikarjuna Rao et al. | Final setting time and compressive strength of fly ash and GGBS-based geopolymer paste and mortar | |
Kotwica et al. | Utilization of waste expanded perlite as new effective supplementary cementitious material | |
Wang et al. | Self-hydration characteristics of ground granulated blast-furnace slag (GGBFS) by wet-grinding treatment | |
Ferone et al. | Mechanical performances of weathered coal fly ash based geopolymer bricks | |
Wu et al. | Utilization of the circulating fluidized bed combustion ash in autoclaved aerated concrete: Effect of superplasticizer | |
Castaldelli et al. | Study of the binary system fly ash/sugarcane bagasse ash (FA/SCBA) in SiO2/K2O alkali-activated binders | |
Chindaprasirt et al. | Workability and strength of coarse high calcium fly ash geopolymer | |
Zhang et al. | The effect of stone waste on the properties of cemented paste backfill using alkali-activated slag as binder | |
US20130081557A1 (en) | Environment friendly composite construction materials | |
Zulkifly et al. | Effect of phosphate addition on room-temperature-cured fly ash-metakaolin blend geopolymers | |
Rashad et al. | Valorization of sugar beet waste as an additive for fly ash geopolymer cement cured at room temperature | |
Al-Fakih et al. | Performance and efficiency of self-healing geopolymer technologies: A review | |
Chindaprasirt et al. | Fluidized bed coal-bark fly ash geopolymer with additives cured at ambient temperature | |
RU2368580C2 (ru) | Способ получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего | |
CN102643107B (zh) | 一种免煅烧脱硫石膏基陶粒混凝土多孔砖 | |
Isa et al. | Characteristics of palm oil fuel ash geopolymer mortar activated with wood ash lye cured at ambient temperature | |
RU2756655C1 (ru) | Способ получения гибридных органоминеральных микрокапсул для бетонных смесей и строительных растворов | |
Sakr et al. | Mechanical properties, resistance to fire and durability for sulfate ions of alkali activated cement made from blast furnace slag-fine metakaolin | |
CN111217547B (zh) | 一种石墨烯地质聚合物材料及其制备方法、应用和再生方法 | |
RU2572432C1 (ru) | Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе | |
Al-Salami et al. | Pozzolanic activity of nano-silica and its application for improving physical, mechanical and structural properties of hardened cement | |
Darweesh et al. | Specific characteristics and microstructure of Portland cement pastes containing wheat straw ash (WSA) | |
Rashad | Performance of autoclaved alkali-activated metakaolin pastes blended with micro-size particles derivative from dehydroxylation of kaolinite | |
Zhu et al. | Influence of alkaline activator solution ratio on the properties of biomass fly ash-based alkali-activated materials | |
Huynh et al. | Feasibility of producing artificial aggregates by alkaline activation of fly ash-slag blends |