RU2778123C1 - Fine-grained self-compacting concrete mix - Google Patents
Fine-grained self-compacting concrete mix Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778123C1 RU2778123C1 RU2022103662A RU2022103662A RU2778123C1 RU 2778123 C1 RU2778123 C1 RU 2778123C1 RU 2022103662 A RU2022103662 A RU 2022103662A RU 2022103662 A RU2022103662 A RU 2022103662A RU 2778123 C1 RU2778123 C1 RU 2778123C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fine
- grained
- concrete
- portland cement
- self
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 16
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 12
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 30
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 7
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003563 Calcium Carbonate Drugs 0.000 description 2
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к мелкозернистым самоуплотняющимся бетонным смесям, и может быть использовано для монолитного бетонирования и ремонтных работ, где по технологии требуется повышенная подвижность смеси, высокая ранняя и проектная прочность мелкозернистого бетона.The invention relates to building materials, in particular to fine-grained self-compacting concrete mixtures, and can be used for monolithic concreting and repair work, where the technology requires increased mixture mobility, high early and design strength of fine-grained concrete.
Известен состав песчаного бетона, включающий портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, шлам химической водоочистки (ШХВО) с удельной поверхностью 1200-1300 м2/кг, микрокремнезем, суперпластификатор «Melflux 2651 F» и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 16,7-18; кварцевый песок - 68,4-70,0; ШХВО - 1,2-2,5; микрокремнезем - 0,8-2,8; суперпластификатор - 0,08-0,09; вода - 8,9-10,1 [1].Known composition of sandy concrete, including Portland cement, quartz sand with a fineness modulus of 2.7-3.2, chemical water treatment sludge (SHHVO) with a specific surface area of 1200-1300 m 2 /kg, microsilica, superplasticizer "Melflux 2651 F" and water, with the following ratio of components, wt.%: Portland cement - 16.7-18; quartz sand - 68.4-70.0; WHVO - 1.2-2.5; microsilica - 0.8-2.8; superplasticizer - 0.08-0.09; water - 8.9-10.1 [1].
Недостатком данной бетонной смеси является недостаточно высокая прочность песчаного бетона при сжатии в возрасте 28 сут, а также необходимость применения крупных кварцевых песков с модулем крупности 2,7-3,2, являющих дефицитными во многих регионах Российской Федерации. The disadvantage of this concrete mixture is the insufficiently high compressive strength of sand concrete at the age of 28 days, as well as the need to use large quartz sands with a fineness modulus of 2.7-3.2, which are in short supply in many regions of the Russian Federation.
Известна мелкозернистая бетонная смесь, включающая портландцемент, природный песок средней крупности, микрокремнезем и метакаолин в качестве минеральных добавок, суперпластификатор полифункционального действия на основе полиоксиэтиленовых производных полиметакриловой кислоты «Динамикс ПК» и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 19-19,9; песок - 67-67,5; микрокремнезем - 0,8-1,81; метакаолин - 0,5-1,08; суперпластификатор - 0,1-0,2; вода - остальное [2].A fine-grained concrete mixture is known, including Portland cement, medium-sized natural sand, silica fume and metakaolin as mineral additives, a polyfunctional superplasticizer based on polyoxyethylene derivatives of polymethacrylic acid "Dynamics PK" and water, in the following ratio, wt.%: Portland cement - 19- 19.9; sand - 67-67.5; microsilica - 0.8-1.81; metakaolin - 0.5-1.08; superplasticizer - 0.1-0.2; water - the rest [2].
Недостатком данной бетонной смеси являются низкие прочностные показатели получаемого бетона и необходимость использования песков средней крупности (Мк=2,0-2,5).The disadvantage of this concrete mix is the low strength characteristics of the resulting concrete and the need to use sands of medium size (MK=2.0-2.5).
Известна мелкозернистая бетонная смесь, включающая портландцемент, кварцевый песок, наполнитель, порошковый гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира «Melflux», водоудерживающую добавку, воду, в качестве портландцемента содержит портландцемент бездобавочный с показателем нормальной густоты цементного теста не более 26%, в качестве наполнителя микрокальцит с содержанием карбоната кальция не менее 97% с частицами фракции не более 120 мкм - не менее 98%, в том числе фракции менее 20 мкм - не более 7%, в качестве водоудерживающей добавки микрокремнезем конденсированный неуплотненный с содержанием аморфного кремнезема не менее 85% и удельной поверхностью 12-25 м2/г или метакаолин с содержанием аморфного глинозема не менее 40%, аморфного кремнезема - не менее 50%, аморфизацией структуры алюмосиликата не менее 90% и удельной поверхностью 1,2-2,5 м2/г при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент бездобавочный с показателем нормальной густоты цементного теста не более 26% 15,8-23,6; кварцевый песок 35,6-61,4; микрокальцит с содержанием карбоната кальция не менее 97% с частицами фракции не более 120 мкм - не менее 98%, в том числе фракции менее 20 мкм - не более 7% 1,8-27,4; порошковый гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира «Melflux» 0,14-0,30; микрокремнезем конденсированный неуплотненный с содержанием аморфного кремнезема не менее 85% и удельной поверхностью 12-25 м2/г или метакаолин с содержанием аморфного глинозема не менее 40%, аморфного кремнезема - не менее 50%, аморфизацией структуры алюмосиликата не менее 90% и удельной поверхностью 1,2-2,5 м2/г 0,81-4,20; вода остальное [3].Known fine-grained concrete mix, including Portland cement, quartz sand, filler, powdered hyperplasticizer based on Melflux polycarboxylate ether, water-retaining additive, water, as Portland cement contains Portland cement without additives with an indicator of normal density of the cement paste of not more than 26%, as a filler, microcalcite with the content of calcium carbonate is not less than 97% with particles of a fraction of not more than 120 microns - not less than 98%, including fractions of less than 20 microns - not more than 7%, as a water-retaining additive, condensed uncompacted silica fume with a content of amorphous silica of not less than 85% and specific surface 12-25 m 2 /g or metakaolin with amorphous alumina content of at least 40%, amorphous silica - at least 50%, amorphization of the aluminosilicate structure of at least 90% and a specific surface of 1.2-2.5 m 2 /g with the following the ratio of components, wt.%: Portland cement without additives with an indicator of normal density of the cement paste is not more than 26% 15.8-23.6; quartz sand 35.6-61.4; microcalcite with a calcium carbonate content of at least 97% with particles of a fraction of not more than 120 microns - not less than 98%, including fractions of less than 20 microns - not more than 7% 1.8-27.4; powder hyperplasticizer based on Melflux polycarboxylate ether 0.14-0.30; non-compacted condensed microsilica with an amorphous silica content of at least 85% and a specific surface of 12-25 m 2 /g or metakaolin with an amorphous alumina content of at least 40%, amorphous silica of at least 50%, amorphization of the aluminosilicate structure of at least 90% and a specific surface 1.2-2.5 m 2 /g 0.81-4.20; water the rest [3].
Известное техническое решение позволяет получить самоуплотняющиеся бетонные смеси со значениями осадки стандартного конуса 26-28 см (П5), повысить предел прочности при сжатии в проектном возрасте мелкозернистых бетонов до уровня высокопрочных бетонов с марочной прочностью М500-М1000 и выше (класс В40-В80 и выше), использовать в их составе портландцементы сниженных марок (с активностью 33-41 МПа), а также очень мелкие кварцевые пески с модулем крупности 1,4 (известные составы №7, 8 и 10). Однако данные составы содержат достаточно дорогостоящие компоненты - наполнитель микрокальцит КМ 100, водоудерживающие добавки (микрокремнезем конденсированный неуплотненный МК-85, метакаолин ВМК-40), что способствует повышению стоимости самоуплотняющихся смесей и изделий на их основе.The known technical solution makes it possible to obtain self-compacting concrete mixtures with standard cone settlement values of 26-28 cm (P5), to increase the compressive strength at the design age of fine-grained concrete to the level of high-strength concrete with grade strength M500-M1000 and higher (class B40-B80 and higher). ), use in their composition portland cements of reduced grades (with an activity of 33-41 MPa), as well as very fine quartz sands with a fineness modulus of 1.4 (known compositions No. 7, 8 and 10). However, these compositions contain quite expensive components - filler microcalcite KM 100, water-retaining additives (condensed uncompacted microsilica MK-85, metakaolin VMK-40), which contributes to an increase in the cost of self-compacting mixtures and products based on them.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является мелкозернистая самоуплотняющаяся смесь, включающая портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности Мкр=1,9, кварцевый наполнитель с удельной поверхностью 100 м2/кг, поликарбоксилатный суперпластификатор «Glenium ACE 430», ускоритель твердения «X-SEED 100» и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент - 44,2-44,7; кварцевый песок - 33,1-39,1; кварцевый наполнитель - 5,6-11,1; суперпластификатор - 0,3-0,4; ускоритель твердения - 0,2; вода - 10-11,1 [4].The closest technical solution to the claimed invention is a fine-grained self-compacting mixture, including Portland cement, quartz sand with particle size modulus M cr =1.9, quartz filler with a specific surface area of 100 m 2 /kg, polycarboxylate superplasticizer "Glenium ACE 430", hardening accelerator "X -SEED 100" and water, at the following ratio of components, wt.%: Portland cement - 44.2-44.7; quartz sand - 33.1-39.1; quartz filler - 5.6-11.1; superplasticizer - 0.3-0.4; hardening accelerator - 0.2; water - 10-11.1 [4].
Данное решение позволяет получать самоуплотняющиеся бетонные смеси с использованием мелких кварцевых песков с модулем крупности 1,9. Недостатками прототипа являются повышенный расход портландцемента (44,2-44,7 мас.%), необходимость применения дорогого кварцевого наполнителя с удельной поверхностью 100 м2/кг при недостаточно высокой ранней прочности в возрасте 1-их сут (20-22,2 МПа). This solution makes it possible to obtain self-compacting concrete mixtures using fine quartz sands with a size modulus of 1.9. The disadvantages of the prototype are the increased consumption of Portland cement (44.2-44.7 wt.%), the need to use expensive quartz filler with a specific surface area of 100 m 2 /kg with insufficiently high early strength at the age of 1 day (20-22.2 MPa ).
Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в повышении предела прочности при сжатии мелкозернистых бетонов, получаемых на основе самоуплотняющихся смесей, в раннем (1-ые сут - не менее 25 МПа) и проектном возрасте (28 сут - не менее 65 МПа (не ниже класса В50) за счет применения оптимальных комплексов добавок на основе порошкового поликарбоксилатного гиперпластификатора марки «Melflux 5581 F» и активной минеральной добавки, получаемой на основе термоактивированной (2 ч при температуре 700°С) полиминеральной глины Никитского месторождения Республики Мордовия, измельченный до удельной поверхности 7800 см2/г.The technical result, when using the claimed invention, is to increase the compressive strength of fine-grained concretes obtained on the basis of self-compacting mixtures in the early (1st day - at least 25 MPa) and design age (28 days - at least 65 MPa (not below class B50) due to the use of optimal complexes of additives based on powdered polycarboxylate hyperplasticizer of the Melflux 5581 F brand and an active mineral additive obtained on the basis of thermally activated (2 hours at a temperature of 700 ° C) polymineral clay of the Nikitsky deposit of the Republic of Mordovia, crushed to a specific surface 7800 cm 2 /g.
Сущность изобретения заключается в том, что мелкозернистая самоуплотняющаяся бетонная смесь содержит портландцемент бездобавочный класса ЦЕМ I 42,5Б с нормальной густотой 25-26%, мелкий природный песок с модулем крупности 1,8, порошок, получаемый из полиминеральной глины после термической обработки при температуре 700°С в течение 2 ч и последующем помоле до удельной поверхности 7800 см2/г, порошковый гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира марки «Melflux 5581 F» и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that the fine-grained self-compacting concrete mixture contains Portland cement without additives of the CEM I 42.5B class with a normal density of 25-26%, fine natural sand with a fineness modulus of 1.8, a powder obtained from polymineral clay after heat treatment at a temperature of 700 °C for 2 hours and subsequent grinding to a specific surface area of 7800 cm 2 /g, powder hyperplasticizer based on polycarboxylate ether brand "Melflux 5581 F" and water, in the following ratio of components, wt.%:
Для изготовления составов мелкозернистой самоуплотняющейся бетонной смеси использовались:For the manufacture of fine-grained self-compacting concrete mixtures, the following were used:
- портландцемент класса ЦЕМ I 42,5Б с нормальной густотой 25-26% производства ОАО «Мордовцемент», ГОСТ 31108-2020 «Цементы общестроительные. Технические условия»;- Portland cement of the CEM I 42.5B class with a normal density of 25-26%, produced by OJSC Mordovcement, GOST 31108-2020 “General construction cements. Specifications";
- природный мелкий кварцевый песок Болотниковского карьера Республики Мордовия с частицами размером не более 5 мм, модулем крупности 1,8, ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия»;- natural fine quartz sand of the Bolotnikovsky quarry of the Republic of Mordovia with particles no larger than 5 mm, fineness modulus 1.8, GOST 8736-2014 “Sand for construction work. Specifications";
- активная минеральная добавка на основе термоактивированной полиминеральной глины Никитского месторождения Республики Мордовия;- active mineral additive based on thermally activated polymineral clay from the Nikitsky deposit of the Republic of Mordovia;
- порошковый гиперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира марки «Melflux 5581 F» производства BASF Construction Solutions (Trostberg, Германия);- powdered hyperplasticizer based on polycarboxylate ether brand "Melflux 5581 F" manufactured by BASF Construction Solutions (Trostberg, Germany);
- вода для бетонов и строительных растворов по ГОСТ 23732-2011.- water for concretes and mortars according to GOST 23732-2011.
Способ приготовления активной минеральной добавки на основе полиминерального глинистого сырья заключается в предварительном измельчении исходного сырья (полиминеральной глины Никитского месторождения Республики Мордовия с содержанием 62% реакционных минералов (каолинита и иллита) до фракции не более 2,5 мм, термической обработке при температуре 700°С в течение 2 ч и последующем помоле до удельной поверхности 7800 см2/г. Оптимизация технологического режима получения активной минеральной добавки осуществлялась на основе результатов исследований, проведенных для следующих комбинаций факторов: температура обжига - 400-800°С; длительность обжига - 2-4 ч; концентрация добавки - 2-18% от массы вяжущего.The method for preparing an active mineral additive based on polymineral clay raw materials consists in preliminary grinding of the initial raw material (polymineral clay of the Nikitsky deposit of the Republic of Mordovia with a content of 62% of reaction minerals (kaolinite and illite) to a fraction of not more than 2.5 mm, heat treatment at a temperature of 700 ° C for 2 hours and subsequent grinding to a specific surface of 7800 cm 2 /g Optimization of the technological mode of obtaining an active mineral additive was carried out on the basis of the results of studies conducted for the following combinations of factors: firing temperature - 400-800°C; firing duration - 2-4 hours, the concentration of the additive is 2-18% by weight of the binder.
Смешивание компонентов бетонной смеси осуществляют последовательно, причем первоначально в смесителе перемешивают портландцемент и порошковый гиперпластификатор в течение 1-2 мин, затем засыпают минеральную добавку на основе полиминерального глинистого сырья и перемешивают в течение 1-2 мин, после чего вводят кварцевый песок и перемешивают сухую смесь до однородности в течение 1-2 мин. На заключительном этапе добавляют требуемое количество воды и перемешивают до получения бетонной смеси требуемой подвижности и однородности. Общее время приготовления бетонной смеси составляет от 8 до 10 мин (данное время включает в себя дополнительные операции по засыпке компонентов).The mixing of the components of the concrete mixture is carried out sequentially, and initially Portland cement and powder hyperplasticizer are mixed in the mixer for 1-2 minutes, then the mineral additive based on polymineral clay raw materials is poured and mixed for 1-2 minutes, after which quartz sand is introduced and the dry mixture is mixed until smooth for 1-2 minutes. At the final stage, the required amount of water is added and mixed until a concrete mixture of the required mobility and uniformity is obtained. The total time for preparing the concrete mixture is from 8 to 10 minutes (this time includes additional operations for backfilling the components).
Для определения подвижности бетонной смеси, как и для прототипа, определялся расплыв из конуса Хегерманна по ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии». Кроме того, была определена осадка бетонных смесей из стандартного конуса согласно ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний». Согласно [5], при разработке составов самоуплотняющихся мелкозернистых и тонкозернистых бетонных смесей классов по удобоукладываемости SF1-SF3 осадка стандартного конуса должна составлять от 25,5 до 28 см. To determine the mobility of the concrete mixture, as for the prototype, the flow from the Hegermann cone was determined according to GOST 310.4-81 “Cements. Methods for determining the strength in bending and compression. In addition, the draft of concrete mixes from a standard cone was determined according to GOST 10181-2014 “Concrete mixes. Test Methods". According to [5], when developing compositions for self-compacting fine-grained and fine-grained concrete mixes of workability classes SF1-SF3, the draft of a standard cone should be from 25.5 to 28 cm.
После приготовления бетонной смеси изготавливались образцы-балочки размером 40*40*160 мм и образцы-кубы с длиной ребра 100 мм по ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Все образцы до проектного возраста в 28 сут хранились в нормальных условиях (температура 20±2°С, относительная влажность окружающего воздуха не менее 90%, создаваемая в камере нормального твердения). Испытания образцов-балочек с определением предела прочности на растяжение при изгибе и при сжатии проводились в возрасте 1 и 28 сут, образов-кубов при сжатии - в проектном возрасте. Также определялась плотность образцов в равновесно-влажностном состоянии. After the preparation of the concrete mixture, beam samples 40*40*160 mm in size and cube samples with a rib length of 100 mm were made in accordance with GOST 10180 “Concrete. Methods for determining the strength of control samples. All samples up to the design age of 28 days were stored under normal conditions (temperature 20 ± 2°C, relative humidity of the ambient air of at least 90%, created in the normal hardening chamber). Tests of specimens-beams with the determination of tensile strength in bending and in compression were carried out at the age of 1 and 28 days, specimens-cubes in compression - at the design age. The density of the samples in the equilibrium-moisture state was also determined.
Составы предлагаемых мелкозернистых самоуплотняющихся бетонных смесей и прототипа представлены в табл. 1. Результаты испытаний данных составов и бетонов на их основе приведены в табл. 2.The compositions of the proposed fine-grained self-compacting concrete mixtures and the prototype are presented in table. 1. The results of testing these compositions and concretes based on them are given in table. 2.
Подвижность бетонных смесей по предлагаемой рецептуре при расплыве из конуса Хегермана 230-280 мм, что сопоставимо или выше прототипа (220-240 мм), осадка стандартного конуса 26-28 см (марка по подвижности согласно ГОСТ 7473-2010 - П5). Согласно [5], предлагаемые составы можно отнести к самоуплотняющимся смесям с осадкой конуса не менее 26 см и диаметром расплыва не менее 55 см.The mobility of concrete mixtures according to the proposed recipe when flowing from the Hegermann cone is 230-280 mm, which is comparable to or higher than the prototype (220-240 mm), the draft of the standard cone is 26-28 cm (mobility mark according to GOST 7473-2010 - P5). According to [5], the proposed compositions can be attributed to self-compacting mixtures with a cone draft of at least 26 cm and a flow diameter of at least 55 cm.
Из мелкозернистой самоуплотняющейся бетонной смеси были получены бетоны с прочностью при сжатии на 1-ые сут твердения 25,6-31,5 МПа и в проектном возрасте 66,7-72,1 МПа (на образца-кубах 100*100*100 мм), что соответствует классам В50-В55. Плотность бетонов в равновесно-влажностном состоянии в возрасте 28 сут составляет 2 282-2 298 кг/м3.From a fine-grained self-compacting concrete mixture, concretes were obtained with a compressive strength of 25.6-31.5 MPa on the 1st day of hardening and at a design age of 66.7-72.1 MPa (on sample cubes 100 * 100 * 100 mm) , which corresponds to classes B50-B55. The density of concrete in the equilibrium-moisture state at the age of 28 days is 2282-2298 kg/m 3 .
Таким образом, по сравнению с известным техническим решением предлагаемое изобретение позволяет получить мелкозернистые самоуплотняющиеся бетонные смеси с повышенными показателями предела прочности при сжатии в раннем (1 сут - не менее 25 МПа) и проектном возрасте (28 сут - не менее 65 МПа (не ниже класса В50)) без использования ускорителей твердения и дорогого кварцевого наполнителя с удельной поверхностью 100 м2/г, расширить номенклатуру мелкозернистых самоуплотняющихся бетонов с возможностью применения в их составе активной минеральной добавки (взамен более дорогих добавок - микрокремнезема и метакаолина) на основе термоактивированной глины и мелких природных кварцевых песков с модулем крупности 1,8, широко распространенных во многих регионах Российской Федерации.Thus, in comparison with the known technical solution, the present invention makes it possible to obtain fine-grained self-compacting concrete mixtures with increased compressive strength in early (1 day - at least 25 MPa) and design age (28 days - at least 65 MPa (not lower than the class B50)) without the use of hardening accelerators and expensive quartz filler with a specific surface of 100 m 2 /g, expand the range of fine-grained self-compacting concretes with the possibility of using an active mineral additive in their composition (instead of more expensive additives - silica fume and metakaolin) based on thermally activated clay and fine natural quartz sands with a fineness modulus of 1.8, widely distributed in many regions of the Russian Federation.
Источники информацииSources of information
1. RU 2569947, МПК С04В 28/04, C04B 18/04, C04B 24/24, C04B 103/46, опубл. 10.12.2015.1. RU 2569947, IPC C04B 28/04, C04B 18/04, C04B 24/24, C04B 103/46, publ. 12/10/2015.
2. RU 2627344, МПК С04В 28/04, C04B 18/04, C04B 18/14, С04В 24/24, C04B 111/20, C04B 103/32, опубл. 07.08.2017.2. RU 2627344, IPC C04B 28/04, C04B 18/04, C04B 18/14, C04B 24/24, C04B 111/20, C04B 103/32, publ. 08/07/2017.
3. RU 2657303, МПК С04В 28/04, C04B 14/06, C04B 14/26, С04В 24/26, C04B 103/32, C04B 103/46, C04B 111/20, опубл. 13.06.2018.3. RU 2657303, IPC C04B 28/04, C04B 14/06, C04B 14/26, C04B 24/26, C04B 103/32, C04B 103/46, C04B 111/20, publ. 06/13/2018.
4. RU 2603991, МПК С04В 28/04, C04B 24/24, C04B 103/32, C04B 103/14, C04B 111/62, опубл. 10.12.2016.4. RU 2603991, IPC C04B 28/04, C04B 24/24, C04B 103/32, C04B 103/14, C04B 111/62, publ. 12/10/2016.
5. Калашников В.И. Расчет составов высокопрочных самоуплотняющихся бетонов / В.И. Калашников // Строительные материалы. 2008. №10. С. 4-6.5. Kalashnikov V.I. Calculation of compositions of high-strength self-compacting concretes / V.I. Kalashnikov // Building materials. 2008. No. 10. pp. 4-6.
Таблица 1 - Составы мелкозернистых самоуплотняющихся бетонных смесейTable 1 - Compositions of fine-grained self-compacting concrete mixtures
составаNo.
composition
(класс ЦЕМ I 42,5Б)Portland cement
(class CEM I 42.5B)
с модулем крупности 1,9Quartz sand
with fineness modulus 1.9
с модулем крупности 1,8Quartz sand
with fineness modulus 1.8
Sуд=100 м2/кгquartz filler,
S beats \u003d 100 m 2 / kg
«Glenium ACE 430»Polycarboxylate Superplasticizer
Glenium ACE 430
«Melflux 5581 F»Hyperplasticizer
Melflux 5581F
«X-SEED 100»hardening accelerator
X-SEED 100
Таблица 2 - Свойства мелкозернистых самоуплотняющихся бетонных смесей, Table 2 - Properties of fine-grained self-compacting concrete mixes,
мелкозернистых бетонов на их основеfine-grained concretes based on them
составаNo.
composition
100*100*100 ммSample Cubes
100*100*100mm
МПа, в возрасте, сутbending strength,
MPa, aged, days
МПа, в возрасте, сутCompressive strength,
MPa, aged, days
при сжатии в проектном возрасте,
МПа (класс бетона)Strength
during compression at the design age,
MPa (class of concrete)
Примечание:Note:
*Указанный показатель бетонной смеси и бетона для прототипа не определялся.* The specified indicator of the concrete mix and concrete for the prototype was not determined.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2778123C1 true RU2778123C1 (en) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2535782B1 (en) * | 2013-10-14 | 2016-02-16 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | HIGH-RESISTANCE SELF-COMFORTABLE CONCRETE AND ITS PROCESSING PROCEDURE |
RU2603991C1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Self-hardening fine-grained concrete mixture |
RU2627344C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Concrete mixture |
RU2016117452A (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | COMPREHENSIVE ADDITION TO PORTLAND CEMENT |
RU2649996C1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-04-06 | Артемий Сергеевич Балыков | Fine-grained concrete mixture |
RU2657303C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-06-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Fine-grained concrete and method of the concrete mixture preparation for its production |
RU2679322C1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-02-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Self-laying concrete |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2535782B1 (en) * | 2013-10-14 | 2016-02-16 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | HIGH-RESISTANCE SELF-COMFORTABLE CONCRETE AND ITS PROCESSING PROCEDURE |
RU2603991C1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Self-hardening fine-grained concrete mixture |
RU2016117452A (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | COMPREHENSIVE ADDITION TO PORTLAND CEMENT |
RU2627344C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Concrete mixture |
RU2649996C1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-04-06 | Артемий Сергеевич Балыков | Fine-grained concrete mixture |
RU2657303C1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-06-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Fine-grained concrete and method of the concrete mixture preparation for its production |
RU2679322C1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-02-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Self-laying concrete |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Murthi et al. | Enhancing the strength properties of high-performance concrete using ternary blended cement: OPC, nano-silica, bagasse ash | |
US6767399B2 (en) | Admixture for producing cementitious compositions having good fluidity and high early compressive strength | |
RU2649996C1 (en) | Fine-grained concrete mixture | |
US20160289121A1 (en) | High strength concrete composition and method | |
RU2233254C2 (en) | Composition for manufacture of building materials | |
Zhao et al. | The effect of the material factors on the concrete resistance against carbonation | |
Gelim et al. | Mechanical and physical properties of fly ash foamed concrete | |
JP2775535B2 (en) | Fluid hydraulic composition | |
Djamila et al. | Combined effect of mineral admixture and curing temperature on mechanical behavior and porosity of SCC | |
RU2778123C1 (en) | Fine-grained self-compacting concrete mix | |
RU2525565C1 (en) | Concrete mixture | |
RU2725559C1 (en) | Cast and self-sealing concrete mixture for production of monolithic concrete and prefabricated articles from reinforced concrete | |
Ravinder et al. | Study on compressive strength of concrete on partial replacement of cement with ground granulated blast furnace slag (GGBS) | |
JP2000239052A (en) | High strength water-permeable concrete and its production | |
JP2853989B2 (en) | Highly durable cement composition | |
RU2482086C1 (en) | Concrete mixture | |
Anandan et al. | Strength Properties of Processed Fly Ash Concrete. | |
Ojha et al. | Design of low carbon high performance concrete incorporating ultrafine materials." | |
RU2808808C1 (en) | Raw mixture for production of concrete walkway slabs | |
RU2729763C1 (en) | Heavy diopside concrete with high strength | |
JP6801748B1 (en) | Admixture for mortar / concrete, hydraulic composition, cement composition and concrete | |
RU2739006C1 (en) | Method of preparing concrete mixture for high-strength concrete | |
B Najem et al. | The effect of steel fibers on the mechanical properties of high performance concrete | |
Usman et al. | Effect of nano silica on the properties of slag concrete | |
JPH05310454A (en) | Production of light-weight concrete having low shrinkage |