RU2779157C1 - Противоусадочный состав для бетонной смеси - Google Patents
Противоусадочный состав для бетонной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779157C1 RU2779157C1 RU2021134254A RU2021134254A RU2779157C1 RU 2779157 C1 RU2779157 C1 RU 2779157C1 RU 2021134254 A RU2021134254 A RU 2021134254A RU 2021134254 A RU2021134254 A RU 2021134254A RU 2779157 C1 RU2779157 C1 RU 2779157C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- slag
- mass
- steel
- shrinkproof
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 26
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative Effects 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении различных марок тяжелых бетонов, а также при изготовлении бетонных, железобетонных изделий и монолитного бетона. Противоусадочный состав для бетонной смеси содержит, мас.%: доменный гранулированный шлак с размером частиц не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в доменном гранулированном шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 0,9-1,1, 60-70, сталеплавильный шлак с размером частиц не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в сталеплавильном шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 2,5-6, 30-40. Технический результат – разработка противоусадочного состава, позволяющего замещать 10-20 мас.% цемента в бетонной смеси, а также обеспечивающего снижение усадки бетона при сохранении его прочностных показателей. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к добавкам, влияющим на усадочные характеристики бетонных смесей, и может быть использовано при изготовлении различных марок тяжёлых бетонов, обладающих низкой усадкой во время отверждения, а также при изготовлении бетонных, железобетонных изделий и монолитного бетона с низкими усадочными деформациями.
Усадочные деформации бетона являются довольно распространённым явлением, несмотря на то, что бетон демонстрирует великолепные характеристики стойкости к внешней среде и прочности. Зачастую влияние усадки бетона можно не учитывать в виду незначительности коэффициента усадки, однако если говорить о крупногабаритных изделиях из бетона, то в этом случае усадочные деформации могут сказаться на сроке службы таких изделий и особенностях их эксплуатации. Для решения проблемы возникновения усадки при отверждении бетона чаще всего применяются противоусадочные расширяющиеся составы.
Известен расширяющий состав для цемента опубликованный в патенте RU 2362747 С1 (11.02.2008, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ"), состоящий из шлака переработки вторичного алюминия состава: A12O3 65-70 мас.%; AlN3 10-15 мас.%; Аl 1-5 мас.%; NaCl-KCl 10-23 мас.% и органической кислотой в количестве 0,1-1 мас.% по отношению к общей массе добавки распылением ее на указанный шлак крупностью не более 100 мкм, с последующей сушкой в сушильной камере теплым воздухом с температурой не более 50 °С. При затворении водой в цементе, содержащем обозначенную добавку, происходит выделение газов, которые расширяясь компенсируют возможную усадку бетона вплоть до изменения линейных размеров бетонного изделия на 40%.
Недостатком известного технического решения является образование пор (в том числе и сквозных) в объёме бетонного изделия, что ухудшает водонепроницаемость и прочностные показатели такого бетона.
Известен комплексный расширяющий состав для самоуплотняющейся бетонной смеси опубликованный в патенте RU 2724083 С1 (04.04.2019, Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство"), включающий доменный гранулированный и высокоглиноземистый шлаки, отход мокрого обогащения железной руды и камень гипсовый и дополнительно содержит тонкомолотый минеральный компонент с удельной поверхностью не менее 6000 см2/г, микрокремнезем, порошковый суперпластификатор Melflux 5581F на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- доменный гранулированный шлак - 17-30;
- высокоглиноземистый шлак - 2-8;
- камень гипсовый - 4-10;
- микрокремнезем - 0-1,7;
- отход мокрого обогащения железной руды - песок - 0,5-1,6;
- тонкомолотый минеральный компонент - 55-67;
- суперпластификатор Melflux 5581F - 1-4.
К недостаткам данного технического решения можно отнести то, что состав содержит более четырёх компонентов и присутствует необходимость многократного взвешивания и перемешивания при изготовлении состава, к тому же состав влияет на комплекс свойств бетонной смеси даже в тех случаях, где это не требуется.
Известен расширяющий состав для цемента опубликованный в патенте RU 2049081 С1 (18.03.1993, Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона), включающий глиноземистый шлак и двуводный гипс, доменный гранулированный шлак и отход производства мокрого обогащения железной руды на основе SiO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- глиноземистый шлак 4-6;
- двуводный гипс 22-24;
- доменный гранулированный шлак 60-69;
- отход производства мокрого обогащения железной руды на основе SiO2 5-10.
К недостаткам технического решения можно отнести высокое содержание гипса, которое приводит к снижению водостойкости и прочности, а также увеличению ползучести бетонной смеси под нагрузкой.
Задачей, на осуществление которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка противоусадочного состава для бетона, который включает в себя не более двух компонентов, снижает усадку бетона в 2-3 раза при отверждении, может замещать 10-20% цемента в составе бетонной смеси и практически не влияет на физико-механические показатели затвердевшего бетона. Такой технический эффект достижим за счёт использования противоусадочного состава, состоящего из двух компонентов, один из которых при взаимодействии с водой проявляет вяжущие свойства, а другой при взаимодействии с водой увеличивает свой объем. Для решения технической задачи был использован противоусадочный состав, состоящий из следующих компонентов:
- в качестве компонента, проявляющего вяжущие свойства при взаимодействии с водой, был использован доменный гранулированный шлак, размолотый до размеров не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 0,9-1,1. Компонент добавляли в противоусадочный состав в количестве 60-70 мас.%;
- в качестве расширяющего компонента был использован сталеплавильный шлак, размолотый до размеров не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 2,5-6 (высокая доля оксида кальция обеспечивает расширение сталеплавильного шлака при взаимодействии с водой за счёт образования гидроксидов). Компонент добавляли в противоусадочный состав в количестве 30-40 мас.%.
Заявленное техническое решение обладает рядом преимуществ по сравнению с известными:
- противоусадочный состав состоит из двух компонентов;
- компоненты противоусадочного состава являются попутным продуктом металлургических производств и имеют низкую стоимость;
- состав позволяет замещать 10-20 мас.% цемента в бетонной смеси без ухудшения свойств затвердевшего бетона;
- состав обладает высоким расширяющим эффектом;
- состав не образует пор в бетоне при отверждении.
Сравнительный анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого противоусадочного состава с признаками известных технических решений. На основе этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «Новизна».
Изобретение иллюстрируется следующим примером:
Пример.
Эффективность использования противоусадочного состава оценивали на бетонных смесях класса В20 (ГОСТ 26633-2015), характеристики которых приведены в табл. 1
Как видно из данных, представленных в таблице, противоусадочный состав может более чем в 3 раза уменьшить усадку бетона во время отверждения при сохранении прочностных показателей, соответствующих классу бетона.
Так как проведенные испытания предлагаемого решения продемонстрировали высокие показатели, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию изобретения «Промышленная применимость».
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, выполняется, при этом достигается получение вышеупомянутого технического результата.
Claims (2)
- Противоусадочный состав для бетонной смеси, состоящий из доменного гранулированного шлака и сталеплавильного шлака, отличающийся тем, что доменный гранулированный шлак используют с размером частиц не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в доменном гранулированном шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 0,9-1,1, а сталеплавильный шлак используют с размером частиц не более 0,08 мм, где отношение массы содержащегося в сталеплавильном шлаке СаО к массе SiO2 находится в пределах 2,5-6, при следующем содержании компонентов, мас.%:
-
указанный доменный гранулированный шлак 60-70 указанный сталеплавильный шлак 30-40
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779157C1 true RU2779157C1 (ru) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2049081C1 (ru) * | 1993-03-18 | 1995-11-27 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона | Расширяющая добавка к цементу |
| RU2362747C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ" | Расширяющая добавка к цементу |
| RU2531223C2 (ru) * | 2009-06-12 | 2014-10-20 | Денки Кагаку Когио Кабусики Кайся | Расширяющаяся добавка для бетона и способ её получения |
| CN106316185B (zh) * | 2016-08-22 | 2018-01-09 | 湖南双友特材有限责任公司 | 混凝土用微膨胀矿物掺合料及其制作方法 |
| RU2724083C1 (ru) * | 2019-04-04 | 2020-06-19 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Комплексная расширяющая добавка для самоуплотняющейся бетонной смеси |
| RU2019125209A (ru) * | 2019-08-07 | 2021-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Портландит" | Расширяющаяся добавка к бетонной смеси |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2049081C1 (ru) * | 1993-03-18 | 1995-11-27 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона | Расширяющая добавка к цементу |
| RU2362747C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ" | Расширяющая добавка к цементу |
| RU2531223C2 (ru) * | 2009-06-12 | 2014-10-20 | Денки Кагаку Когио Кабусики Кайся | Расширяющаяся добавка для бетона и способ её получения |
| CN106316185B (zh) * | 2016-08-22 | 2018-01-09 | 湖南双友特材有限责任公司 | 混凝土用微膨胀矿物掺合料及其制作方法 |
| RU2724083C1 (ru) * | 2019-04-04 | 2020-06-19 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" | Комплексная расширяющая добавка для самоуплотняющейся бетонной смеси |
| RU2019125209A (ru) * | 2019-08-07 | 2021-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Портландит" | Расширяющаяся добавка к бетонной смеси |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bakharev et al. | Effect of admixtures on properties of alkali-activated slag concrete | |
| RU2705646C1 (ru) | Бесцементное вяжущее вещество и его применение | |
| US8323401B2 (en) | Compressive strength improvement of cement and gypsum products | |
| RU2732386C1 (ru) | Бетонная композиция и способ ее получения | |
| KR20080053912A (ko) | 철근이음매용 충전재 및 이를 이용한 철근이음매충전시공방법 | |
| KR102354482B1 (ko) | 순환 굵은 골재의 사용비율에 따른 자철광 잔골재 함유 24MPa급 순환골재 콘크리트 조성물 | |
| KR102424551B1 (ko) | 조기강도 발현형 콘크리트 조성물 | |
| US11220457B2 (en) | Mortar and method for producing the same | |
| KR20230036643A (ko) | 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물 | |
| JP4478531B2 (ja) | セメント組成物 | |
| RU2779157C1 (ru) | Противоусадочный состав для бетонной смеси | |
| KR101664273B1 (ko) | 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법 | |
| JPH0231026B2 (ru) | ||
| JPH06100338A (ja) | 高流動性セメント | |
| KR100441640B1 (ko) | 산업부산물을 이용한 콘크리트용 분말혼화재 | |
| RU2340577C2 (ru) | Сульфатно-шлаковое вяжущее | |
| KR102144170B1 (ko) | 슬래그 시멘트 조성물 | |
| JP2012201520A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 | |
| RU2631741C1 (ru) | Бетонная смесь | |
| JPH0774366B2 (ja) | 高炉スラグ組成物 | |
| JP3818805B2 (ja) | セメント混和材及びセメント組成物 | |
| KR101202025B1 (ko) | 괴재 슬래그를 이용한 모르타르 조성물 | |
| CN113773004B (zh) | 含粗骨料超高性能混凝土配方及低成本设计方法 | |
| JP2012166973A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 | |
| JP4757472B2 (ja) | カルシウムアルミネート系鉄鋼スラグからなるセメントなどの水硬性組成物 |