RU2781587C1 - Высокопрочный бетон - Google Patents
Высокопрочный бетон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781587C1 RU2781587C1 RU2022105263A RU2022105263A RU2781587C1 RU 2781587 C1 RU2781587 C1 RU 2781587C1 RU 2022105263 A RU2022105263 A RU 2022105263A RU 2022105263 A RU2022105263 A RU 2022105263A RU 2781587 C1 RU2781587 C1 RU 2781587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sand
- additive
- crushed stone
- specified
- water
- Prior art date
Links
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 11
- UPMFZISCCZSDND-JJKGCWMISA-M Sodium gluconate Chemical group [Na+].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O UPMFZISCCZSDND-JJKGCWMISA-M 0.000 claims abstract description 10
- 229940005574 Sodium gluconate Drugs 0.000 claims abstract description 10
- HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N Trolnitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCN(CCO[N+]([O-])=O)CCO[N+]([O-])=O HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M Potassium formate Chemical group [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 18
- 230000001965 increased Effects 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009439 industrial construction Methods 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N Silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229940117841 Methacrylic Acid Copolymer Drugs 0.000 description 1
- DNMNDNSFJMUUFM-UHFFFAOYSA-N Prussian blue Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N.N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N.N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N DNMNDNSFJMUUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003351 Prussian blue Drugs 0.000 description 1
- -1 calcium-magnesium Chemical compound 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении сооружений специального назначения. Технический результат - повышение подвижности бетонной смеси, повышение прочности на растяжение при изгибе и морозостойкости высокопрочного бетона. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,3; в качестве щебня - щебень фракции 5-10 мм; в качестве добавки содержит водный раствор с плотностью ρ=1,033 г/см3 и значением водородного показателя pН=6,5 на основе поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты, модифицированного глюконатом натрия, формиатом калия, при следующем соотношении компонентов добавки, мас. %: поликарбоксилатный сополимер метакриловой кислоты 22,5-25,0; глюконат натрия 3,0-4,0; формиат калия 5,0-5,5; вода 67,0-68,0; дополнительно содержит тонкомолотый доменный шлак с удельной поверхностью 400 м2/кг и бентонитовую глину с удельной поверхностью 500 м2/кг при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %: портландцемент 17,2-19,2; указанный песок 30,1-30,9; указанный щебень 40,1-40,81; указанная добавка 0,18-0,19; указанный шлак 2,92-3,0; указанная бентонитовая глина 0,4-0,5; вода 7,1-7,4. 2 табл.
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении сооружений специального назначения.
Известна смесь для изготовления высокопрочного бетона, состоящая из следующих компонентов, мас. %: портландцемент 22,40 - 28,30; песок 23,60 - 26,00; щебень 36,40 - 39,60; золь берлинской лазури с плотностью ρ=1,013 г/см3, значением водородного показателя рН=4,7-5,3 - 0,06-0,08, вода 11,64 - 11,92 (RU №2332379, С04В 28/04, 27.08.2008 г.)
Недостатком данного технического решения является пониженная подвижность бетонной смеси, пониженная прочность на растяжение при изгибе и пониженная морозостойкость высокопрочного бетона.
Известна смесь для изготовления высокопрочного бетона, содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью р=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 44,4 - 48,0; песок 20,0 - 22,2; щебень 20,0 - 22,2; указанный кремнеземсодержащий компонент 0,43 - 0,48; добавка «ДЕЯ-М» 0,43 - 0,48; вода 10,34 - 11,04 (RU №2256629, С04В 28/04, 20.07.2005 г.)
Недостатком данного технического решения является пониженная подвижность бетонной смеси, пониженная прочность на растяжение при изгибе и пониженная морозостойкость высокопрочного бетона.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является смесь для высокопрочного бетона, содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=5-6, добавку - калий железистосинеродистый K4[Fe(CN)6] и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| портландцемент | 43,58-47,08 |
| песок | 14,43-15,69 |
| щебень | 25,70-27,84 |
| кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты | 4,5-5,0 |
| H2SiO3 с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением | |
| водородного показателя рН=5-6 | |
| добавка - калий железистосинеродистый K4[Fe(CN)6] | 0,44-0,47 |
| вода | 12,10-12,15. |
(RU №2256630, С04В 28/04, 20.07.2005 г.)
Недостатком данного технического решения является пониженная подвижность бетонной смеси, пониженная прочность на растяжение при изгибе и пониженная морозостойкость бетона.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание сырьевой смеси повышенной подвижности для высокопрочного самоуплотняющегося, характеризуемого повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью.
Поставленная задача достигается тем, что высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, согласно изобретения, в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,3, в качестве щебня содержит щебень фракции 5-10 мм, в качестве добавки содержит водный раствор с плотностью ρ=1,033 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,5 на основе поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты, модифицированного глюконатом натрия и формиатом калия, при следующем соотношении компонентов добавки, мас. %:
| поликарбоксилатный сополимер метакриловой кислоты | 22,5 - 25,0 |
| глюконат натрия | 3,0 - 4,0 |
| формиат калия | 5,0-5,5 |
| вода | 67,0-68,0, |
дополнительно содержит тонкомолотый шлак с удельной поверхностью 400 м2/кг и бентонитовую глину с удельной поверхностью 500 м2/кг при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| портландцемент | 17,2-19,2 |
| указанный песок | 30,1-30,9 |
| указанный щебень | 40,1-40,81 |
| указанная добавка | 0,18-0,19 |
| указанный шлак | 2,92-3,0 |
| указанная бентонитовая глина | 0,4-0,5 |
| вода | 7,1-7,4. |
Совместное использование поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты в присутствии глюконата натрия придает добавке повышенный пластифицирующий эффект действия, обеспечивая получение высокоподвижной смеси для самоуплотняющегося высокопрочного бетона.
Использование бентонитовой глины, которая обладает слоистой структурой, обеспечивает повышение водоудерживающей способности и связности высокоподвижной бетонной смеси.
Тонкодисперсный шлак металлургического производства в присутствии комплексной химической добавки усиливает подвижность бетонной смеси, обладая адсорбционной способностью повышает связность высокоподвижной бетонной смеси и при этом, в результате эффективного химического энергетического воздействия проявляется реакционная активность тонкодисперсионного доменного шлака в результате которой, по данным физико-химических исследований, образуются новые гидратные фазы, представленные кальций-магниевым гидросиликатом (Са, Mg) nSiO2 nH2O, который оказывает положительное влияние на повышение прочности, преимущественно, на растяжение при изгибе.
Формиат калия, в состав которого входит катион калия, обладающий повышенной подвижностью, способствует повышению степени гидратации бетонной системы.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство при совместном использовании добавки, на основе поликарбоксилата сополимера метакриловой кислоты, модифицированного глюконатом натрия, при дополнительном использовании тонкомолотого доменного металлургического шлака и бентонитовой глины, обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта, который заключается в создании высокоподвижной бетонной смеси, обладающей повышенной связностью, на основе которой получен высокопрочный бетон с повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью.
Смесь, включающая портландцемент, песок с модулем крупности 2,3; щебень фракции 5-10 мм, добавку, состоящую из водного раствора поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты модифицированного глюконатом натрия и формиатом калия а также дополнительное содержане тонкомолотого доменного металлургического шлака с удельной поверхностью 400 м2/кг, бентонитовой глины с удельной поверхностью 500 м2/кг, обеспечивает получение высокоподвижной бетонной смеси с повышенной связностью и получением на ее основе высокопрочного бетона, обладающего повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью.
По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении изделий специального назначения.
Пример конкретного выполнения.
Готовят сырьевую смесь следующим образом:
1. Приготовление добавки:
1.1. Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе сополимера метакриловой кислоты;
1.2. Дозируют формиат калия;
1.3. Дозируют глюконат натрия;
1.4. Дозируют воду;
1.5. Все компоненты, отдозированные по п.п. 1.1.-1.4. транспортируют в лопастной смеситель, где перемешивают отдозированные компоненты в течение 30 мин. и после этого осуществляют контроль плотности водного раствора добавки и значение водородного показателя рН, готовую к употреблению добавку транспортируют в накопительную емкость.
2. Приготовление смеси для высокопрочного бетона:
2.1. Дозируют портландцемент марки М500 Д0;
2.2. Дозируют песок с модулем крупности 2,3;
2.3. Дозируют щебень фракции 5-10 мм;
2.4. Дозируют тонкомолотый доменный шлак с удельной поверхностью Syд=400м2/кг;
2.5. Дозируют бентонитовую глину с удельной поверхностью Sуд=500 м2/кг;
2.6. Дозируют воду;
2.7. Дозируют добавку, приготовленную по п. 1.5 и транспортируют ее в отдозированную воду;
2.8. Все компоненты, отдозированные по пп. 2.1-2.7, транспортируют в бетоносмеситель любой модификации, используемый на действующем производстве, и тщательно перемешивают до получения однородной, без комков, высокоподвижной смеси, которую используют для изготовления изделий из высокопрочного самоуплотняющегося бетона и для которой определяют подвижность по расплыву конуса и по ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний» Для определения прочности на растяжение при изгибе изготавливали образцы - призмы размером 100×100×400 мм. Для определения морозостойкости изготавливались образцы - кубы 100×100×100 мм.
Твердение всех образцов осуществлялось в нормальных условиях, по ГОСТ 10180-2012 при температуре воздуха 20±2°С и влажности (95±5)%.
Испытание образцов на определение показателей прочности осуществлялось в возрасте 28 суток по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».
Составы бетона и полученные результаты представлены в таблице 1 и таблице 2.
По результатам исследований, представленным в таблице 2, установлено, что подвижность бетонной смеси увеличивается в 1,8 раза, прочность на растяжение при изгибе увеличивается на 49%, морозостойкость увеличивается в два раза.
Claims (4)
- Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,3; в качестве щебня - щебень фракции 5-10 мм; в качестве добавки содержит водный раствор с плотностью ρ=1,033 г/см3 и значением водородного показателя рН=6,5 на основе поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты, модифицированного глюконатом натрия и формиатом калия, при следующем соотношении компонентов добавки, мас. %:
-
поликарбоксилатный сополимер метакриловой кислоты 22,5-25,0 глюконат натрия 3,0-4,0 формиат калия 5,0-5,5 вода 67,0-68,0, - дополнительно содержит тонкомолотый доменный металлургический шлак с удельной поверхностью 400 м2/кг и бентонитовую глину с удельной поверхностью 500 м2/кг при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %:
-
портландцемент 17,2-19,2 указанный песок 30,1-30,9 указанный щебень 40,1-40,81 указанная добавка 0,18-0,19 указанный шлак 2,92-3,0 указанная бентонитовая глина 0,4-0,5 вода 7,1-7,4
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781587C1 true RU2781587C1 (ru) | 2022-10-14 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2684984B1 (fr) * | 1991-12-12 | 1994-04-29 | Dumez Sa Lyonnaise Eaux | Composition de mortier de soufre, son procede de fabrication et son utilisation. |
| RU2256629C1 (ru) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Высокопрочный бетон |
| RU2256630C1 (ru) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Высокопрочный бетон |
| RU2332379C1 (ru) * | 2006-12-11 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Высокопрочный бетон |
| RU2433099C1 (ru) * | 2010-04-07 | 2011-11-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Высокопрочный бетон |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2684984B1 (fr) * | 1991-12-12 | 1994-04-29 | Dumez Sa Lyonnaise Eaux | Composition de mortier de soufre, son procede de fabrication et son utilisation. |
| RU2256629C1 (ru) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Высокопрочный бетон |
| RU2256630C1 (ru) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | Высокопрочный бетон |
| RU2332379C1 (ru) * | 2006-12-11 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Высокопрочный бетон |
| RU2433099C1 (ru) * | 2010-04-07 | 2011-11-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Высокопрочный бетон |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Du et al. | High performance cement composites with colloidal nano-silica | |
| Suksiripattanapong et al. | Properties of cellular lightweight high calcium bottom ash-portland cement geopolymer mortar | |
| Belkowitz et al. | Impact of Nanosilica Size and Surface Area on Concrete Properties. | |
| CN109534738A (zh) | 一种高强轻骨料混凝土及其制备方法 | |
| Ruan et al. | Effect of air entrainment on the performance of reactive MgO and PC mixes | |
| CN103951304B (zh) | 一种混凝土增强剂及其制备方法和应用 | |
| RU2256630C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| CN107352846B (zh) | 一种低水胶比下高强混凝土用低泡降黏型外加剂组合物 | |
| CN110304857B (zh) | 一种纳米水泥基晶核型早强剂及其制备方法和应用 | |
| CN108996942A (zh) | 一种透水混凝土专用外加剂 | |
| Rudenko et al. | Efficiency of redispersible polymer powders in mortars for anchoring application based on alkali activated Portland cements | |
| CN108191357A (zh) | 一种增强c30粉煤灰陶粒混凝土及其制备方法 | |
| CN107555828A (zh) | 一种高强度混凝土用降粘剂 | |
| RU2781587C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| Venkatesan et al. | Application potentials of conch shell powder as a bacterial carrier for enhancing the Micro-Mechanical performance of biogenic gypsum plaster | |
| RU2610488C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| CN101580351B (zh) | 一种混凝土引气剂的制备方法 | |
| RU2705114C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| CN105271888A (zh) | 一种适用于低品质骨料混凝土的改性外加剂及其制备方法 | |
| JP2000239053A (ja) | 高強度透水性コンクリートおよびその製造方法 | |
| RU2384538C2 (ru) | Комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы | |
| CN103819160A (zh) | 一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法 | |
| RU2778220C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| RU2616964C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
| RU2801191C1 (ru) | Высокопрочный бетон |