RU2818753C1 - Architectural concrete - Google Patents
Architectural concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818753C1 RU2818753C1 RU2023102456A RU2023102456A RU2818753C1 RU 2818753 C1 RU2818753 C1 RU 2818753C1 RU 2023102456 A RU2023102456 A RU 2023102456A RU 2023102456 A RU2023102456 A RU 2023102456A RU 2818753 C1 RU2818753 C1 RU 2818753C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- black
- pigment
- concrete
- iron oxide
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 claims abstract description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 22
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3] WTFXARWRTYJXII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims abstract description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 47
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 35
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 17
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 14
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 17
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к декоративному бетону, и может быть использовано в изготовлении архитектурных бетонов («арх-бетонов») для производства мелкоштучных изделий любой формы, которые применяют в декоративных целях.The invention relates to the building materials industry, namely to decorative concrete, and can be used in the production of architectural concrete (“arch-concrete”) for the production of small-piece products of any shape, which are used for decorative purposes.
Уровень техникиState of the art
Декоративный (архитектурный) бетон предназначен для отделки зданий и сооружений. Применяются светлые, цветные и офактуренные (имитирующие природный камень и т.п.) бетоны. В качестве вяжущего используют белый портландцемент, цветные цементы, иногда используют обычный портландцемент с отбеливающей добавкой и (или) с добавкой пигмента. Мелким заполнителем обычно служит природный песок. Для получения бетонов светлых тонов применяют белые кварцевые пески. В качестве крупного заполнителя используют щебень из мрамора, гранита, известняка, доломита. Для получения цветного бетона на белом цементе в бетонную смесь добавляют различные минеральные и органические пигменты. Для достижения высокой прочности и долговечности архитектурного бетона в него вводят дисперсные наполнители (микрокремнезем и др.) в композиции с суперпластификатором и другие добавки (БЕЛОВ В.В. и др. Строительные материалы, Москва, Изд-во АСВ, 2014, 272с., с.110).Decorative (architectural) concrete is intended for finishing buildings and structures. Light, colored and textured (imitating natural stone, etc.) concretes are used. White Portland cement, colored cements are used as a binder; sometimes ordinary Portland cement with a bleaching additive and (or) with the addition of pigment is used. The fine aggregate is usually natural sand. To obtain light-colored concrete, white quartz sands are used. Crushed stone from marble, granite, limestone, and dolomite is used as coarse aggregate. To obtain colored concrete using white cement, various mineral and organic pigments are added to the concrete mixture. To achieve high strength and durability of architectural concrete, dispersed fillers (microsilica, etc.) are introduced into it in compositions with a superplasticizer and other additives (BELOV V.V. et al. Construction materials, Moscow, ASV Publishing House, 2014, 272 pp., p.110).
В настоящее время к бетону, помимо структурной прочности, предъявляются требования к эстетической составляющей, в частности к цвету. Бетоны, окрашенные в объеме, отличаются повышенным спросом со стороны потребителей. Однако бетоны черного цвета наиболее сложно изготовить технологически.Currently, in addition to structural strength, concrete is subject to aesthetic requirements, in particular color. Volume-colored concrete is in high demand among consumers. However, black concrete is the most difficult to produce technologically.
Из уровня техники известен способ получения черных архитектурных бетонов путем окрашивания бетонов на портландцементе до 10 мас.% (Крамар Л.Я. Железоокисные пигменты местного производства для декоративных бетонов / Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, И.П. Добровольский // Вестник ЮУрГУ, Серия: Строительство и архитектура. – 2012. – № 17. – С. 51-55).From the prior art there is a method for producing black architectural concrete by coloring concrete with Portland cement up to 10 wt.% (Kramar L.Ya. Locally produced iron oxide pigments for decorative concrete / L.Ya. Kramar, B.Ya. Trofimov, I.P. Dobrovolsky // Bulletin of SUSU, Series: Construction and architecture – 2012. – No. 17. – P. 51-55).
Недостатком данного способа является растворение пигмента в геле цементного теста и снижение прочности, также повышение вязкости смеси, что ведет к повышенному воздухововлечению (снижение качества поверхности).The disadvantage of this method is the dissolution of the pigment in the cement paste gel and a decrease in strength, as well as an increase in the viscosity of the mixture, which leads to increased air entrainment (decreased surface quality).
Известен способ получения цветного цемента из рядового серого портландцемента путем его перемешивания с красящими пигментами (Боженов П.И. Цветные цементы и их применение / П.И. Боженов, Л.И. Холопова. – Л.: Стройиздат, 1968. – с. 9).There is a known method for producing colored cement from ordinary gray Portland cement by mixing it with coloring pigments (Bozhenov P.I. Colored cements and their application / P.I. Bozhenov, L.I. Kholopova. - L.: Stroyizdat, 1968. - p. 9).
По данному способу необходимо использование большого количества красителя, получаемые цементы имеют весьма недекоративную окраску и характеризуются низкой прочностью.This method requires the use of a large amount of dye; the resulting cements have a very undecorative color and are characterized by low strength.
Известен способ получения цветных бетонов, включающий совместный помол серого портландцемента с пигментом, причем перед помолом осуществляют перемешивание серого портландцемента и пигмента, а помол осуществляют в виброцентробежной мельнице с ускорением движения частиц 35-50 g при шаровой загрузке барабана мельницы 40-75 % до достижения материалом удельной поверхности 900-1100 м2/кг (RU 2168474, МПК C04B 7/52, опубл. 10.06.2001).There is a known method for producing colored concrete, including the joint grinding of gray Portland cement with pigment, and before grinding, the gray Portland cement and pigment are mixed, and grinding is carried out in a vibrating centrifugal mill with an acceleration of particle movement of 35-50 g with a ball load of the mill drum of 40-75% until the material reaches specific surface area 900-1100 m 2 /kg (RU 2168474, IPC C04B 7/52, published 06/10/2001).
Недостатком данного способа является высокая энергоемкость процесса, и снижение долговечности изделий из-за утончения помола цемента.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the process and a decrease in the durability of products due to the finer grinding of cement.
Известен декоративный шлаковый цемент, включающий доменный гранулированный шлак, щелочной и сульфатный компоненты, содержит в качестве доменного гранулированного шлака – доменный гранулированный шлак со степенью белизны более 65 %, полученный выстаиванием шлакового расплава в ковшах до грануляции в течение 40-45 мин, в качестве щелочного компонента - тонкодисперсную газоочистную пыль известкового хозяйства и дополнительно – отработанную формовочную смесь – отход литейного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная пыль 15-20, отработанная формовочная смесь – отход литейного производства 3-6, сульфатный компонент 3-5, указанный шлак – остальное. Цемент дополнительно может содержать пигмент в количестве 2-5 мас.% сверх 100 %. Цемент в качестве пигмента содержит отход метизного производства – порошок насыщенного кирпичного цвета. Цемент в качестве сульфатного компонента содержит сульфат аммония (RU 2232139, МПК C04B 7/14, опубл. 10.07.2004).Decorative slag cement is known, including granulated blast furnace slag, alkaline and sulfate components, contains as granulated blast furnace slag - granulated blast furnace slag with a whiteness degree of more than 65%, obtained by standing the molten slag in ladles until granulation for 40-45 minutes, as alkaline component - finely dispersed gas cleaning dust from the lime industry and additionally - spent molding sand - foundry waste with the following ratio of components, wt.%: specified dust 15-20, spent molding sand - foundry waste 3-6, sulfate component 3-5, specified slag - the rest. The cement may additionally contain pigment in an amount of 2-5 wt.% in excess of 100%. Cement as a pigment contains waste from hardware production - a rich brick-colored powder. Cement contains ammonium sulfate as a sulfate component (RU 2232139, IPC C04B 7/14, published 07/10/2004).
Недостатком данного цемента является ограниченная гамма оттенков – только тона коричневого оттенка.The disadvantage of this cement is the limited range of shades - only brown tones.
В качестве прототипа взята стандартная бетонная смесь по ГОСТ 7473-2010, содержащая портландцемент, мелкий заполнитель (кварцевый песок), крупный заполнитель (габбро-диабаз фракции 2-5 мм или щебень) и воду (для проведения испытаний и сравнения с добавлением поликарбоксилатного пластификатора и пигмента).As a prototype, we took a standard concrete mixture in accordance with GOST 7473-2010, containing Portland cement, fine aggregate (quartz sand), coarse aggregate (gabbro-diabase fraction 2-5 mm or crushed stone) and water (for testing and comparison with the addition of polycarboxylate plasticizer and pigment).
Недостатком известного решения является ограниченная эффективность окрашивания цементной матрицы бетона, связанная с переходом в гель цементных мицелл. При дальнейшем повышении содержания железноокислого пигмента глубина цвета бетона не изменяется, при ухудшении физических характеристик бетона таких как прочность на сжатие, морозостойкость.The disadvantage of the known solution is the limited efficiency of coloring the cement matrix of concrete, associated with the transition of cement micelles to the gel. With a further increase in the iron oxide pigment content, the color depth of the concrete does not change, while the physical characteristics of concrete such as compressive strength and frost resistance deteriorate.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Технический результат заключается в получении архитектурного бетона черного цвета, обладающего глубиной цвета в 2 % отраженного света, с низким расходом пигмента (в 2-3 раза ниже по сравнению с цементными бетонами), за счет нейтральной к пигменту среды (без образования геля) частицы пигмента находятся во взвешенном состоянии и дают стойкую окраску.The technical result consists in obtaining architectural concrete of black color, with a color depth of 2% of reflected light, with low pigment consumption (2-3 times lower compared to cement concrete), due to a pigment particle that is neutral to the pigment (without the formation of a gel). are in suspension and give a permanent color.
Сущность изобретения заключается в том, что архитектурный бетон получен из смеси, содержащей кварцевый песок, заполнитель, вяжущее, пигмент и воду, отличающийся тем, что в качестве вяжущего применяют отходы промышленности и щелочной активатор вяжущего, в качестве заполнителя применяют черный щебень фракции 2-5 мм или фракции 5-20 мм, а в качестве пигмента – железноокислый пигмент черного цвета, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention is that architectural concrete is obtained from a mixture containing quartz sand, filler, binder, pigment and water, characterized in that industrial waste and an alkaline binder activator are used as a binder; black crushed stone of fraction 2-5 is used as a filler mm or fractions of 5-20 mm, and as a pigment - iron oxide pigment of black color, with the following ratio of components, wt.%:
В качестве вяжущего применяют золу-уноса ТЭЦ или отходы металлургической промышленности в виде молотого гранулированного шлака. В качестве вяжущего применяют смесь золы-уноса и молотого гранулированного шлака. В качестве активатора вяжущего применяют 30%-ный водный раствор карбоната натрия Na2CО3. В качестве активатора вяжущего применяют смесь 30%-ного водного раствора карбоната натрия Na2CО3 и жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2,0-2,5 в соотношении раствор карбоната натрия Na2CО3 : жидкое натриевое стекло 2:1 или 3:2 соответственно. Дополнительно применяют микрокремнезем в количестве 2-5 % от массы вяжущего. Дополнительно к железноокислому пигменту черного цвета добавляют железноокислый пигмент зеленого цвета.Fly ash from thermal power plants or waste from the metallurgical industry in the form of ground granulated slag is used as a binder. A mixture of fly ash and ground granulated slag is used as a binder. A 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 is used as a binder activator. As a binder activator, a mixture of a 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 and liquid sodium carbonate glass with a silicate module of 2.0-2.5 is used in the ratio sodium carbonate solution Na 2 CO 3 : liquid sodium glass 2:1 or 3 :2 respectively. Additionally, microsilica is used in an amount of 2-5% by weight of the binder. In addition to the black iron oxide pigment, green iron oxide pigment is added.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На чертеже представлены образцы полученного архитектурного бетона.The drawing shows samples of the resulting architectural concrete.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Архитектурный бетон, полученный из смеси, содержащей кварцевый песок, заполнитель – черный щебень фракции 2-5 мм или фракции 5-20 мм, вяжущее, щелочной активатор вяжущего, железноокислый пигмент черного цвета и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete obtained from a mixture containing quartz sand, filler - black crushed stone of fraction 2-5 mm or fraction 5-20 mm, binder, alkaline binder activator, black iron oxide pigment and water, in the following ratio of components, wt.%:
Составы заявленного архитектурного бетона представлены в табл. 1.The compositions of the claimed architectural concrete are presented in table. 1.
Более подробно сущность активации шлакощелочных вяжущих описана в источнике: Глуховский В.Д., Пахомова В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. – К.: Будивельник, 1978. 181 с.The essence of activation of slag-alkaline binders is described in more detail in the source: Glukhovsky V.D., Pakhomova V.A. Slag-alkaline cements and concretes. – K.: Budivelnik, 1978. 181 p.
В качестве вяжущего могут применять золу-уноса ТЭЦ или отходы металлургической промышленности в виде молотого гранулированного шлака. В качестве вяжущего могут применять смесь золы-уноса и молотого гранулированного шлака. В качестве активатора вяжущего могут применять 30%-ный водный раствор карбоната натрия Na2CО3. В качестве активатора отходов промышленности могут применять смесь 30%-ного водного раствора карбоната натрия Na2CО3 и жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2,0-2,5 в соотношении раствор карбоната натрия Na2CО3:жидкое натриевое стекло 2:1 или 3:2 соответственно. Дополнительно для повышения дисперсности могут применять микрокремнезем в количестве 2 % от массы отходов промышленности. Дополнительно к железноокислому пигменту черного цвета могут добавлять железноокислый пигмент зеленого цвета.Fly ash from thermal power plants or waste from the metallurgical industry in the form of ground granulated slag can be used as a binder. A mixture of fly ash and ground granulated slag can be used as a binder. A 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 can be used as a binder activator. As an industrial waste activator, a mixture of a 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 and liquid sodium carbonate glass with a silicate module of 2.0-2.5 can be used in the ratio sodium carbonate solution Na 2 CO 3 : liquid sodium glass 2:1 or 3:2 respectively. Additionally, to increase dispersity, microsilica can be used in an amount of 2% by weight of industrial waste. In addition to the black iron oxide pigment, green iron oxide pigment can be added.
Способ получения архитектурного бетона включает активацию вяжущего щелочным активатором для образования искусственного камня (в качестве активатора вяжущего, может применяться водный раствор карбоната натрия Na2CО3, жидкое натриевое стекло, также их смесь) с окрашиванием бетонной смеси пигментом черного цвета. Жидкие компоненты активатора смешивают с водой для бетонов и строительных растворов. Кварцевый песок и крупный заполнитель смешивают с вяжущим и пигментом в течение 30-60 с, далее в смеситель вливают смесь активатора с водой и перемешивают до гомогенной смеси заданной подвижности. Из готовой смеси производятся изделия. Архитектурный бетон отверждается до прочности 40-50 МПа.The method for producing architectural concrete involves activating the binder with an alkaline activator to form an artificial stone (an aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 , liquid sodium glass, or a mixture of them can be used as a binder activator) with coloring the concrete mixture with a black pigment. The liquid components of the activator are mixed with water for concrete and mortars. Quartz sand and coarse aggregate are mixed with binder and pigment for 30-60 s, then a mixture of activator and water is poured into the mixer and mixed until a homogeneous mixture of a given mobility is achieved. Products are made from the finished mixture. Architectural concrete is cured to a strength of 40-50 MPa.
Пример 1 (состав № 1 табл. 1) Example 1 (composition No. 1 of Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (зола-уноса ТЭЦ), активатор вяжущего (смесь 30%-ного водного раствора карбоната натрия Na2CО3 и жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2,0-2,5 в соотношении раствор карбоната натрия Na2CО3:жидкое натриевое стекло 2:1 или 3:2 соответственно) и железноокислый пигмент черного цвета, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete obtained from a mixture containing quartz sand, black crushed stone of fraction 2-5 mm or 5-20 mm, binder (thermal power plant fly ash), binder activator (mixture of 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 and liquid sodium glass with a silicate module of 2.0-2.5 in the ratio sodium carbonate solution Na 2 CO 3 : liquid sodium glass 2:1 or 3:2, respectively) and black iron oxide pigment, with the following component ratio, wt.%:
Вода содержится в активаторе вяжущего до требуемого водовяжущего соотношения.Water is contained in the binder activator to the required water-binder ratio.
Пример 2 (состав № 2 табл. 1) Example 2 (composition No. 2 of Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (зола-уноса ТЭЦ), активатор вяжущего (30%-ный водный раствор карбоната натрия Na2CО3), железноокислый пигмент черного цвета и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete obtained from a mixture containing quartz sand, black crushed stone of fraction 2-5 mm or 5-20 mm, binder (thermal power plant fly ash), binder activator (30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 ), iron oxide black pigment and water, with the following ratio of components, wt.%:
Пример 3 (состав № 1 табл. 1) Example 3 (composition No. 1, Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из шлакощелочной смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (отходы металлургической промышленности в виде молотого гранулированного шлака), активатор вяжущего (смесь 30%-ного водного раствора карбоната натрия Na2CО3 и жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2,0-2,5 в соотношении раствор карбоната натрия Na2CО3 : жидкое натриевое стекло 2:1 или 3:2 соответственно) и железноокислый пигмент черного цвета, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete produced from a slag-alkaline mixture containing quartz sand, black crushed stone of fraction 2-5 mm or 5-20 mm, binder (waste from the metallurgical industry in the form of ground granulated slag), binder activator (mixture of 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 and liquid sodium glass with a silicate module of 2.0-2.5 in the ratio sodium carbonate solution Na 2 CO 3 : liquid sodium glass 2:1 or 3:2, respectively) and black iron oxide pigment, with the following component ratio, wt.%:
Вода содержится в активаторе отходов промышленности до требуемого В/Ц соотношения.Water is contained in the industrial waste activator to the required W/C ratio.
Пример 4 (состав № 2 табл. 1) Example 4 (composition No. 2 of Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из шлакощелочной смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (отходы металлургической промышленности в виде молотого гранулированного шлака), активатор вяжущего (30%-ный водный раствор карбоната натрия Na2CО3), железноокислый пигмент черного цвета и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete obtained from a slag-alkaline mixture containing quartz sand, black crushed stone of a fraction of 2-5 mm or 5-20 mm, binder (waste from the metallurgical industry in the form of ground granulated slag), binder activator (30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 ), black iron oxide pigment and water, with the following ratio of components, wt.%:
Пример 5 (состав № 1 табл. 1) Example 5 (composition No. 1, Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из шлакощелочной смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (смесь золы-уноса и молотого гранулированного шлака), активатор вяжущего (смесь 30%-ного водного раствора карбоната натрия Na2CО3 и жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2,0-2,5 в соотношении раствор карбоната натрия Na2CО3 : жидкое натриевое стекло 2:1 или 3:2 соответственно) и железноокислый пигмент черного цвета, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete produced from a slag-alkaline mixture containing quartz sand, black crushed stone of fraction 2-5 mm or 5-20 mm, binder (a mixture of fly ash and ground granulated slag), binder activator (mixture of 30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 and liquid sodium glass with a silicate module of 2.0-2.5 in the ratio sodium carbonate solution Na 2 CO 3 : liquid sodium glass 2:1 or 3:2, respectively) and black iron oxide pigment, with the following component ratio, wt.%:
Вода содержится в активаторе отходов промышленности до требуемого В/Ц соотношения.Water is contained in the industrial waste activator to the required W/C ratio.
Пример 6 (состав № 2 табл. 1) Example 6 (composition No. 2 of Table 1)
Архитектурный бетон, полученный из шлакощелочной смеси, содержащей кварцевый песок, черный щебень фракции 2-5 мм или 5-20 мм, вяжущее (смесь золы-уноса и молотого гранулированного шлака), активатор вяжущего (30%-ный водный раствор карбоната натрия Na2CО3), железноокислый пигмент черного цвета и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Architectural concrete obtained from a slag-alkaline mixture containing quartz sand, black crushed stone of a fraction of 2-5 mm or 5-20 mm, binder (a mixture of fly ash and ground granulated slag), binder activator (30% aqueous solution of sodium carbonate Na 2 CO 3 ), black iron oxide pigment and water, with the following ratio of components, wt.%:
Пример 7Example 7
Тоже самое, что в примерах 1-6, но дополнительно к железноокислому пигменту черного цвета добавляют железноокислый пигмент зеленого цвета для тонирования.The same as in examples 1-6, but in addition to the black iron oxide pigment, green iron oxide pigment is added for tinting.
Определение основных физико-механических характеристик архитектурного бетона для всех составов проводят по следующим стандартам: прочность бетона по ГОСТ 10180-2012, среднюю плотность бетона по ГОСТ 12730.1-2020, подвижность бетона по ГОСТ 10181-2014, яркость по отраженному свету.The determination of the main physical and mechanical characteristics of architectural concrete for all compositions is carried out according to the following standards: concrete strength according to GOST 10180-2012, average density of concrete according to GOST 12730.1-2020, concrete mobility according to GOST 10181-2014, reflected light brightness.
Результаты исследования физико-механических характеристик составов заявленного архитектурного бетона представлены в табл. 2.The results of the study of the physical and mechanical characteristics of the compositions of the claimed architectural concrete are presented in table. 2.
В результате проведенных испытаний получен архитектурный бетон черного цвета с прочностью 44-56 МПа, обладающего подвижностью 19-25 см по конусу (марка П4 до 20 см включительно, марка П5 от 21 см включительно) (ГОСТ 10181-2014). Также результаты испытаний показали, что по сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет получить архитектурный бетон черного цвета, обладающий яркостью 2 % (поглощением 98 %), с низким расходом пигмента (в 2-3 раза ниже по сравнению с цементными бетонами). При этом шлакощелочные бетоны являются стойкими к содержанию мелких частиц в бетонной смеси, благодаря чему возможно увеличение добавления пигментов без снижения прочностных характеристик. As a result of the tests, black architectural concrete with a strength of 44-56 MPa was obtained, with a mobility of 19-25 cm along the cone (grade P4 up to 20 cm inclusive, grade P5 from 21 cm inclusive) (GOST 10181-2014). Also, the test results showed that, in comparison with the known solution, the claimed invention makes it possible to obtain black architectural concrete with a brightness of 2% (98% absorption), with low pigment consumption (2-3 times lower compared to cement concrete). At the same time, slag-alkaline concretes are resistant to the content of small particles in the concrete mixture, which makes it possible to increase the addition of pigments without reducing the strength characteristics.
Конкретные примеры осуществления (реализации), приведенные в настоящем описании, никак не ограничивают объем правовой охраны согласно формуле заявленного изобретения. Любые изменения/модификация/замена компонентов заявленной композиции, которые могут быть осуществлены специалистом в данной области техники, подпадают в пределы объема настоящего изобретения.Specific examples of implementation (implementation) given in this description do not in any way limit the scope of legal protection according to the claims of the claimed invention. Any changes/modification/replacement of components of the claimed composition that can be carried out by a person skilled in the art falls within the scope of the present invention.
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818753C1 true RU2818753C1 (en) | 2024-05-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1143718A1 (en) * | 1981-07-23 | 1985-03-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Concrete mix for obtaining artificial decorative stone |
| RU2091346C1 (en) * | 1995-08-25 | 1997-09-27 | Хозяйственная ассоциация государственных и кооперативных организаций "Агрокон" | Architectural concrete and a method of its making |
| RU2245784C2 (en) * | 2003-03-04 | 2005-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Партнеры НИИЖБ" | Method of production of decorative facade made out of architectural concrete and a form for its realization |
| RU2376252C2 (en) * | 2004-04-05 | 2009-12-20 | Хольцим Текнолоджи Лтд | Hydraulic binder |
| RU2515261C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1143718A1 (en) * | 1981-07-23 | 1985-03-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева | Concrete mix for obtaining artificial decorative stone |
| RU2091346C1 (en) * | 1995-08-25 | 1997-09-27 | Хозяйственная ассоциация государственных и кооперативных организаций "Агрокон" | Architectural concrete and a method of its making |
| RU2245784C2 (en) * | 2003-03-04 | 2005-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Партнеры НИИЖБ" | Method of production of decorative facade made out of architectural concrete and a form for its realization |
| RU2376252C2 (en) * | 2004-04-05 | 2009-12-20 | Хольцим Текнолоджи Лтд | Hydraulic binder |
| RU2515261C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | High-strength concrete |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АРТАМОНОВА А.В. и др. Шлакощелочные вяжущие на основе доменных гранулированных шлаков центробежно-ударного измельчения, журнал "Цемент и его применение", 2011, N4, с. 108-113. * |
| БЕЛОВ В.В. и др. Строительные материалы, Москва, Изд-во ACB, 2014, 380 с., с.110. ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия. Москва, Стандартинформ, 2018, с.24. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110271876A1 (en) | Geopolymer compositions | |
| CN108264289A (en) | A kind of very-high performance architectural concrete and preparation method thereof | |
| CN109455992A (en) | A kind of machine-made sand concrete and preparation method thereof | |
| CN112299795B (en) | Recycled concrete and preparation method thereof | |
| CN101353241A (en) | Machine-made sand fair-faced concrete mixer | |
| CN112159176A (en) | Wear-resistant self-leveling cement mortar doped with waste glass and preparation method thereof | |
| CN110342877A (en) | A kind of cement base environmental protection inorganic high-intensity artificial stone and preparation method thereof | |
| CN113860802A (en) | Environment-friendly high-performance mineral admixture and preparation method and application thereof | |
| CN110092601B (en) | Steel slag-based baking-free slow-release artificial aggregate and preparation method thereof | |
| CN108545988A (en) | Clear-water concrete special additive and preparation method thereof and the clear-water concrete comprising it and application | |
| CN104556785A (en) | Water-reducing metakaolin-based micro-expansion compacting agent and preparation method thereof | |
| RU2818753C1 (en) | Architectural concrete | |
| KR101363893B1 (en) | Color dry concrete mix composition | |
| CN117164312A (en) | High-performance low-carbon concrete and preparation method thereof | |
| CN115010455B (en) | High-performance full-solid waste concrete and preparation method thereof | |
| CN109400054A (en) | A kind of regeneration concrete and its processing technology | |
| CN115448619A (en) | Mixed material suitable for white portland cement and preparation method thereof | |
| CN114349460A (en) | Waste glass color mortar for wall decoration and preparation method thereof | |
| CN109809755B (en) | Color concrete and preparation process thereof | |
| CN115093191A (en) | Surface layer art color self-leveling mortar and preparation method thereof | |
| KR100457997B1 (en) | A composites for Hwangtoh Concrete [HTC]. | |
| KR102551313B1 (en) | the high-strength concrete braille block composition with the chlorine ion penetration resistance and the freezing and thawing resistance and concrete braille block using the same | |
| KR102551308B1 (en) | high-strength concrete sidewalk and driveway boundary curb composition with the chlorine ion penetration resistance and the freezing and thawing resistance and sidewalk and driveway boundary block using the same | |
| LU501518B1 (en) | Preparation process of alkali activated cementitious material for waste incineration bottom ash treatment | |
| RU2787245C1 (en) | Composition for the manufacture of waterproof facing gypsum products |