UA151437U - Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів - Google Patents

Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів Download PDF

Info

Publication number
UA151437U
UA151437U UAU202202147U UAU202202147U UA151437U UA 151437 U UA151437 U UA 151437U UA U202202147 U UAU202202147 U UA U202202147U UA U202202147 U UAU202202147 U UA U202202147U UA 151437 U UA151437 U UA 151437U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
concrete
sodium
calcium
cement
nitrate
Prior art date
Application number
UAU202202147U
Other languages
English (en)
Inventor
Віктор Васильович Бабенко
Володимир Миколайович Ващенко
Тетяна Василівна Губіна
Тетяна Олександрівна Костюк
Original Assignee
Віктор Васильович Бабенко
Володимир Миколайович Ващенко
Тетяна Василівна Губіна
Тетяна Олександрівна Костюк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Віктор Васильович Бабенко, Володимир Миколайович Ващенко, Тетяна Василівна Губіна, Тетяна Олександрівна Костюк filed Critical Віктор Васильович Бабенко
Priority to UAU202202147U priority Critical patent/UA151437U/uk
Publication of UA151437U publication Critical patent/UA151437U/uk

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів включає додавання до бетонної суміші комплексної хімічної добавки у кількості не менше 4 % від вмісту цементу, до складу якої входять нітрат натрію, нітрат кальцію, хлорид кальцію, сульфат натрію, карбонат натрію, гідроксид кальцію, фосфат натрію, пластифікатор та перетворювач іржі, в якому додатково вводять мелений кремнезем.

Description

Корисна модель належить до галузі будівництва, зокрема будівельних матеріалів, а саме стосується способів підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів, які застосовуються у цивільному і промисловому будівництві, тунелебудуванні, для ремонту і відновлення мостів і шляхопроводів, у дорожньому будівництві, зокрема при виготовленні тротуарної плитки з підвищеною міцністю, водонепроникністю та морозостійкістю.
Для регулювання властивостей бетону, бетонної суміші і економії цементу застосовують різні хімічні та мінеральні добавки. Застосування добавок є найбільш ефективним способом підвищення якості бетонів, який не потребує великих капітальних витрат. Грамотне застосування цільових комплексних добавок дозволяє вирішити будь-які проблеми, пов'язані з отриманням бетонів із заданими властивостями. Висока міцність, низька проникність, підвищена довговічність і морозостійкість можуть бути досягнуті із застосуванням високорухливих бетонних сумішей, що містять сучасні добавки.
Відомі вітчизняні і закордонні склади на основі цементу, що містять комплексну хімічну добавку, такі як суміші ЕМАКО (по ліцензії італійської фірми "МАС"), будівельні суміші і матеріали фірм "Ксайпекс" і "Джимайт" (Канада) (1. Майстренко А.Н., Пелипейко В.И.,
Забава Г.А, Вайсман М.Д. Использование украинскими фирмами современньїх материалов и технологий для ремонта и строительства / Будівництво України. - 2002. - Мо 1. - С. 42-43. 2.
Захарченко П.В., Долгий Е., Галаган Ю.О. Гавриш О.М., Гулін Д.В., Старченко О.Ю. Сучасні композиційні будівельно-оздоблювальні матеріали. - К.: КНУБА, 2005). Їх застосовують для "санації" старого бетону і залізобетону, ремонтних робіт у тунелях, метрополітенах і інших об'єктах промислового і цивільного будівництва. Усі вони містять в своєму складі цемент, пісок і комплекс хімічних добавок. Однак їхнє застосування обмежене тільки ремонтними і захисними функціями.
Найближчим аналогом корисної моделі, є спосіб відновлювання зруйнованого бетону за патентом на винахід України Мо 73395, МПК: С048 28/00,2048 22/06, С04В 41/60, опубл. 15.07.2005 р. Спосіб передбачає застосування композиції, що містить портландцемент, кварцовий пісок і комплексну хімічну добавку. Пропонована композиція дозволяє одержати високоміцний, водонепроникний, морозостійкий захисний шар на бетонних і кам'яних пористих
Зо поверхнях. До недоліків відомої композиції варто віднести обмеженість сфери застосування тільки захисними функціями.
Задачею корисної моделі є одночасне підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів на стадії їх приготування.
Технічним результатом запропонованого способу є отримання бетонної суміші високої пластичності та однорідності, підвищення міцності бетонів та бетонних виробів, збільшення їх водонепроникності, морозостійкості, газопроникності та стійкості до стирання і сульфатної корозії в умовах підвищеної вологості та значних перепадах температур.
Поставлена задача вирішується тим, що у способі, що включає додавання до бетонної суміші комплексної хімічної добавки у кількості не менше 4 95 від вмісту цементу, до складу якої входять нітрат натрію, нітрат кальцію, хлорид кальцію, сульфат натрію, карбонат натрію, гідроксид кальцію, фосфат натрію, пластифікатор та перетворювач іржі, згідно з корисною моделлю, для стабілізації компонентів комплексної хімічної добавки додатково вводять мелений кремнезем, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: нітрат натрію 10,5- 14,2; нітрат кальцію 13,6-18,0; хлорид кальцію 6,4-10,0; сульфат натрію 6,4-10,0; карбонат натрію 6,4-10,0; гідроксид кальцію 15,8-23,0; фосфат натрію 1,5-2,5; пластифікатор (П) 2,5-4,7; перетворювач іржі (ПР) 1,5-2,5; мелений кремнезем 5,1-35,4.
Відхилення від кількісного складу компонентів композиції не дозволяє вирішити поставлену задачу.
Комплекс хімічних добавок також, як і в найближчому аналогу, має поліфункціональну дію при гідратації цементних бетонів і розчинів.
Хімічні добавки у вигляді розчинних у воді сполук дозволяють найпростішим способом підвищувати щільність цементного каменю шляхом синтезу додаткових кристалогідратів.
Добавки другого класу: хлориди кальцію, нітрат кальцію, карбонат натрію, здатні реагувати з трикальцієвим алюмінатом і чотирикальцієвим алюмоферитом з утворенням важкорозчинних подвійних гідратів, зазвичай належать до хороших прискорювачів твердіння. Це пояснюється тим, що при спільній присутності в бетоні двох і більше перерахованих добавок між ними виникає "конкуренція" за право участі в реакції зі складовими клінкерної фази портландцементу
ЗзСао-АггОз і 4СаО-:АІ29Оз:РегОз. У цій конкуренції перемагає та добавка, яка з цими складовими цементу утворює найбільш важкорозчинні солі, сприяє найбільшому пересичення і тому бо кристалізується з максимальною швидкістю. Подібні властивості в цементі має гідросульфоалюмінат кальцію (також гідросульфоалюмоферит кальцію), що кристалізується при взаємодії алюмінієвмісних складових цементу з гідроксидом кальцію і сульфатами. До тих пір, поки протікають ці реакції, інші добавки, введені в бетон з водою замішування, наприклад
Сасі»ь і Са(МоОз)», очікують своєї черги, тобто залишаються в рідкій фазі цементного тіста і цементного каменю як відповідні іони і завдяки цьому прискорюють твердіння силікатних складових цементу, оскільки у цей час вони змінюють розчинність силікатів кальцію, тобто, діють на них як добавки першого класу (не містять однойменних з в'яжучим іонів, будучи прискорювачами твердіння за рахунок зміни іонної сили розчину, наприклад, Мамоз). Оскільки в цементі обов'язково міститься гіпс, будь-яка добавка з перерахованих вище не вступає в реакцію з алюмінієвими складовими цементу до тих пір, поки цей гіпс практично повно не зв'яжеться в важкорозчинний гідросульфоалюмінат кальцію. Така взаємодія з іншими добавками можлива, якщо після утворення гідросульфоалюмінату кальцію залишаються непрореаговані з сульфат-іонами трикальцієвий алюмінат і чотирикальцієвий алюмоферит.
Деякі з добавок, наприклад, карбонат натрію МагСОз, здатні вступати в хімічну реакцію з гідрооксидом кальцію Са(ОН)г. В результаті утворюється малорозчинний карбонат кальцію
СасСоОз і гідроксид натрію, який прискорює гідратацію шлакової складової цементу. Отже, добавки такого роду також належать до другого класу. Однак вони відрізняються від описаних вище солей. Так як молекулярний обсяг продуктів, що утворюються в результаті реакції, менше, ніж молекулярний обсяг самого в'яжучого, вони не можуть скільки-небудь повно екранувати зерна в'яжучого, тобто завжди будуть тільки прискорювати твердіння цементного каменю. Крім карбонату натрію до таких сполук належить фосфат натрію МазРОх, що утворює в бетоні важкорозчинні фосфати кальцію. Речовини подібного роду здатні відкладатися в порах цементного каменю і тому мають ущільнюючу дію, тобто зменшують фільтрованість рідини або газу, а також дифузію речовин через бетонні вироби. Хімічні добавки солей електролітів Сасі»,
Са(МОз)», МажОз, Саз(РО4)2 ініціюють в системі вода, цемент, кварцовий пісок синтез кристалогідратів кальцію в поровому просторі, роблячи його водонепроникним.
Крім цього, додавання до складу композиції пластифікатора (П), за рахунок високого ступеня поверхневого натягу плівок, сприяє збільшенню дисперсності часток в'яжучого, що у свою чергу приводить до збільшення контактних зон клінкерних мінералів з водою і розчиненими в ній компонентами комплексними хімічними добавками, і як наслідок, до скорочення термінів тужавлення і швидкого набору міцності Введення до складу перетворювача іржі (ПР) дозволяє проводити ремонтні роботи на конструкціях з ураженою корозією арматурою без додаткової обробки металевих поверхонь.
Введення в бетон мікродисперсної добавки кремнезему, що є (внаслідок сумісності розмірів його частинок з кристалогідратами клінкерних мінералів цементу) готовими "центрами" кристалізації, навколо яких з меншими витратами енергії і тому прискорено утворюються і формуються кристалогідрати в цементному камені, завдяки чому підвищується міцність бетонної суміші, її проникність і як наслідок підвищується водонепроникність і морозостійкість.
При додаванні меленого кремнезему у кількості до 30 95 у поєднанні з пластифікатором можна отримати суміші з відношенням вода/в'яжуче нижче 0,3. Такі бетони можуть досягати дуже високої ранньої міцності і знайдуть широке застосування там, де здійснюється витримування у вологому режимі.
Зразки для випробувань з використанням пропонованої комплексної хімічної добавки з додаванням меленого кремнезему, згідно з пропонованим способом, готувалися таким чином:
Для отримання контрольних зразків дрібнозернистого бетону (марки М200) було взято у масових частинах: цемент М400-1,0; пісок кварцовий - 2,8; вода - 0,4.
Для отримання зразків з комплексною хімічною добавкою було взято у масових частинах: цемент М400-1,0; пісок кварцовий - 2,8; комплексна хімічна добавка - 4,0 95 від маси цементу, відповідно табл. 1 (складів 1, 2, З, прототип) вода - 0,4. Усі компоненти перемішувалися в змішувачі 2,5 хвилини. Для фізико-механічних випробувань зразки виготовляли у вигляді зразків-балочок 4х4х16 см, а гідрофізичних випробувань - у вигляді плит 20х20х2 см. Твердіння зразків проходило в камері з водяним затвором при Т-20:22 "С і 100 95 вологості протягом 28 діб.
Приклади складів комплексної хімічної добавки, що застосовуються для підвищення гідрофізичних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів наведені в таблиці 1.
Властивості дрібнозернистих бетонів (розчинів), що містять комплексну хімічну добавку, згідно з пропонованою корисною моделлю, наведені у табл. 2.
Таблиця 1 й й аналог 1173 Хлоридкаліцію.д//-/- | 64 | 89 | 100 | 06 1174 |Сульфатнаттію. /-: | 64 | 89 | 100 | 06 115 Карбонатнатрію | 64 | 89 | 100 | 06 1.6 Гідроксидкальіцю | 158 | 222 | 230 | 04 11178 |Фосфатнатрію //-/-/-/ | 15 | 22 | 25 | 004 11.98 Пластифікаторї)ї/ | 25 | 44 | 47 | 008 0110710 /Меленийкремнезем.ї | 354 | 71 | 5 | - 01107111 Портланддемент/./З/ | /- 7/7 -1 7111-1111 3280 (1712 )Кварцовийпісок.// | -(- | 77 - | 7- | 656
Таблиця 2
Склади
Контрольний дрібнозернистого . . зразок бетону з вмістом
Порядковий Найменування (дрібнозернистий | комплексної хімічної | Прототип номер показників бетон М200 без |/|добавки (згідно табл.1) добавки) 2,5 90 ос оса в мрм 1 через 28 діб вологого 3,8 7,8 8,7 82 7,9 зберігання, МПа, не менш ос пшоно ве вирюв|ов 2 через 28 діб вологого 19,6 29,1 32,5 29,8 26,7 зберігання, МПа, не менш
Адгезія до бетонної 8 (поерюіМпанеменш | 060116) 22) 19) 125 не більш |Водонепроникність М. МПа| 04 | 08 | 12 | ї2 | т2
НС дівати НИК ТИНИ ИЄСТ ПСО
Аналіз табл. 1 і табл. 2 показав, що за показниками міцності при стиску, згині, адгезії до 5 бетону значно перевищують показники найближчого аналога. Крім цього, при додаванні запропонованої комплексної хімічної добавки з додаванням меленого кремнезему у кількості 495 від вмісту цементу до дрібнозернистої бетонної суміші марки М200, отримано водонепроникний бетон марки М300.
Таким чином пропонований спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів шляхом застосування комплексної хімічної добавки у поєднанні з меленим кремнеземом дозволяє отримувати бетони високої міцності та однорідності, в т. ч. дрібнозернисті. Крім цього, такі бетони мають високі експлуатаційні характеристики та унікальні конструкційні можливості, а саме: підвищену стійкість до стирання, підвищену антикорозійну стійкість, стійкість до сульфатної та хлоридної агресії, низьку проникність для води та газів, підвищену морозостійкість та довговічність.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів, що включає додавання до бетонної суміші комплексної хімічної добавки у кількості не менше 4 95 від вмісту цементу, до складу якої входять нітрат натрію, нітрат кальцію, хлорид кальцію, сульфат натрію, карбонат натрію, гідроксид кальцію, фосфат натрію, пластифікатор та перетворювач іржі, який відрізняється тим, що додатково вводять мелений кремнезем, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: нітрат натрію 10,5-142 нітрат кальцію 13,6-18,0 хлорид кальцію 6,4-10,0 сульфат натрію 6б,4-10,0 карбонат натрію 6,4-10,0 гідроксид кальцію 15,8-23,0 перетворювач іржі 1,5-2,5 фосфат натрію 1,5-2,5 пластифікатор 2,5-4,7 мелений кремнезем 5,1-35,4.
UAU202202147U 2022-06-22 2022-06-22 Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів UA151437U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU202202147U UA151437U (uk) 2022-06-22 2022-06-22 Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU202202147U UA151437U (uk) 2022-06-22 2022-06-22 Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA151437U true UA151437U (uk) 2022-07-20

Family

ID=89902210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU202202147U UA151437U (uk) 2022-06-22 2022-06-22 Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA151437U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2597569C (en) Hydraulic binder
Gan Cement and concrete
Poitevin Limestone aggregate concrete, usefulness and durability
Won et al. Enhanced long-term strength and durability of shotcrete with high-strength C12A7 mineral-based accelerator
AU2011335250B2 (en) Cement hydrate products for sprayed concrete
JP5856443B2 (ja) セメント混和材およびセメント組成物
CA1300649C (en) Cementitious compositions
JP2013103847A (ja) セメント混和材およびセメント組成物
CA2884354C (en) Antifreeze composition for producing a durable concrete in cold temperature conditions
Arum et al. Making of strong and durable concrete
CA2873978A1 (en) Rapid hydraulic binder comprising a calcium salt
JP2023090942A (ja) 水硬性組成物
UA151437U (uk) Спосіб підвищення гідротехнічних і фізико-механічних властивостей бетонів та будівельних розчинів
RU2119900C1 (ru) Комплексная добавка для бетонной смеси
US11286211B2 (en) Setting and hardening accelerator for a cement, mortar or concrete composition, optionally comprising supplementary cementitious materials, and use of this accelerator
KR20040089995A (ko) 내산성 단면복구 모르타르의 제조방법 및 조성물
JP6764702B2 (ja) 水硬性組成物
JP2001122649A (ja) セメント混和材及びセメント組成物
Takehisa et al. Effect of setting accelerator to the initial strength of mortar with blast furnace slag cement
EP0270565A4 (en) Cement with a stable volume before, during and after curing.
FI126898B (fi) Hydraulista sideainetta käsittävä koostumus
Khatib et al. Visual examination of mortars containing flue gas desulphurisation waste subjected to magnesium sulphate solution
JP2001146446A (ja) セメント混和材及びセメント組成物
Katpady et al. Modified Surface Impregnation Technique of Concrete Surface Using Recycled Water from Ready Mix Concrete Plant
Bates High-Alumina Hydraulic Cements