Патент добавки в бетон

Обновлено: 25.01.2025

ДОБАВКА В БЕТОН И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Группа изобретений применима при изготовлении бетонных и железобетонных изделий для различных сооружений. Добавка к бетону содержит модификатор, а также пластификатор с углеводородным радикалом, в качестве которого используют жидкий продукт пиролиза твердых горючих ископаемых, и два модификатора, в качестве которых используют гексаметилентетрамин и нефтяной шлам - жидкий отход нефтепереработки, при соотношении пластификатор гексаметилентетрамин: нефтяной шлам, равном соответственно, маc.

%, 25,00-45,00:0,05-5, 00:50,0-70,00. Способ получения добавки осуществляют путем модификации пластификатора гексаметилентетрамином и нефтяным шламом - жидким отходом нефтепереработки, нагреванием смеси и последующей изотермической выдержкой при температуре не выше 160oС, при этом в качестве пластификатора используют жидкий продукт пиролиза твердых горючих ископаемых в соотношении пластификатор: гексаметилентетрамин: нефтяной шлам, равном соответственно, маc.%, 25,00-45,00:0,05-5,00:50,00-70,00. Достигается повышение биостойкости и противокоррозионной стойкости за счет увеличения числа функциональных групп пластификатора, что повышает долговечность и надежность в эксплуатации. Способ получения добавки отличается низкой энергоемкостью, использованием значительного химического потенциала побочных продуктов промышленного производства. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

ПРОТИВОМОРОЗНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2020 года по МПК C04B22/08 C04B28/04 C04B111/76

Изобретение относится к составам противоморозных добавок на основе побочных продуктов промышленности и может быть использовано в подземном, транспортном и гражданском строительстве для изготовления цементных бетонов, твердеющих при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Известна комплексная добавка для бетонов (патент RU №2307099, опубл. 27.09.2007), включающая суперластификатор С-3 или Полипласт СП-1, лигносульфонаты технические - ЛСТ, поташ и формиат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.% (на сухое вещество): суперпластификатор 5-40, ЛСТ 0,5-10, поташ 10-40, формиат натрия - остальное.

Недостатком данного состава является недостаточная прочность при сжатии в возрасте 28 суток при отрицательных температурах твердения, вследствие замедляющего действия суперпластификатора С-3 или Полипласт СП-1 на гидратацию портландцемента в первые часы твердения смеси и удлинения сроков начала схватывания цементного теста.

Известна химическая добавка в бетонные смеси и строительные растворы (патент RU №2359935, опубл. 27.06.2009), которая содержит, мас. %: тиосульфат натрия - 10-77,7, роданид натрия - 10-77,7, сульфат натрия - 12,3-80.

Недостатком данного состава является недостаточная прочность при сжатии в возрасте 28 суток при отрицательных температурах твердения, вследствие отсутствия водопонижающего компонента - суперпластификатора.

Известна добавка для бетона (патент RU №2247092, опубл. 27.02.2005), включающая кремний органический пеногаситель, суперпластификатор С-3 - полинафталинметилсульфонат натрия, тиосульфат натрия, суперпластификатор-лигнопан, карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %: кремний органический пеногаситель 0,02-0,06, суперпластификатор С-3 - полинафталинметилсульфонат натрия 0-40, тиосульфат натрия 40-55, суперпластификатор-лигнопан 10-20, карбонат натрия 1-2.

Недостатком данного состава является недостаточная прочность при сжатии в возрасте 28 суток при отрицательных температурах твердения, вследствие замедляющего действия суперпластификатора С-3 на гидратацию портландцемента впервые часы твердения смеси и удлинения сроков начала схватывания цементного теста.

Известна комплексная добавка (патент RU №2360879, опубл. 10.07.2009), содержащая в своем составе, мас. %: суперпластификатор - полинафталинметилсульфонат натрия - 30-45, пеногаситель Troykyd D128 - 0,25-0,50, тиосульфат натрия - остальное.

Недостатком данного состава является недостаточная прочность при сжатии в возрасте 28 суток при отрицательных температурах твердения, вследствие замедляющего действия суперпластификатора на основе полинафталинметилсульфоната натрия на гидратацию портландцемента впервые часы твердения смеси и удлинения сроков начала схватывания цементного теста.

Известна комплексная добавка (патент RU №2552565, опуб. 10.06.2015), принятая за прототип, включающая компоненты при следующем соотношении, мас.%: суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651F - 15,00-29,00, пеногаситель Troykyd D128 - 0,12-0,33 и тиосульфат натрия - остальное.

Недостатком данного состава является недостаточная прочность при сжатии в возрасте 28 суток при отрицательных температурах твердения, вследствие недостаточного структурообразования впервые часы и сутки твердения смеси.

Техническим результатом является создание противоморозной добавки для бетонной смеси обеспечивающей повышенную прочность бетона при сжатии в возрасте 28 суток при твердении при отрицательных температурах за счет сокращения сроков начала и конца схватывания цементного теста при использовании кремнегеля.

Технический результат достигается тем, что дополнительно содержит кремнегель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

кремнегель 79,43-87,49 суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2,75-4,92 пеногаситель Troykyd D128 0,03-0,05 тиосульфат натрия 9,73-15,6

Заявляемый состав противоморозной добавки для бетонной смеси включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

- кремнегель, получаемый в производстве фтористого алюминия при взаимодействии кремнефтористоводородной кислоты с гидроксидом алюминия. Кремнегель соответствовал ТУ 2123-009-70864601-2009,

- суперпластификатор MELFLUX 2651F в сухом виде по ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия»

- пеногаситель Troykyd D128 на основе растительных масел (US 5685898, 11.11.1997).

Тиосульфат натрия измельчали и смешивали с остальными компонентами в заявляемом процентном соотношении.

Для исследования свойств заявляемой добавки были приготовлены растворные смеси с соотношением по массе цемента к песку 1:3, содержащие портландцемент ПЦ500Д0Н ЗАО «Мальцовский портландцемент», песок речной с модулем крупности 2,3. Песок соответствовал ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия». Марка по удобоукладываемости растворной смеси П_к2. Количество добавки рассчитывалось в % от массы портландцемента (на сухие продукты).

Заявляемую добавку вводили следующим способом. Добавку, песок и цемент перемешивали и затворяли принятым количеством воды затворения. Растворную смесь перемешивали в смесителе принудительного действия в течение 8 минут.

Из смесей готовили образцы и испытывали по ГОСТ 5802. Образцы твердели при температуре -10°С, -15°С, -20°С по режиму п. 10.1.2.6 ГОСТ 30459-2008 и в возрасте 28 суток образцы были испытаны на прочность.

Испытания раствора, изготовленного с использованием добавки-прототипа, были также проведены.

Результаты проведенных испытаний представлены в таблице. Заявляемый состав противоморозной добавки позволяет повысить прочность бетона при сжатии в возрасте 28 суток при твердении при отрицательных температурах.

Предлагаемая противоморозная добавка позволяет получить бетон с более высокой прочностью на сжатие при отрицательных температурах твердения. В сравнении с прототипом прочность на сжатие увеличивается до 50%. Добавка кремнегеля сокращает сроки начала и конца схватывания цементного теста, повышает прочность и плотность цементного камня, что связано с химической реакцией между кремнегелем и гидроксидом кальция и магния. Продукты реакции заполняют поры, а также упрочняют контактные зоны в цементном бетоне. Сформировавшаяся структура цементного бетона менее подвержена разрушению при переходе поровой жидкости в лед. Тиосульфат натрия за счет интенсификации гидратационных процессов способствует повышению растворимости минералов цемента и увеличению концентрации ионов Са 2+ в суспензии, что способствует протеканию химической реакции между кремнегелем и гидроксидом кальция. Это сокращает сроки начала и конца схватывания смеси, изменяет соотношение между гелевой и капиллярной пористостью бетона в сторону увеличения гелевой пористости, в результате чего ускоряются процессы структурообразования бетона, повышается ранняя прочность бетона.

Реферат патента 2020 года ПРОТИВОМОРОЗНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонов и строительных растворов, твердеющих при отрицательных температурах. Противоморозная добавка для бетонной смеси включает, мас.%: кремнегель 79,43–87,49, суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651F 2,75–4,92, пеногаситель Troykyd D128 0,03–0,05, тиосульфат натрия 9,73–15,6. Технический результат – повышение прочности бетона при сжатии в возрасте 28 суток при твердении при отрицательных температурах. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 728 023 C1

Противоморозная добавка для бетонной смеси, включающая суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651F, пеногаситель Troykyd D128 и тиосульфат натрия, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кремнегель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ПЛАСТИФИЦИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C04B24/18

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии пластифицирующих добавок для бетонов на основе портландцементов.

Одним из важных и наиболее распространенных приемов получения технологичных бетонных смесей и качественных бетонов состоит во введении в бетонные смеси пластифицирующих добавок, обеспечивающих уменьшение вязкости и увеличение подвижности и с одновременным уменьшением водосодержания.

Ассортимент пластифицирующих добавок ограничивается в основном применением продуктов на основе жидких и порошкообразных лигносульфонатов ЛСТ, ЛСТМ, ЛСБУ и ЛСТИ и С-3 (Химические добавки для бетонов и строительных растворов, Строительный каталог СК-4, вып.1, М., 1987, с.35). Лигносульфонаты (ЛСТ), хотя и несколько уступают по эффективности известным суперпластификаторам, но по сравнению с последними имеют невысокую стоимость, и применение их не вызывает каких-либо сложностей, благодаря доступности исходных материалов, простоте необходимого оборудования для промышленного производства.

Во многих патентах и технической литературе описаны добавки на основе лигносульфонатов, снижающих водопотребность и способствующие диспергированию и разжижению бетонных смесей и строительных растворов. Примерами таких добавок являются, например, добавки, включающие: метилцеллюлозу, силиконат кальция и лигносульфонат натрия (T. Mizunuma, Admixtures for Grouting Composition Grouting, Chem. Abstr., 91 180418, 1979); карбонаты щелочных металлов и лигносульфонаты (Ger. Offen. №2813559, 05.10.1978); борат, лигносульфонат, карбонат и полиамины (US №4125160, 14.10.1978); формиат кальция, азотно-кислый натрий, лигносульфонат, поверхностно-активное вещество (GB №2003849, 21.03.1979); (SU №631483, 05.11.1979); лигносульфонат аммония (Ger. Offen. №2854349, 26.06.1980). Эти добавки не получили промышленного распространения ввиду ограниченности сырьевой базы большинства исходных компонентов и технологических трудностей, сопряженных с производством указанных добавок.

При применении технических лигносульфонатов как пластифицирующих добавок следует учитывать и их недостатки: нестабильность свойств; замедляющее влияние на процессы гидратации и твердения бетона; избыточное воздухововлечение в бетонную смесь, результатом чего тепловлажностную обработку бетонных изделий необходимо проводить в условиях мягких режимов с длительной (не менее четырехчасовой) предварительной выдержкой и медленным подъемом температуры.

Для приготовления пластификаторов повышенной эффективности разработан ряд способов модификации ЛСТ, в частности, формальдегидом или добавкой каустической соды.

Известная добавка, обладая несколько улучшенными свойствами по сравнению с рядовыми техническими лигносульфонатами, тем не менее она не позволяет, в частности, снизить расход цемента более, чем на 10-15%, хотя практическое ее использование не подтверждает заявленную экономию цемента в бетонах, учитывая снижение качества производимых цементов на отечественных заводах из-за всеобщего недожога клинкера.

Задачей изобретения является при использовании заявленной пластифицирующей добавки в бетонных смесях увеличение подвижности последних, повышение прочности бетона во все стандартные сроки твердения, а также экономии цемента в технологии бетона и производства ЖБИ.

Сущность изобретения состоит в следующем.

При нагревании в слабокислой или нейтральной среде технических лигносульфонатов и формальдегида между ними происходит химическое взаимодействие, а именно конденсация формальдегида и фрагментов фенольных колец лигносульфонатов. В результате конденсации увеличивается молекулярная масса лигносульфонатов, что приводит к усилению взаимодействия между ними и зернами цемента. Это усиление взаимодействия является результатом образования на поверхности зерен цемента адсорбционных пленок из молекулярно-адсорбирующихся солей лигносульфоновых кислот. Наличие таких гидрофильных пленок способствует образованию вокруг частиц материала адсорбирующего ПАВ (каковыми являются технические лигносульфонаты), водных оболочек, препятствующих слипанию и выполняющих роль гидродинамической смазки.

Фактическая конденсация лигносульфоната и формальдегида приводит к сужению молекулярно-массового распределения. В силу диффузионных причин низкомолекулярная фракция лигносульфонатов более реакционно способна с кинетической точки зрения. Вследствие этого при конденсации реакция взаимодействия низкомолекулярной фракции протекает с большей скоростью, чем у высокомолекулярной фракции. Результатом различия в скоростях взаимодействия является увеличение средней молекулярной массы до величины порядка 15000-25000 Дальтон. Важно отметить, что наилучшие результаты получаются, когда лигносульфонат находится в существенном избытке по сравнению с формальдегидом. При увеличении массовой доли формальдегида свыше 7% (по массе) начинают активно взаимодействовать высокомолекулярные фракции лигносульфонатов, а это приводит к образованию побочных нерастворимых продуктов конденсации.

Способ получения добавки отличается от аналога-прототипа отсутствием стадии введения серной кислоты, поскольку конденсация проводится при величине pH, естественной для раствора лигносульфонатов. По сравнению с известным способом конденсацию проводят 360-720 минут вместо 5-40 минут, что обеспечивает большую полноту протекания реакции, это в свою очередь приводит к усилению пластифицирующих свойств добавки, получаемой согласно изобретению.

Определение подвижности, жесткости и объемной массы бетонной смеси производились в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 «Смеси бетонные. Методы испытания», ГОСТ Р 53231-2008 «Бетоны. Правила контроля прочности».

Бетонную смесь готовили из среднеалюминатного портландцемента марки 500 Д0, кварцевого песка с модулем крупности 2,2 и гранитного щебня фракции 5-20. Состав бетонной смеси - Ц:П:Щ:В=1:2,34:3:1,91 при водоцементном отношении В/Ц=0,50. Далее приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1. В аппарат с перемешивающим устройством загружают 100 г 30%-ного раствора технических лигносульфонатов, добавляют 20 г формалина (35% водный раствор формальдегида) (соотношение лигносульфонат:формальдегид - 1:0,07 по весу). Смесь перемешивали в течение 360 мин. На выходе получали пластифицирующую добавку с плотностью 1,14-1,16 г/см 3 и содержащую 30-32% активной части.

Пример 2. Методика подготовки бетонной смеси была следующей: цемент и заполнители загружали в смеситель принудительного действия и перемешивали до получения однородной сухой массы, далее в смесь подавали воду затворения и пластифицирующую добавку в количестве 0,3-0,4% от массы цемента, при этом количество воды затворения рассчитывалось с учетом воды жидкофазной составляющей добавки.

В таблицах 1 и 2 представлены результаты испытаний, которые позволяют сделать заключение о том, что предлагаемая добавка обладает лучшей пластифицирующей способностью по сравнению с прототипом, а также обеспечивает сохраняемость бетонной смеси до трех-четырех часов.

Как показали результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний, использование настоящей пластифицирующей добавки в технологии бетона позволяет получить пластифицированные бетонные смеси при значительном повышении (от двух до пяти раз) подвижности без замедления твердения бетона как в ранние, так и в поздние сроки твердения и увеличения прочности бетона в эти же сроки на 25-30% по сравнению с известными пластифицирующими добавками на основе технических лигносульфонатов. Предварительные расчеты подтверждают ожидаемую экономию цемента порядка 15%.

Данная пластифицирующая добавка отвечает нормам ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов. Общие технические требования».

Таблица 1 Состав пластифицирующей добавки №№ п/п Дозировка добавки, масс.% Продукт конденсации ЛСТ с формалином, масс.% Вода, масс.% 1 0,5 0,96 99,04 2 0,3 0,60 99,40 3 0,35 0,68 99,32 4 0,4 0,78 99,22 Примечание: 1. Пример №1 соответствует прототипу

Таблица 2 Эффективность пластифицирующей добавки в бетонах №№ п/п Количество добавки, в % от массы цемента Осадка конуса, см Плотность смеси, кг/м 3 в/ц Предел прочности при сжатии МПа в возрасте: 3 суток 7 суток 28 суток 1 0,5* 17 2382 0,50 15,7 24,2 33,1 2 0,3** 18 2385 0,50 16,6 23,8 32,9 3 0,35** 20 2391 0,50 17,1 26,8 34,7 4 0,4** 23 2403 0,50 16,8 29,4 39,6 Примечание: 1. Пример №1 соответствует прототипу

Реферат патента 2015 года ПЛАСТИФИЦИРУЮЩАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Формула изобретения RU 2 548 623 C2

2. Способ получения пластифицирующей добавки по п.1, включающий перемешивание технических лигносульфонатов и формальдегида и нагревание смеси, отличающийся тем, что перемешивание ведут в течение 360-720 мин при температуре 65-75°C.

КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА К БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2009 года по МПК C04B24/24

Известно использование в качестве добавки в бетонную смесь ацетоноформальдегидной смолы (см. авторское свидетельство №887509, МПК С04В 13/24).

Известно использование в качестве добавки в бетонную смесь водного или водно-спиртового раствора ацетоноформальдегидной смолы в количестве 0,1-0,5 вес.%

от массы цемента и добавку мыла двух или трехвалентного металла. Смесь твердеет при температуре 80-100°С (см. патент на изобретение ФРГ №2524199, МПК С04В 13/24).

Недостатком таких смесей является недостаточно высокая прочность на сжатие получаемых изделий.

Наиболее близкая по технической сути к достигаемому результату является комплексная добавка для быстротвердеющей смеси, включающая, мас.%: хлористый-натрий 1,5-3,0, бишофит 1,5-3,0 и олигомерный продукт конденсации ацетона и формальдегида - олигомер АЦФ 0,1-0,3, вода остальное.

Однако данная добавка включает хлорсодержащий компонент, который приводит к повышенному трещенообразованию бетона и коррозии стальной арматуры. Кроме того, она имеет сравнительно большой коагуляционный период.

Задачей изобретения является получение экологически чистой комплексной добавки в бетонную смесь, повышающей прочность бетонных изделий, увеличивающей подвижность бетонной смеси, снижающей водопотребление, ускоряющей твердение в ранние сроки без снижения прочности, уменьшающей длительность тепловлажностной обработки, при снижении температуры прогрева до 50-60°С, повышающей коррозионную стойкость стальной арматуры, позволяющей получать высокопрочный бетон, твердеющий при отрицательных температурах (до -15°С).

Технический результат заключается в сокращении коагуляционного периода и ускорении процесса структурообразования цементного камня (в бетоне) и набора прочности в ранние сроки твердения.

Поставленная задача решается тем, что комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая ацетонформальдегидную смолу (АЦФ), согласно решению дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3, при этом смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя - гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты добавки взяты в следующем соотношении, г/л воды:

ацетонформальдегидная смола 20-50 неорганический ускоритель твердения 50-95 пластификатор С3 70 -110

В составе данной комплексной добавки применена предварительно модифицированная смола. Модификация смолы осуществлена путем дозированного добавления в АЦФ восстановителя, в качестве которого использован гидроборат щелочных металлов, например лития, при температуре от +20°- 60°С в количестве от 20 до 40% от массы АЦФ. Модифицированная смола ацетоноформальдегидная отличается от обычной ацетоноформальдегидной смолы тем, что в своем составе содержит на 20-30% больше реакционноспособных гидроксильных групп

и полное отсутствие свободного формальдегида, что обуславливает ее повышенное поверхностно-активное действие, заключающееся в смачиваемости зерен минерального вяжущего. Все это в конечном итоге активно влияет на процесс гидратации цемента и приводит к увеличению прочности бетона. Соответственно, использование запаса прочности и использование заполнителей позволит снизить расход цемента. Использование модифицированной ацетоноформальдегидной смолы позволяет получать комплексную добавку в твердом виде путем смешения компонентов в смесителе, с последующим гранулированием в тарельчатом или барабанном грануляторе или методом таблетирования. Перед введением добавки в бетонную смесь ее необходимо растворить в воде. В качестве неорганического ускорителя твердения могут быть использованы: сульфат натрия, сульфат калия, формиат натрия, нитрит натрия, карбонат калия, выпускаемые промышленностью. Пластификатор С-3 - продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом по ТУ6-36-0204229-625-90. Бетонная смесь с предложенной комплексной добавкой может иметь следующий состав: портландцемент, вода, комплексная добавка, заполнитель - остальное. В качестве заполнителя могут быть использованы: песок кварцевый по ГОСТ 8736-85, цементная пыль-унос, мука доломитная, высокодисперсный микрокремнезем, тонкомолотый отход газосиликатного производства.

Для проведения испытания изготовляли образцы-балочки 4×4×16 см из цементно-песчанного раствора с комплексной добавкой в количестве 1,0-1,5% (в пересчете на сухое вещество) от массы цемента и проводили испытание в соответствии с ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии». Образцы изготовляли с применением вибрирования на лабораторной виброплощадке и хранили во влажных условиях. Прочность образцов определялась в возрасте 7 и 28 суток нормального твердения. В таблице 1 приведены испытанные составы. Результаты измерения прочностных показателей приведены в таблице 2.

Таблица 1 Состав комплексной добавки Содержание компонентов, г/л воды 1 2 3 4 5 6 7 8 АЦФ 16 22 30 22 16 22 30 22 Гидроборат натрия (NaBH₄) 4 12 20 - 4 12 20 12 Гидроборат лития (LiBH₄) - - - 12 - - - Сульфат натрия 50 72 95 72 - - - - Сульфат калия - - - - 50 - - 72 Формиат натрия - - - - - 72 - - Нитрит натрия - - - - - - 95 - Пластификатор С3 70 75 110 75 70 75 110 75

Таблица 2 Наименование показателей Составы 1 2 3 Прототип Подвижность смеси по осадке конуса, см 14 18 19 16 Начало структурообразования, мин 21 24 26 35 Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сутки 3 13,2 14,1 13,5 13,9 28 38,2 47,35 42,5 37,6 Предел прочности при изгибе, МПа в возрасте 4,7 5,4 4,6 -

Предложенная комплексная добавка позволит получать литые самоуплотняющиеся смеси с повышенной трещиностойкостью и морозостойкостью (до 500 циклов и выше); достигать 60-70% прочности от марочной через 1,5-3 суток нормального твердения при указанных дозировках. Аналогичные показатели были получены и при других ускорителях твердения: формиат натрия, или сульфат калия, или нитрит натрия, или карбонат калия.

Реферат патента 2009 года КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА К БЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к составу комплексной добавки в бетонную смесь и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных конструкций и сооружений, твердеющих в естественных условиях при положительных и отрицательных температурах окружающего воздуха или в условиях тепловлажностной обработки. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит ацетонформальдегидную смолу - АЦФ, дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3. Смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя - гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты взяты в следующем соотношении, г/л воды:

ацетонформальдегидная смола 20-50 неорганический ускоритель твердения 50-95 пластификатор С3 70-110

Технический результат - сокращение коагуляционного периода и ускорение процесса структурообразования цементного камня и набора прочности в ранние сроки твердения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения RU 2 369 573 C1

1. Комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая ацетонформальдегидную смолу - АЦФ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3, при этом смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя - гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты добавки взяты в следующем соотношении, г/л воды:
ацетонформальдегидная смола 20-50 неорганический ускоритель твердения 50-95 пластификатор С3 70-110

2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве неорганического ускорителя твердения использованы сульфат натрия или сульфат калия, или формиат натрия, или нитрит натрия, или карбонат калия.

комплексная добавка для бетонов и цементных растворов

Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетонов, цементных растворов, сухих смесей и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат -улучшение функциональных свойств комплексной добавки - повышение водонепроницаемости, морозостойкости, прочности бетонов и цементных растворов с указанной добавкой и снижение ее стоимости. Кроме того, комплексная добавка повышает жизнеспособность бетонной смеси, улучшает формовочные свойства бетонных смесей, снижает коррозию арматуры конструкций. Комплексная добавка для бетонов и цементных растворов, включающая лигносульфонаты технические и огнеупорную глину содержит дополнительно глину, содержащую монтмориллонит, при следующем соотношении компонентов, масс.%: лигносульфонаты технические 3-20, огнеупорная глина 40-87, глина, содержащая монтмориллонит 10-40. В качестве огнеупорной глины она предпочтительно содержит глину каолиновую, а в качестве глины, содержащей монтмориллонит, она содержит глину бентонитовую. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения

1. Комплексная добавка для бетонов и цементных растворов, включающая лигносульфонаты технические и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно глину, содержащую монтмориллонит, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигносульфонаты технические	3-20
Огнеупорная глина	40-87
Глина, содержащая монтмориллонит	10-40

2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорной глины она содержит глину каолиновую.

3. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве глины, содержащей монтмориллонит, она содержит глину бентонитовую.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к активным ингредиентам и составам комплексных добавок для бетонов, цементных растворов, сухих смесей и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известны комплексные добавки для повышения пластичности, морозостойкости, водонепроницаемости и прочности бетонных смесей, например добавка «Суперпластификатор С-3», включающая в свой состав натриевые соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Использование этой добавки повышает текучесть бетонных смесей и цементных растворов. Недостатком данной добавки является ее высокая стоимость.

Известна также «Комплексная добавка в бетонную смесь» [описание изобретения к Авторскому свидетельству №1551688, МПК 5 - С 04 В 24/18, опубл. 23.03.90. Бюл. №11], включающая лигносульфонаты технические. Недостатком добавки является сложность производства, недостаточное повышение водонепроницаемости.

Наиболее близким аналогом предлагаемой добавке является комплексная добавка в бетон и цементный раствор, включающая портландцементный клинкер, суперпластификатор С-3 и ПластИЛ, содержащий огнеупорную глину и технические лигносульфонаты (патент РФ №2177459, опубл. 27.12.2004, с.4).

Целью изобретения является улучшение функциональных свойств предлагаемой комплексной добавки для бетонов и цементных растворов и снижение ее стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что комплексная добавка для бетонов и цементных растворов, включающая лигносульфонаты технические и огнеупорную глину, дополнительно содержит глину, содержащую монтмориллонит, например, бентонитовую, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Наиболее предпочтительным является использование в качестве огнеупорной глины - глины коалиновой, а в качестве глины, содержащее монтмориллонит - глины бентонитовой.

Комплексную добавку готовят перемешиванием компонентов, при этом глины огнеупорную и бентонитовую предварительно измельчают.

Технические свойства добавки обусловлены совокупность свойств ее компонентов. Лигносульфонат понижает количество воды затворения и повышает при этом текучесть смеси. Бентонитовая глина повышает водонепроницаемость и связность смеси. Глина огнеупорная каолиновая повышает жизнеспособность, нерасслаиваемость, плотность смеси, закрепляет свойства добавки. В результате такая композиция материалов позволяет улучшить свойства бетонов и цементных растворов.

Примеры комплексных добавок с различным процентным содержанием ингредиентов: лигносульфоната натрия, глины огнеупорной и глины, содержащей монтмориллонит, приведены в Таблице 1.

Таблица 1
Компонент	Соотношение компонентов добавки, масс.%, в примерах
Компонент	1	2	3	4	5
Лигносульфонат натрия	3	6	12	16	20
Глина огнеупорная	87	78	65	52	40
Глина, содержащая монтмориллонит	10	16	23	32	40

Примеры комплексных добавок с различным процентным содержанием ингредиентов: лигносульфоната натрия, глины огнеупорной коалиновой и глины, содержащей монтмориллонит, бентонитовой приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Компонент	Соотношение компонентов добавки, масс.%, в примерах
Компонент	6	7	8	9	10
Лигносульфонат натрия	3	6	12	16	20
Глина огнеупорная коалиновая	87	78	65	52	40
Глина, содержащая монтмориллонит, бентонитовая	10	16	23	32	40

Примеры изменения технических характеристик бетона в зависимости от соотношений ингредиентов, входящих в состав комплексной добавки, приведены в Таблице 3.

Таблица 3
Пример	Технические характеристики бетона
Пример	Водонепроницаемость (W)	Морозостойкость (циклов)	Прочность (Rb), Мпа	Снижение количества цемента, %	Подвижность (OK)
1	4	100	23	6	П2
2	4	100	20	6	П2
3	4	100	24	6	П2
4	4	100	20	6	П2
5	4	100	20	6	П2
6	10	200	25	7	П2
7	10	200	25	7	П2
8	12	200	30	8	П3
9	12	200	34,5	9	П3
10	12	200	30	8	П4
Суперпластификат. С-3	8	200	34,5	9	П4
Без добавки	2	50	15	-	П1

Испытания проводились на бетонных смесях следующего состава, масс.%: цемент портландский (шлакопортландский) М 500-20; песок кварцевый M R =2,0-25; щебень гранитный крупностью 5-20 мм - 55; при соотношении вода/цемент = 0,35.

Предлагаемая добавка применяется в основном для бетонов с требованием высокой водонепроницаемости и морозостойкости, например, в промышленности - для сборных строительных конструкций, отстойников, силосов тонкостенных и густоармированных конструкций, в гидротехническом строительстве - для сборных элементов мостов, плотин, шлюзов, штольней, набережных и т.п. Кроме того, использование предлагаемой комплексной добавки повышает жизнеспособность бетонной смеси, прочность бетона на сжатие, улучшает формовочные свойства бетонных смесей, снижает коррозию арматуры конструкций.

Официальная публикация
патента РФ № 2276660
patent-2276660.pdf

Читайте также: