БЕТОННАЯ СМЕСЬ И ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ
(51) 7 C04B28/02, C04B111:20, E21B33/138
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2002.01.10
(21) Регистрационный номер заявки: 2000103280/03
(22) Дата подачи заявки: 2000.02.14
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.02.14
(45) Опубликовано: 2002.01.10
(56) Аналоги изобретения: RU 2095727 C1, 10.11.1997. RU 2029755 C1, 27.02.1995. RU 2057098 C1, 27.03.1996. RU 2118623 C1, 10.09.1998. RU 20963 72 С1, 20.11.1997. SU 1481380 А1, 23.05.1989. GB 1507664 А, 19.04.1978.
(71) Имя заявителя: Морозов Юрий Леонидович; Цельнер Михаил Ефимович
(72) Имя изобретателя: Морозов Ю.Л.; Цельнер М.Е.
(73) Имя патентообладателя: Морозов Юрий Леонидович; Цельнер Михаил Ефимович
(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ И ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составу бетонной смеси и к составу добавки в бетонную смесь, и может найти применение при изготовлении монолитных и сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также в нефтедобывающей отрасли в составе тампонажных цементных материалов. Бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель, воду, содержит добавку следующего состава, мас. ч. : дисперсный кремнезем 50-65, суперпластификатор 15-20, смола нейтрализованная воздухововлекающая или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок 0,1-0,5, модифицированные электролитами технические лигносульфонаты с мол. м. 10-50 КДА 10-12. При этом бетонная смесь содержит компоненты при следующем соотношении, кг/м3: цемент 300-520, заполнитель 1590-2030, вода 105-147, добавка 1-5% от массы цемента. Технический результат - получение пластифицированного бетона с высокой прочностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью. 2 с. и 8 з. п. ф-лы, 3 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к составу бетонной смеси и к составу добавки в бетонную смесь. Изобретение может найти применение в строительстве при изготовлении монолитных и сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций, а также в нефтедобывающей отрасли в тампонажных цементных материалах.
Известна бетонная смесь, содержащая в качестве добавки микрокремнезем и суперпластификатор (см. , например, заявку Великобритании 62131409A по классу С 04 В 7/12, опубл. 20.01.84).
Наиболее близким из аналогов является бетонная смесь, содержащая в кг/м3 цемент - 300, щебень - 1120, песок - 730, воду - 165 и добавку в количестве 15% от массы цемента из расчета на кремнезем.
Добавка-модификатор содержит в мас. % дисперсный кремнезем - 40-20, химические добавки - 2-10, вода - остальное. В качестве химической добавки совместно используют суперпластификатор С-3, нитрилтриметилфосфоновую кислоту, смолу нейтрализованную воздухововлекающую. (см. патент Российской Федерации 2095327 С1, по классу С 04 В 28/02, опубл. 10.11.97)
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является получение пластифицированного бетона, обладающего повышенными прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью.
Поставленная задача решается за счет того, что бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель, воду и добавку, содержащую дисперсный кремнезем, суперпластификатор, при этом добавка дополнительно содержит - Лигнопан - модифицированные электролитами технические лигносульфонаты с молекулярной массой 10-50 КДА, смолу нейтрализованную воздухововлекающую или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок при следующем соотношении компонентов добавки, мас. ч. :
Дисперсный кремнезем - 50-65
Суперпластификатор - 15-20
Смола нейтрализованная воздухововлекающая или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок - 0,1-0,5
Указанный Лигнопан - 10-12,
причем содержание добавки в бетонной смеси составляет 1-5% от массы цемента.
Бетонная смесь может содержать компоненты при следующем соотношении в кг/м3:
Цемент - 300-520
Заполнитель - 1570-2030
Вода - 105-147
Добавка - 1-5% от массы цемента
В составе бетонной смеси используют крупный и/или мелкий заполнитель.
Бетонная смесь в качестве крупного заполнителя может содержать щебень и/или гравий
Бетонная смесь содержит крупный заполнитель фракции 5-20 или 5-40 мм.
Бетонная смесь содержит в качестве мелкого заполнителя песок крупностью не более 5 мм.
Также бетонная смесь в качестве мелкого заполнителя может содержать по крайней мере один компонент из группы: кварцевый песок, кварцево-полевошпатный песок, известняковый песок, песок из изверженных горных пород, песок из метаморфических горных пород, песок керамзитовый, песок из доменного шлака.
Бетонная смесь может содержать в качестве крупного заполнителя по крайней мере один компонент из группы: щебень из изверженных горных пород, щебень из метаморфических горных пород, щебень из осадочных горных пород, щебень из дробленного шлака, керамзитовый гравий, щебень из шлаковой пемзы
Добавка в бетонную смесь, содержащая дисперсный кремнезем, суперпластификатор, дополнительно содержит модифицированные электролитами технические лигносульфонаты с молекулярной массой 10-50 КДА, смолу нейтрализованную воздухововлекающую или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
Дисперсный кремнезем - 50-65
Суперпластификатор - 15-20
Лигнопан - 10-12
Смола нейтрализованная воздухововлекающая или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок - 0,1-0,5
Добавка в качестве дисперсного кремнезема содержит микрокремнезем, или перлит, или диатомит, или трепел.
Бетонная смесь может содержать в качестве вяжущего портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент, глиноземистый цемент.
Соотношение компонентов в составе бетонной смеси может колебаться в широких пределах в зависимости от марки получаемого бетона и способа формования изделий. Из бетонной смести по изобретению в зависимости от вида используемого заполнителя можно получить как легкие, так и тяжелые бетоны. Добавка по изобретению может также использоваться в составе торкрет-масс или в составе цементного тампонажного материала.
Пример реализации изобретения
Для приготовления добавки используют Лигнопан - модифицированные электролитами лигносульфонаты с молекулярной массой 10-50 КДА, смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ) по ТУ 81-05-75-74,
гидрофобизирующий кремнийорганический порошок
микрокремнезем по ТУ 7-249533/90. В составе добавки можно использовать любой из известных суперпластификаторов.
В примере используют суперпластификатор С-3 по ТУ 6-36-0204229-62590.
В качестве вяжущего используют портландцемент марок 400 и 500.
Добавку (КMX) готовят путем перемешивания Лигнопана, СНВ, или ГКП, С-3 и микрокремнезема. Примеры составов добавки приведены в таблице.
Добавку используют в количестве 1-5 мас. % от веса цемента
Для приготовления бетонной смеси используют гранитный щебень фракции 5-20 мм и песок кварцевый крупностью до 55 мм. Составы добавки, составы бетонной смеси и свойства получаемого бетона приведены в таблицах: таблица 2 - результаты лабораторных испытаний; таблица 3 - результаты промышленных испытаний.
Приведенные данные свидетельствуют, что описываемая добавка обеспечивает получение пластифицированного бетона, при этом описываемый бетон обладает высокой прочностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель, воду и добавку, содержащую дисперсный кремнезем, суперпластификатор, отличающаяся тем, что добавка дополнительно содержит Лигнопан - модифицированные электролитами технические лигносульфонаты с мол. м. 10-50 КДА, смолу нейтрализованную воздухововлекающую или гидрофобизирую-щий кремнийорганический порошок при следующем соотношении компонентов добавки, мас. ч. :
Дисперсный кремнезем - 50 - 65
Суперпластификатор - 15 - 20
Указанный Лигнопан - 10 - 12
Смола нейтрализованная воздухововлекающая или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок - 0,1 - 0,5
причем содержание добавки в бетонной смеси составляет 1-5% от массы цемента.
2. Бетонная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, кг/м3:
Цемент - 300 - 520
Заполнитель - 1590 - 2030
Вода - 105 - 147
Добавка - 1 - 5% от массы цемента
3. Бетонная смесь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит крупный и/или мелкий заполнитель.
4. Бетонная смесь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит в качестве крупного заполнителя щебень и/или гравий.
5. Бетонная смесь по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что она содержит крупный заполнитель фракции 5-20 или 5-40 мм.
6. Бетонная смесь по п. 3, отличающаяся тем, что она содержит в качестве мелкого заполнителя песок крупностью не более 5 мм.
7. Бетонная смесь по п. 3 или 6, отличающаяся тем, что в качестве мелкого заполнителя она содержит по крайней мере один компонент из группы: кварцевый песок, кварцево-полевошпатный песок, известняковый песок, песок из изверженных горных пород, песок из метаморфических горных пород, песок керамзитовый, песок из доменного шлака.
8. Бетонная смесь по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что она содержит в качестве крупного заполнителя по крайней мере один компонент из группы: щебень из изверженных горных пород, щебень из метаморфических горных пород, щебень из осадочных горных пород, щебень из доменного шлака, керамзитовый гравий, щебень из шлаковой пемзы.
9. Добавка в бетонную смесь, содержащая дисперсный кремнезем, суперпластификатор, смолу нейтрализованную воздухововлекающую, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит Лигнопан - модифицированные электролитами технические лигносульфонаты с мол. м. 10-50 КДА при следующем соотношении компонентов в мас. ч. :
Дисперсный кремнезем - 50 - 65
Суперпластификатор - 15 - 20
Смола нейтрализованная воздухововлекающая или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок - 0,1 - 0,5
Указанный Лигнопан - 10 - 12
10. Добавка в бетонную смесь по п. 9, отличающаяся тем, что в качестве дисперсного кремнезема она содержит микрокремнезем, или перлит, или диатомит, или трепел.
