КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ
RU (11) 2278836 (13) C1
(51) МПК
C04B 22/12 (2006.01)
C04B 24/02 (2006.01)
C04B 103/14 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
Документ: В формате PDF
(14) Дата публикации: 2006.06.27
(21) Регистрационный номер заявки: 2004132515/03
(22) Дата подачи заявки: 2004.11.05
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.11.05
(45) Опубликовано: 2006.06.27
(56) Аналоги изобретения: RU 2168478 C1, 10.06.2001.
RU 2123483 C1, 20.12.1998.
SU 798275 A, 23.01.1981.
RU 2028279 C1, 09.02.1995.
US 5626663 A, 06.05.1997.
(72) Имя изобретателя: Жариков Лев Клавдианович (RU); Мащенко Константин Геннадьевич (RU)
(73) Имя патентообладателя: Мащенко Константин Геннадьевич (RU)
(98) Адрес для переписки: 630090, г.Новосибирск, Морской пр-кт, 64, кв.24, К.Г. Мащенко
(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ
Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, дополнительно содержит нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид кальция - 25-30, полиспирты - 0,3-1,0, нитрит натрия - 12-16, вода - остальное. Добавка может дополнительно содержать лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.% или сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорида кальция 0,001-0,0015:1, а в качестве полиспиртов глицерин. Предпочтительно следующее соотношение компонентов, мас.%: хлорид кальция - 30, нитрит натрия - 15, глицерин - 0,35, лигносульфонат - 0,25, вода - остальное. Технический результат - ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха. 4 з.п. ф-лы, 4 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций.
Известно применение комплексной добавки, состоящей из сульфата алюминия и хлористого кальция, для ускорения схватывания и повышения прочности через 1 сутки (А.С. SU 302320, С 04 В 21/20, опубл. 1970 г.).
Известна комплексная добавка к бетонам и растворам для работы при отрицательных температурах окружающего воздуха, включающая сахарат кальция и хлористый кальций при массовом соотношении сахарата кальция и хлористого кальция 0,0001-0,001:1 (Патент RU №2187480, МПК 7 С 04 В 28/02, опубл. 20.08.2002 г.).
Известна добавка в бетонную смесь для повышения прочности бетона в ранние сроки твердения, включающая гидрооксид натрия и глицерин (Патент RU №2185347, МПК7 С 04 В 28/02, опубл. 20.07.2002 г.).
Общим недостатком вышеперечисленных комплексных добавок является недостаточно высокая скорость набора прочности в ранние сроки твердения, кроме этого добавки недостаточно морозостойки.
Наиболее близким техническим решением является комплексная добавка для бетонов и растворов (Патент RU №2168478, МПК 7 С 04 В 28/04, опубл. 6.10.2001 г.), включающая ускоритель и пластификатор, причем в качестве ускорителя используют соли соляной и муравьиной кислот, а в качестве пластификатора - полиспитры. В качестве соли соляной кислоты используются хлориды кальция, калия и натрия.
Эта добавка также обладает недостатками вышеперечисленных добавок.
Задачей предлагаемого решения является разработка оптимального состава комплексной добавки, приводящей к ускорению твердения бетона, повышению пластичности (подвижности) бетонной смеси, повышению морозостойкости и уменьшению коррозии арматуры.
Поставленная задача решается с помощью комплексной добавки для бетонов и растворов, включающей хлорид кальция, полиспирты, нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорид кальция 25-30
Полиспирты 0,3-1,0
Нитрит натрия 12-16
Вода Остальное
Комплексная добавка может содержать в качестве пластификатора дополнительно лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.%.
Комплексная добавка в качестве полиспиртов предпочтительно содержит глицерин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорид кальция 30
Нитрит натрия 15
Глицерин 0,35
Лигносульфонат 0,25
Вода Остальное
Комплексная добавка дополнительно может содержать сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорид кальция 0,001-0,0015:1.
В предлагаемой комплексной добавке подобран оптимальный состав компонентов, ускоряющий набор прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения. Дополнительное введение лигносульфоната позволяет значительно увеличить пластичность бетонной смеси. В качестве полиспиртов можно использовать любые известные, предпочтительно глицерин, использование которого в сочетании с другими пластификаторами позволяет получать как плотные, так и поризованные бетонные смеси.
Введение сахарата кальция позволяет увеличить эффективность при производстве бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха, и способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при добавлении комплексной добавки к бетонам и растворам, является ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха.
Для приготовления комплексной добавки используются глицерин, полученный по ГОСТу 6824-95, кальций хлористый технический жидкий, полученный по ГОСТу 450-77, лигносульфонат технический порошкообразный, полученный по ТУ 54-028-00279580-97, пластификатор лигносульфонат модифицированный гранулированный, полученный по ТУ 5870-001-58042865-03, нитрит натрия, полученный по ГОСТу 19906.
Определение подвижности, жесткости и объемной массы бетонной смеси, прочности и морозостойкости бетона производилось в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 "Смеси бетонные. Методы испытания", ГОСТ 10181-78 "Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение", ГОСТ 10860-76 "Бетоны. Методы определения морозостойкости". В таблицах 1-4 представлены данные о составе добавки в проведенных испытаниях, подтверждающие полученный технический результат.
Комплексной добавке присвоено условное наименование "Бенотех ПМП-1".
Бетонную смесь готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и интенсивно перемешивают, в полученную сухую смесь вносят комплексную добавку в количестве от 0,5 до 5% от массы цемента и смесь перемешивают до однородной массы. Затем готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления образцов лабораторного типа.
Для приготовления бетонной смеси использовались цемент - пц400, изготовитель ОАО "Искитмцемент"; песок с Мкр.=2,15, загрязненность 1,2% - изготовитель АОЗТ "Северо-Криводановский карьер"; щебень-диабаз, фракции 5-20 мм - производитель ОАО "Каменный карьер" п.Горный.
Из представленных в таблицах 1-4 данных видно, что предлагаемая добавка обладает высокой эффективностью при проведении бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха. Применение добавки способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона. При этом повышаются защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. Коррозия отсутствует.
Табл.1
Состав добавки "Бенотех ПМП-1"
№ п/п Хлорид кальция, мас.% Нитрит натрия, мас.% Полиспирты, мас.% Лигносульфонат, мас.% Сахарат кальция, мас.% Вода, мас.%
Глицерин Пентаэритрит
1 30,0 15,0 0,35 - 0,25 - 54,4
2 30,0 16,0 0,305 - - - 53,695
3 25,0 12,0 - 1,0 1,0 0,03 60,97
4 30,0 15,0 0,35 - - 0,45 54,20
5(прототип) 66,0 Соль муравьиной кислоты - 100 - 24,0 - - -
Табл.4
Эффективность действия добавки "Бенотех ПМП-1" в бетоне
№№п/п Расход материалов на 1 м 3 бетона Плотность бетонной смеси, кг/м3 Осадка конуса, см Ц/в Прочность на сжатие в возрасте, МПа
Цемент, кг Песок, кг Щебень, кг Вода, л Добавка, % от массы цемента 1 сутки 28 суток
Бетоны (состав добавки №3 из таблицы 1)
1 450 705 1000 180 - 2375 4,0 2,5 12,9 48,2
2 450 705 1000 160 0,5 2375 3,0 2,8 19,4 51,7
3 450 705 1000 151 1,0 2375 2,5 2,98 19,5 52,2
4 450 705 1000 144 1,5 2375 4,0 3,1 22,6 51,7
5(прототип) 450 705 1000 144 3,0 2375 4,0 3,1 15,9 49,5
Строительный раствор Пк3 (8-12 см) (состав добавки №4 из таблицы 1)
1 350 1250 - 240 - 2075 10,0 1,46 2,4 19,6
2 350 1250 - 149 0,5 2075 9,0 2,35 3,6 23,1
3 350 1250 - 142 1,0 2075 8,0 2,46 4,0 22,8
4 350 1250 - 140 1,5 2075 8,5 2,5 4,6 24,8
5(прототип) 350 1250 - 140 3,0 2075 8,0 2,5 2,5 20,0
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрит натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорид кальция 25-30
Полиспирты 0,3-1,0
Нитрит натрия 12-16
Вода Остальное
2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.%.
3. Комплексная добавка по п.2, отличающаяся тем, что в качестве полиспиртов содержит глицерин.
4. Комплексная добавка по п.3, отличающаяся тем, что имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Хлорид кальция 30
Нитрит натрия 15
Глицерин 0,35
Лигносульфонат 0,25
Вода Остальное
5. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сахарат кальция при массовом соотношении сахарата кальция и хлорида кальция 0,001-0,0015:1
