комплексная добавка

Формула изобретения

Комплексная добавка к цементному вяжущему, содержащая смолу древесную омыленную СДО, суперпластификатор С-3, тонкодисперсный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит молотый алеврит в качестве тонкодисперсного наполнителя и дополнительно полиэтилгидросилоксан, гидрофобизирующий агент - сажу и ускоритель твердения - поташ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтилгидросилоксан	0,05-0,075
Сажа	0,1-0,25
Суперпластификатор С-3	15-21
Смола древесная омыленная СДО	0,5-2
Поташ	14-25
Алеврит	55-70

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки к цементному вяжущему для изготовления бетонов и растворов с повышенной долговечностью и коррозионной стойкостью.

Известно комплексное вяжущее, включающее мас.%: портландцемент 8,3-30,0; минеральный заполнитель 50,0-83,0; микрокремнезем 0,8-14,0; суперпластификатор на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты с формальдегидом 0,08-0,8; гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость на основе силиконатов натрия и полигидросилоксанов 0,009-0,8; вода остальное (RU, патент №2057098, 6 С 04 В 28/04, С 04 В 28/04, С 04 В 24/24, С 04 В 24/40, 1992.11.16).

Недостатком строительной смеси с данной добавкой является замедленный темп набора прочности в ранние сроки твердения, недостаточная морозостойкость и коррозионная стойкость составов на ее основе.

Ближайшим из аналогов является добавка для бетона на цементном вяжущем: 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 (RU, патент №2177919, С 04 В 28/02, С 04 В 111/20, 2000.02.14).

Недостатком бетона с данной комплексной добавкой является замедленный темп набора прочности в ранние сроки твердения.

Задача настоящего изобретения - снижение водопоглощения бетонных и растворных смесей, увеличение коррозионной стойкости и долговечности бетонов и растворов при высоких темпах набора прочности.

Технический результат достигается за счет того, что комплексная добавка к цементному вяжущему, содержащая смолу древесную омыленную СДО, суперпластификатор С-3, тонкодисперсный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит молотый алеврит в качестве тонкодисперсного наполнителя и дополнительно полиэтилгидросилоксан, гидрофобизирующий агент - сажу и ускоритель твердения - поташ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиэтилгидросилоксан	0,05-0,075
сажа	0,1-0,25
суперпластификатор С-3	15-21
смола древесная омыленная СДО	0,5-2
поташ	14-25
алеврит	55-70

Сочетание комплексного гидрофобизующего агента (сажи и полиэтилгидросилоксана) позволяет более полно проводить гидрофобизацию строительного раствора или бетона и дает большие значения долговечности, морозостойкости и коррозионной стойкости.

Тело затвердевшего цементного раствора или бетона представляет собой капиллярно-пористое тело с развитой поверхностью внутренних пор и капилляров. Вследствие формирования тонких незамкнутых пор неправильной формы с размером 10^-5...10^-4 мм, занимающих значительный объем цементного камня, он активно поглощает воду, что приводит к деструктивным явлениям и процессам, вызывающим снижение прочности цементного камня.

Для предотвращения капиллярного подсоса воды и, следовательно, увеличения коррозионной стойкости и долговечности бетонов и растворов используется комплексный гидрофобный агент, состоящий из смеси ультрамелкодисперсной сажи и полиэтилгидросилоксана.

При введении в цементно-песчаную смесь кремнийорганического полимера на поверхности гидратирующихся частиц цемента образуется химически фиксированная полисилоксановая пленка толщиной от 10 до 3000 ангстрем, что соответствует слою, содержащему в поперечном сечении от 1 до нескольких десятков молекул. Благодаря малой толщине незначительные количества кремний-органической жидкости могут образовывать гидрофобную пленку, способную гидрофобизировать значительные поверхности гидратирующихся частиц цементного теста.

На практике далеко не вся поверхность пор и капилляров оказывается гидрофобизированной, так как поверхности зерен гидратирующего цемента свойственна значительная анизотропность - имеются активные участки, где происходит адсорбция с появлением дефектов поверхности (трещин, царапин) и где может адсорбироваться кремнийорганическая жидкость. Имеются участки со значительно сниженным сродством поверхности к кремнийорганической жидкости и где адсорбция, возможно, вообще не происходит. В первую очередь, это бездефектные, "ровные", участки частичек цемента или минерального порошка с пониженными значениями поверхностной энергии.

В свою очередь, сажа, будучи энергетически стабильной и в то же время проявляя свойства поверхностно-активных веществ, адсорбируется именно на участках с малой поверхностной энергией. В результате гидрофобизация происходит более полно, что положительно сказывается на долговечности и коррозионной прочности строительных составов.

Применение воздухововлекающей добавки смолы древесной смыленной СДО способствует высокому уровню вовлечения в систему воздуха в виде условно замкнутых пор. Если условий для миграции воды нет, т.е. если поры условно замкнуты, морозостойкость обеспечивается даже в тех случаях, когда объем пор довольно высок, причем поры здесь являются демпферами, компенсирующими увеличение объема воды в цементном камне при замерзании.

Применение суперпластификатора С-3 приводит к уменьшению водоцементного отношения, что, в свою очередь, приводит к снижению водопроницаемости цементного камня и обеспечивает при прочих равных условиях повышение его водостойкости, так как уменьшается интенсивность вымывания, выщелачивания из цементного камня легкорастворимых веществ.

В качестве ускорителя твердения используется поташ, который повышает скорость схватывания и твердения цемента, несколько замедленную вследствие применения высокомолекулярных соединений.

Таким образом, компоненты комплексной добавки обеспечивают высокую морозостойкость, коррозионную и атмосферную стойкость цементного камня, увеличивают его долговечность и улучшают его совместную работу с ограждающей конструкцией.

Комплексную добавку готовят путем совместного тонкого помола сухих компонентов в вышеуказанных количествах и затем смешивают с портландцементом марки 400, с ее содержанием 5-10% по массе цемента на сухое вещество.

Табл.1 Рекомендуемые составы комплексной добавки.
Компоненты	Состав добавки мас.% в добавке
	1	2	3
Полиэтилгидросилоксан	0,05	0,065	0,075
Сажа	0,25	0,135	0,125
Смола древесная омыленная СДО	0,7	0,8	0,8
Поташ	19	19	19
Суперпластификатор С-3	20	20	15
Алеврит	60	60	65

Табл.2 Результат испытания добавки в бетонных смесях.
Показатели	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Прототип
				Состав 1	Состав 2	Состав 3
В/Ц	0,31	0,315	0,33	0,35	0,317	0,29
Прочность при сжатии в возрасте 28 сут., МПа	77,1	74,6	75,3	61,3	69,7	74,8
Водопоглощение, %	1,07	1,01	0,94	-	-	-
Морозостойкость, циклов	500	550	650	-	100	600
Время схватывания, мин	22	26	31	-	-	-