комплексная добавка для бетонов и растворов

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.

Описание изобретения к патенту

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 М_кр.=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