комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы

Классы МПК:C04B22/08 кислоты или их соли
C04B24/18 лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок
C04B24/24 высокомолекулярные соединения
C04B28/02 содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция
C04B103/30 водопонижающие агенты, пластификаторы, агенты для вовлечения воздуха
C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию
C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Коваленко Сергей Владимирович (UA)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-05-06
публикация патента:

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составу комплексной добавки, используемой в производстве бетонных смесей и строительных растворов. Технический результат - повышение прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Комплексная добавка содержит смесь на основе тиосульфата и роданида натрия, лигносульфонаты технические и амкироз при следующем соотношении компонентов, мас.%: смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия - 50-98; лигносульфонаты технические - 1,0-49; амкироз - остальное. 1 табл.

Формула изобретения

Комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, содержащая смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия, лигносульфонаты технические, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит амкироз при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь солей на основе 
тиосульфата и роданида натрия 50-98
лигносульфонаты технические 1,0-49
амкироз остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонных смесей и строительных растворов.

Для обеспечения пластичности бетонных смесей и строительных растворов в их состав вводится излишек воды, который способствует водоотделению и расслоению твердых компонентов, что приводит к снижению прочности, морозостойкости и других характеристик бетона. Для регулирования количества воды затворения в состав бетонов и строительных растворов вводят добавки, обладающие пластифицирующими и водопонижающими эффектами, способные ускорять процессы структурообразования и твердения, а также обеспечивать получение бетонных смесей и строительных растворов с заданными характеристиками.

Известна комплексная добавка в бетонные смеси (патент Украины №23457, МПК6 С04В 13/24, опубл. 31.08.1998), содержащая смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия и органический компонент. Известная добавка содержит дополнительно сульфат натрия, а в качестве органического компонента - мелласную упаренную послеспиртовую барду при следующем соотношении компонентов, мас.%: смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия - 20-60, сульфат натрия - 10-15, мелассная упаренная послеспиртовая барда - 30-65.

Недостатком известной комплексной добавки является повышенное содержание (30-65%) в ее составе органического компонента в виде упаренной послеспиртовой барды, относящейся к пластификаторам средней эффективности. Вследствие этого известная добавка не позволяет максимально сократить количество воды, а также способствует замедлению процесса структурообразования бетонной смеси в ранние сроки твердения бетона.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является комплексная добавка для бетонной смеси (А. С. СССР №1733422, МПК5 С04В 28/02, С04В 28/02, 24/04, 24/18, опубл. 15.05.92), содержащая смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия и лигносульфонаты технические. Кроме того, добавка содержит дикарбоновую кислоту, которую выбирают из группы: щавелевая, плав дикарбоновых кислот фракции С 26, пимелиновая в количестве 3-5 мас.%.

В составе указанной комплексной добавки содержание неорганического компонента позволяет ускорить процесс твердения бетонной смеси.

Однако введение в качестве органического компонента дикарбоновой кислоты способствует замедлению гидратации цемента во времени, особенно на ранних стадиях твердения, и не позволяет максимально снизить содержание воды в бетоне. Поэтому известная комплексная добавка не обеспечивает повышение прочности, а также морозостойкость бетонов и строительных растворов.

В основу изобретения поставлена задача создания комплексной добавки в бетонные смеси и строительные растворы за счет увеличения ее пластифицирующего влияния путем введения в состав добавки компонента, обеспечивающего повышение прочности бетонов, а также морозостойкость и водонепроницаемость.

Поставленная задача решается тем, что комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, содержащая смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия, лигносульфонаты технические, согласно изобретению дополнительно содержит амкироз при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь солей на основе 
тиосульфата и роданида натрия 50-98
лигносульфонаты технические 1,0-49
амкироз остальное.

Смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия за счет интенсификации гидратационных процессов способствует повышению растворимости минералов цемента и оптимизирует соотношение между гелевой и капиллярной пористостью бетона, в результате чего ускоряются процессы твердения.

Амкироз характеризуется высокими пластифицирующими свойствами за счет снижения поверхностного натяжения на границе вода-цемент. Амкироз адсорбируется на частицах цемента с образованием тонкого слоя молекул, что приводит к снижению поверхностного натяжения на поверхности раздела цемент-вода. Адсорбированный слой амкироза обеспечивает более полное и равномерное растекание воды на поверхности цемента, включая микротрещинки, выполняя роль смазки. Слой воды с амкирозом уменьшает сцепление между частицами цемента, что проявляется как пластифицирование бетонной смеси (повышение ее подвижности). С другой стороны амкироз диспергирует частицы цемента, что способствует ускорению процесса структурообразования.

Введением амкироза в смесь солей на основе тиосульфата и роданида натрия, лигносульфонатов технических был получен специфический эффект, а именно снизилась водопотребность смеси, в бетонных смесях и строительных растворах, интенсифицировался процесс набора прочности, в том числе в ранние сроки твердения, повысилась прочность и обеспечиваются необходимые морозостойкость и водонепроницаемость. Таким образом, данный состав компонентов отличается от известных и придает бетонной смеси и строительным растворам новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Оптимальное соотношение компонентов в составе добавки установлено экспериментально.

При увеличении или уменьшении указанного органического компонента в виде указанного количества амкироза и лигносульфонатов технических в составе добавки или не достигается повышения прочности и морозостойкости бетона, или снижается эффективность влияния добавки.

Снижение содержания смеси солей на основе тиосульфата и роданида натрия в составе добавки ниже заявляемого предела приводит к замедлению интенсивности твердения бетона.

Повышение содержания смеси солей на основе тиосульфата и роданида натрия в составе добавки выше заявляемого предела приводит к снижению ее пластифицирующего влияния.

Введение амкироза позволяет повысить эффективность влияния предлагаемой добавки на бетонные смеси и строительные растворы и расширить область ее применения.

Способ изготовления комплексной добавки заключается в следующем.

Добавку готовят путем дозирования в пределах заявляемых количеств и смешения указанных компонентов традиционным способом. В смесь на основе тиосульфата и роданида натрия добавляют лигносульфонаты технические, а затем амкироз. Амкироз выпускается на основе ТУУВ 2-7-19069017.001-98 в виде 30-50%-ного водного раствора, а лигносульфонаты технические - по ТУ 13-0281036-05-89.

Данное изобретение иллюстрирует следующий пример конкретного выполнения.

Для экспериментальной проверки заявляемого решения были изготовлены и испытаны 9 составов бетонной смеси, содержащая: 1 часть цемента марки ШПЦ-III/А-400 (Криворожского цементного завода); 1,9 части песка с модулем крупности 1,48; 2 части щебня фракции 5-10; 3 части щебня фракции 10-20; 0,43 части воды.

Заявляемую добавку вводили в бетонную смесь вместе с водой затворения в количестве 0,4-1,5% от массы цемента. Подвижность бетонной смеси определяли по ГОСТ 10181-2000.

Образцы бетона, твердевшие в нормальных термовлажностных условиях, были испытаны на прочность, морозостойкость и водонепроницаемость. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86, а морозостойкость - ГОСТ 10060.0-95. Были испытаны бетонные смеси, содержащие добавку, как в заявляемых соотношениях компонентов, так и за их пределами. Были также испытаны бетонные образцы, изготовленные в соответствии с составом, указанным в наиболее близком техническом решении (прототип), а также бетонные образцы, содержащие 1,5% добавки от массы цемента, твердевшие в нормальных термовлажностных условиях.

Составы комплексных добавок по известному и заявляемому решениям, а также физико-механические характеристики бетонных образцов, представлены в таблице 1.

Из таблицы следует, что заявляемая комплексная добавка обеспечивает повышение прочности, достигаются высокие показатели морозостойкости и водонепроницаемости бетона (примеры №4-7), а превышение или снижение предельного содержания амкироза в составе добавки снижает прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона (примеры №2, 8, 9).

комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, патент № 2310619

Предлагаемый состав компонентов позволяет получить новую высокоэффективную комплексную добавку, обеспечивающую за счет увеличения подвижности бетонных и растворных смесей прочности, морозостойкости и водонепроницаемости бетонов и строительных растворов.

Класс C04B22/08 кислоты или их соли

комплексная добавка -  патент 2527442 (27.08.2014)
комплексная добавка для бетонов и строительных растворов (варианты) -  патент 2527435 (27.08.2014)
водорастворимый бесщелочной ускоритель схватывания и способ его получения -  патент 2524098 (27.07.2014)
содержащая пластифицирующую добавку композиция добавки-ускорителя твердения -  патент 2520105 (20.06.2014)
бетонная смесь -  патент 2515639 (20.05.2014)
бетонная смесь -  патент 2514355 (27.04.2014)
добавки к цементу -  патент 2509739 (20.03.2014)
комплексная наноразмерная добавка для пенобетонной смеси -  патент 2507169 (20.02.2014)
химическая добавка для ускорения твердения цемента -  патент 2467969 (27.11.2012)
сырьевая смесь для изготовления пожаробезопасного отделочного материала -  патент 2465234 (27.10.2012)

Класс C04B24/18 лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок

Класс C04B24/24 высокомолекулярные соединения

диспергирующее вещество, содержащее сополимерную смесь -  патент 2529189 (27.09.2014)
комплексная добавка для бетонов и строительных растворов -  патент 2528342 (10.09.2014)
бетонная смесь -  патент 2525565 (20.08.2014)
сухая строительная смесь -  патент 2520122 (20.06.2014)
содержащая пластифицирующую добавку композиция добавки-ускорителя твердения -  патент 2520105 (20.06.2014)
применение (мет)акрилового гребнеразветвленного сополимера в качестве добавки, улучшающей перерабатываемость водной рецептуры с гидравлической вяжущей основой и ассоциативным акриловым загустителем -  патент 2503632 (10.01.2014)
мелкозернистая бетонная смесь и способ ее приготовления -  патент 2494061 (27.09.2013)
смесь для приклеивания плит -  патент 2493121 (20.09.2013)
способ приготовления комплексной добавки для бетонной смеси на основе цемента -  патент 2491243 (27.08.2013)
строительный раствор -  патент 2485067 (20.06.2013)

Класс C04B28/02 содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция

композиция радиационно-защитного бетона -  патент 2529031 (27.09.2014)
композиционный строительный материал -  патент 2527447 (27.08.2014)
цементный строительный раствор и способ усовершенствованного упрочнения строительных конструкций -  патент 2526946 (27.08.2014)
содержащая пластифицирующую добавку композиция добавки-ускорителя твердения -  патент 2520105 (20.06.2014)
смеси, содержащие кремнийорганические соединения, и их применение -  патент 2516298 (20.05.2014)
динамические сополимеры для сохранения удобоукладываемости цементных композиций -  патент 2515964 (20.05.2014)
бетонная смесь -  патент 2514060 (27.04.2014)
гидравлическое вяжущее на основе сульфоглиноземистого клинкера и портландцементного клинкера -  патент 2513572 (20.04.2014)
добавки к цементу -  патент 2509739 (20.03.2014)
цементно-полимерная смесь для антикоррозионной и абразивной защиты внутренних поверхностей стальных трубопроводов систем тепловодоснабжения -  патент 2506489 (10.02.2014)

Класс C04B103/30 водопонижающие агенты, пластификаторы, агенты для вовлечения воздуха

комплексная добавка для цементных систем ( варианты) -  патент 2527436 (27.08.2014)
сополимер, содержащий кислотные элементы строения и различные типы полиэфирных элементов строения -  патент 2523283 (20.07.2014)
динамические сополимеры для сохранения удобоукладываемости цементных композиций -  патент 2515964 (20.05.2014)
бетонная смесь -  патент 2514355 (27.04.2014)
применение комбинации гребнеобразных полимеров в качестве добавки, улучшающей пригодность для обработки водного состава на основе гидравлических вяжущих -  патент 2510372 (27.03.2014)
применение (мет)акрилового гребнеразветвленного сополимера в качестве добавки, улучшающей перерабатываемость водной рецептуры с гидравлической вяжущей основой и ассоциативным акриловым загустителем -  патент 2503632 (10.01.2014)
способ двухстадийного получения комплексной добавки полифункционального действия для бетонов и строительных растворов и комплексная добавка полифункционального действия -  патент 2478591 (10.04.2013)
пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетона и строительного раствора -  патент 2476396 (27.02.2013)
арболитовая смесь -  патент 2430046 (27.09.2011)
комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента -  патент 2390510 (27.05.2010)

Класс C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию

Класс C04B111/27 водостойкость,те водонепроницаемость или водоотталкивающие материалы

Наверх