комплексная добавка для бетонных смесей и строительных растворов
Классы МПК: | C04B24/18 лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок C04B24/02 спирты; фенолы; простые эфиры C04B24/12 азотсодержащие соединения C04B103/60 агенты для защиты от химических, физических или биологических воздействий |
Автор(ы): | Краснова Татьяна Александровна (RU), Бороуля Наталья Игоревна (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "КОМПОНЕНТ" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-07-13 публикация патента:
20.04.2013 |
Изобретение относится к составу комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов и может найти широкое применение при производстве монолитных и сборных конструкций, преимущественно для гидротехнических сооружений и дорожных бетонов. Технический результат: повышение морозостойкости бетона в солях и повышение прочности бетона в возрасте 28 суток. Комплексная добавка содержит (масс.ч.): суперпластификатора С-3 5-50, изопропиловый спирт 10-55, карбамид 5-45. При частном случае осуществления изобретения комплексная добавка содержит (масс.ч.): суперпластификатор С-3 10-30, изопропиловый спирт 10-55, карбамид 5-45, соли балластные сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия 5-50. 1 з.п. ф-лы, 4 пр., 1 табл.
Формула изобретения
1. Комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, содержащая суперпластификатор С-3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит смесь изопропилового спирта и карбамида при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Суперпластификатор С-3 | 5-50 |
Изопропиловый спирт | 10-55 |
Карбамид | 5-45 |
2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит формиат натрия при следующем соотношении компонентов:
Суперпластификатор С-3 | 10-30 |
Изопропиловый спирт | 10-55 |
Карбамид | 5-45 |
Соли балластные сероочистки | |
коксового газа на основе | |
тиосульфата и роданида натрия | 5-50 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к составам химических добавок для бетонных смесей и может найти широкое применение при производстве монолитных и сборных конструкций, преимущественно для гидротехнических сооружений и дорожных бетонов.
К бетонам, применяющимся в гидротехническом и дорожном строительстве, предъявляются высокие требования по долговечности, которая, в первую очередь, оценивается по морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Современное разнообразие и сложность технических проблем формируют новые задачи по совершенствованию строительных материалов, применяемых в различных областях. Одним из решений подобных задач является создание и применение новых комплексных добавок для бетонных смесей и строительных растворов, рационально сочетающих необходимые технологические и эксплуатационные характеристики.
Известно применение карбамида (мочевины) в качестве модификатора, ускоряющего схватывание бетонных смесей и твердение бетона (ГОСТ 2081-75, также В.Г.Батраков. Модифицированные бетоны. М.: 1998, с.746).
Известно применение изопропилового спирта в составе добавок для бетонных смесей по патенту РФ на изобретение № 2066306 (опубл. в 1996 г.) для повышения прочности бетона
Общим недостатком указанных составов являются низкие прочностные показатели при их применении в составах бетонов, а также низкая морозостойкость.
Известна комплексная добавка для бетонной смеси и строительных растворов, содержащая смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, выпускаемых под торговым наименованием суперпластификатор С-3, и смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия (далее - СБС) по патенту РФ № 2228306 (опубл. в 2004 г.). Существенными недостатками указанной комплексной добавки являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.
Наиболее близким решением к заявляемому является использование в качестве добавки суперпластификатора С-3 (патент Украины № 24298, опубл. в 1998 г.). Суперпластификатор С-3 добавляют в бетонную смесь в количестве, составляющем 1,35-1,65 от массы цемента. Известная добавка обуславливает повышение пластичных свойств бетонной смеси при сниженном водосодержании, что предотвращает ее расслоение при транспортировке, а также способствует получению высокоплотного бетона. Существенными недостатками решения по прототипу являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.
Суть изобретения заключается в следующем.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка состава комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов для преимущественного применения в гидротехническом и дорожном строительстве.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение морозостойкости бетона в солях и повышение прочности бетона в возрасте 28 суток при сохранении и частичном улучшении технологических показателей, в частности, осадки конуса.
Указанный технический результат достигается за счет применения в составе комплексной добавки суперпластификатора С-3, изопропилового спирта и карбамида при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Суперпластификатор С-3 - 5-50;
Изопропиловый спирт - 10-55;
Карбамид - 5-45.
При частном случае осуществления изобретения заявляемая комплексная добавка дополнительно содержит СБС при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Суперпластификатор С-3 - 5-50;
Изопропиловый спирт - 10-55;
Карбамид - 5-45;
СБС - 5-50.
Достижение технического результата обусловлено синергетическим эффектом используемых ингредиентов.
Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:
Суперпластификатор С-3 ТУ 5745-001-97474489-2007;
Изопропиловый спирт ГОСТ 9805-84 «Изопропиловый спирт. Технические условия»;
Карбамид ГОСТ 2081-92 «Карбамид. Технические условия»;
Соли балластные сероочистки коксового газа.
Преимущества заявляемого изобретения оценивали путем сравнения с прототипом следующих показателей: морозостойкости в солях (по второму и третьему базовому методам определения морозостойкости по ГОСТ 10060-2-95), осадки конуса, плотности бетона, прочности бетона в 28 суток.
Для исследования свойств заявленной добавки была приготовлена бетонная смесь, содержащая цемента 1 часть, песка 1,8 частей, щебня фракции 5-20 мм 2,8 частей, воды 0,4 части. Для приготовления бетонной смеси использовали:
- цемент ЦЕМ I 42,5 Б производства ОАО «Мордовцемент»;
- песок для строительных работ 1 класса (средний, Мкр=2,1), хромцовский карьер г.Фурманов;
- щебень гранитный, фракции 5-20 мм, М 1200, марка по морозостойкости F 300, г.Питкяранта.
Заявленную добавку вводили в бетонную смесь с водой затворения в количестве 0,7-2% жидкого продукта от массы цемента. Испытания заявляемой комплексной добавки в составе бетонных смесей проводили по ГОСТ 10181-200 «Смеси бетонные. Методы испытаний», ГОСТ 10180 - ГОСТ 10060.2-95 «Бетоны. Ускоренный метод определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании».
Конкретная реализация изобретения может быть проиллюстрирована следующими примерами.
Пример 1. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.): Суперпластификатор С-3 - 5, изопропиловый спирт - 55, карбамид - 5.
Пример 2. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.): Суперпластификатор С-3 - 25, изопропиловый спирт - 32, карбамид - 35.
Пример 3. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.) Суперпластификатор С-3 - 50, изопропиловый спирт - 10, карбамид - 60.
Пример 4. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.) Суперпластификатор С-3 - 25, - изопропиловый спирт - 32, карбамид - 25, СБС - 25.
Пример 5 (в соответствии с прототипом). В стандартную бетонную смесь вводили суперпластификатор С-3 в количестве 0,25 масс.ч.
В таблице приведены сравнительные результаты испытаний заявляемой комплексной добавки и добавки в соответствии с решением прототипа.
Пример | Морозостойкость, циклы (в солях) | Осадка конуса, см | Плотность бетона в возрасте 28 сут | Прочность в возрасте 28 суток, МПа |
1 | 125 | 21 | 2425 | 41,2 |
2 | 200 | 22 | 2485 | 47,2 |
3 | 150 | 23 | 2455 | 45,1 |
4 | 150 | 22 | 2460 | 49,5 |
5 (прототип) | 100 | 21 | 2395 | 37,7 |
Библиографические данные
1. В.Г.Батраков. Модифицированные бетоны. М.: 1998, с.745.
2. Патент РФ на изобретение № 2066306 (опубл. 1996 г.).
3. Патент РФ на изобретение № 2228306 (опубл. 2004 г).
4. Патент Украины на изобретение № 24298 (опубл. 1996 г.).
Класс C04B24/18 лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок
Класс C04B24/02 спирты; фенолы; простые эфиры
Класс C04B24/12 азотсодержащие соединения
Класс C04B103/60 агенты для защиты от химических, физических или биологических воздействий