вяжущее

Формула изобретения

Вяжущее, содержащее портландцемент, отличающееся тем, что дополнительно содержит один из труднорастворимых оксидов: МnO₂, или СuO, или PbO, с предварительным электронно-лучевым модифицированием его потоком ускоренных электронов в диапазоне поглощенных доз 50-200 кГр при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 98-99

Оксид, модифицированный потоком ускоренных электронов - 1-2н

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано аналогично портландцементу при производстве растворов и бетонов в условиях твердения при пониженных (отрицательных) температурах.

Известны вяжущие, содержащие в качестве активаторов твердения оксиды элементов в высоких степенях окисления. (Л.Б. Сватовская, М.М. Сычев "Активированное твердение цементов". Л., Стройиздат, 1983).

Их недостатком является недостаточно быстрый набор прочности при температурах ниже 0^oС (при твердении на морозе).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вяжущее, которое дополнительно содержит КМnО₄ (Патент России 2149147, 1998, С 04 В 7/02, 22/08).

Задача изобретения повышение прочности при твердении в условиях твердения при пониженных (<0С (273К)) температурах.

Поставленная задача достигается тем, что вяжущее, содержащее портландцемент, в качестве добавки дополнительно содержит один из труднорастворимых оксидов: МnО₂, или РbО, или СuО, подвергнутых предварительной обработке потоком ускоренных электронов при оптимальном значении поглощенной дозы, находящемся в диапазоне 50-200 кГр, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Портландцемент - 98-99

Оксид, модифицированный потоком ускоренных электронов - 1-2

Эффект, достигаемый посредством электронно-лучевого модифицирования оксидных добавок, основан на том, что в результате обработки оксида при оптимальном значении поглощенной дозы значительно возрастает количество льюисовских кислотных центров на поверхности, которые адсорбируют молекулы воды по донорно-акцепторному механизму и связывают избыточную щелочь, присутствующую в водной фазе цементной пасты, тем самым повышая скорость и эффективность процессов твердения. Благодаря этому оксиды, модифицированные потоком ускоренных электронов при оптимальных значениях поглощенной дозы, являются активаторами твердения портландцемента при пониженных температурах, что является одним из важнейших факторов, обеспечивающих повышение долговечности бетона.

Пример конкретного выполнения.

Предварительную обработку оксидных добавок потоком ускоренных электронов проводили с использованием среднеэнергетичного ускорителя электронов резонансно-трансформаторного типа РТЭ-1В (энергия электронов - 900 кэВ, ток - 1 мА, атмосферная среда - воздух) при различных значениях поглощенной дозы (50, 100 и 200 кГр).

Образцы пасты из цемента и добавки после формования помещают в морозильную камеру при температуре -15^oС. После 7 суток твердения образцы испытывают на прочность; результаты представлены в таблице.

Механизм действия оксидов, модифицированных электронно-лучевой обработкой, состоит в том, что после обработки поверхности твердого тела активность ее меняется таким образом, что возрастает количество льюисовских кислотных центров, которые адсорбируют молекулы воды по донорно-акцепторному механизму и связывают избыточную щелочь.

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав вяжущего оксидов, модифицированных потоком ускоренных электронов при оптимальных значениях поглощенной дозы (50-200 кГр), приводит к значительному повышению прочности в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании соответствующих необработанных оксидов.