добавка для бетонной смеси

Классы МПК:C04B24/18 лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок
C04B22/06 оксиды; гидроксиды
C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-07-14
публикация патента:

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при приготовлении бетонных и железобетонных изделий, а также при возведении сооружений специального назначения. Добавка для бетонной смеси содержит, мас.%: последрожжевую барду, имеющую: рН 5,5±0,5, содержание сухих веществ 4,5±0,5 мас.% и плотность 1,016 г/см3, 88,98-91,20; фтористый натрий 0,40-0,50; 30%-ную перекись водорода 0,40-0,50; микрокремнезем с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг 8,00-10,02. Технический результат - повышение прочности при изгибе, повышение водонепроницаемости, а также понижение усадки. 1 табл.

Формула изобретения

Добавка для бетонной смеси, включающая последрожжевую барду и модификатор, отличающаяся тем, что она включает последрожжевую барду, имеющую рН 5,5±0,5, содержание сухих веществ 4,5±0,5 мас.%, плотность 1,016 г/см3, и модификатор, представленный фтористым натрием, 30%-ной перекисью водорода и микрокремнеземом с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг при следующем весовом соотношении компонентов, мас.%:

Последрожжевая барда 88,98-91,20
Фтористый натрий 0,40-0,50
30%-ная перекись водорода 0,40-0,50
Микрокремнезем8,00-10,02

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства бетона разной плотности и строительных растворов и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, а также при возведении сооружений специального назначения.

Известна добавка для бетонной смеси, которая включает смолу нейтрализованную воздухововлекающую и пластификатор, где в качестве пластификатора используется упаренная последрожжевая барда (SU № 814928, С04В 13/24, опубл. 23.03.81 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при изгибе, недостаточная водонепроницаемость и повышенная усадка.

Известна добавка для бетонной смеси, которая включает тонкомолотый силикат кальция и фильтрат дрожжевого производства с характеристиками: плотность 1,014 г/см3, рН 6,5, содержание сухих веществ - не менее 4 мас.% (RU № 2254305, С04В 28/02, опубл. 20.06.2005 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при изгибе, недостаточная водонепроницаемость и повышенная усадка.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков является добавка для бетонной смеси (RU № 2123482, С04В 28/00, бюл. № 35 от 20.12.98 г.), которая включает последрожжевую барду и модификатор. Последрожжевая барда характеризуется содержанием сухих веществ - 3,5-4,5 мас.%, а в качестве модификатора используется вспученный поризованный продукт с объемным весом 0,6 г/см 3, представленный кальций-магниевым силикатом, преимущественно геленитом.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при изгибе, недостаточная водонепроницаемость и повышенная усадка.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание новой добавки для бетонной смеси, при использовании которой был бы получен технический результат, состоящий в повышении прочности при изгибе, понижении усадки, повышении водонепроницаемости.

Технический результат достигается тем, что добавка для бетонной смеси включает последрожжевую барду, имеющую рН 5,5±0,5, содержание сухих веществ 4,5±0,5 мас.%, плотность 1,016 г/см3, и модификатор, представленный фтористым натрием, 30%-ной перекисью водорода и микрокремнеземом с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг, при следующем весовом соотношении компонентов, мас.%:

Последрожжевая барда 88,98-91,20
Фтористый натрий 0,40-0,50
30%-ная перекись водорода 0,40-0,50
Микрокремнезем8,00-10,02

Введение заявляемой добавки в бетонную смесь повышает гидратационную активность цемента по каталитическому механизму действия за счет смещения кислотно-основного равновесия в твердеющей системе и возникающего добавка для бетонной смеси, патент № 2379242 рН.

По данным физико-химических исследований при помощи рентгенофазового и дифференциально-термического методов анализа установлено, что в основном усиливается гидратационная активность силикатной составляющей цемента, т.к. значительно уменьшается интенсивность линий при d/n=(3,02; 2,77; 2,73; 2,60; 2,18; 1,75)·10-10 м, характерных для С3 S, при этом увеличивается интенсивность линий при d/n=(4,93; 2,63; 1,93)·10-10 м, соответствующих Са(ОН) 2, образующийся при гидратации С35 по реакции:

3CaO·SiO2+(n+1)·Н2 O=2CaO·SiO2·nН2O+Са(ОН)2 ,

что также подтверждает усиление гидратационной активности силикатной составляющей цемента. Экспериментально установлено, что основными продуктами гидратации являются низкоосновные гидросиликаты кальция типа CSH (I) с отношением CaO/SiO2 добавка для бетонной смеси, патент № 2379242 0,8, которым соответствуют линии при d/n=(3,07; 2,80; 1,83)·10 -10 м и экзоэффект при t=837°С, обусловленный перекристаллизацией низкоосновных гидросиликатов кальция.

В присутствии заявляемой добавки формируется более плотная структура искусственного камня за счет блокирования пор частицами микрокремнезема, а также образующимися в повышенном количестве гидратными соединениями, представленными низкоосновными гидросиликатами, имеющими волокнистую структуру.

Происходящие изменения в структуре искусственного камня в присутствии заявляемой добавки способствуют повышению прочности при изгибе, понижению усадки и повышению водонепроницаемости.

Указанная совокупность существенных признаков на дату подачи заявки заявителю неизвестна, следовательно, заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности «новизна».

По мнению авторов и заявителя, неизвестен модификатор, используемый в добавке.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое усиленное действие относительно прототипа, состоящее в получении высокоэффективного бетона, а именно: характеризуемого повышенным значением прочности при изгибе в возрасте 3 суток на 67%, а в возрасте 28 суток на 43%, повышением водонепроницаемости на две ступени и уменьшением усадки на 23%.

Следовательно, изобретение соответствует критерию охраноспособности «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности «промышленная применимость», так как пригодно для использования в области производства бетонных и железобетонных изделий и осуществимо, что подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление добавки

Дозируют:

- последрожжевую барду (рН 5,5±0,5; добавка для бетонной смеси, патент № 2379242 =1,016 г/см3 и содержание сухих веществ 4,5±0,5 мас.%);

- микрокремнезем с удельной поверхностью Sуд=2000 м2/кг;

- 30%-ную перекись водорода.

Отдозированные компоненты отправляют в вертикальный смеситель с тихоходной мешалкой и перемешивают в течение 30 минут.

Полученный готовый продукт хранят в вертикальных конусообразных емкостях, снабженных воздухом, для осуществления периодического барботирования с целью предотвращения возможного выпадения осадка

2. Приготовление активированной бетонной смеси.

Введение добавки в бетон осуществляется следующим образом: готовую добавку дозируют в количестве 1 мас.% от массы цемента; отдозированную добавку вливают в отдозированную воду для приготовления бетонной смеси. Далее бетонную смесь готовят по технологии, принятой на заводе; эффективность добавки оценивалась по изменению физико-механических характеристик традиционного бетона В22,5 как наиболее распространенного, следующего состава:

Ц:П:Щ=1:2,19:3,03

Прочность оценивали по ГОСТ 10180-90, водонепроницаемость - по ГОСТ 12730.5-84 и усадку - по ГОСТ 24544-81.

Результаты исследования представлены в таблице. Анализ данных таблицы показывает, что введение новой заявляемой добавки в бетонную смесь увеличивает прочность при изгибе в возрасте 3-х суток на 67%, а в возрасте 28 суток - на 43%, повышает водонепроницаемость на две ступени и уменьшает усадку на 23%.

добавка для бетонной смеси, патент № 2379242

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2379242

patent-2379242.pdf

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

ингибитор коррозии арматуры -  патент 2527467 (27.08.2014)
комплексная добавка -  патент 2527442 (27.08.2014)
комплексная добавка для бетонов и строительных растворов (варианты) -  патент 2527435 (27.08.2014)
строительный раствор -  патент 2501758 (20.12.2013)
способ изготовления комплексной нанодисперсной добавки для бетонной смеси -  патент 2500634 (10.12.2013)
комплексная добавка для бетонных смесей и строительных растворов -  патент 2479522 (20.04.2013)
пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетона и строительного раствора -  патент 2476396 (27.02.2013)
сырьевая смесь для изготовления кирпича -  патент 2457191 (27.07.2012)
способ приготовления известнякового строительного щебня -  патент 2408550 (10.01.2011)
добавка для бетонной смеси -  патент 2381193 (10.02.2010)

Класс C04B22/06 оксиды; гидроксиды

Класс C04B111/20 сопротивление химическому, физическому или биологическому воздействию

Наверх