комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Формула изобретения

Комплексная добавка для бетонных и растворных смесей, включающая отходы коксогазовых заводов на основе роданита и тиосульфата натрия, лигносульфонат технический, натриевую соль бензосульфокислоты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит серу и известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы коксогазовых заводов на основе роданита и тиосульфата натрия - 44,0-62,0

Лигносульфонат технический - 12,5-17,5

Натриевая соль бензосульфокислоты - 5,5-8,5

Сера - 13,0-19,5

Известь - 7,0-10,5

Вода - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Известны комплексные добавки в бетоны, содержащие полисульфиды и тиосульфаты щелочных или щелочноземельных металлов (авт. св. N 983097, 21.03.79 г. Бюл. N 47. Патент США N 4193811, C 04 B 7/02. опубл. 18.03.80 г.)]. Но бетоны, содержащие эти добавки, имеют недостаточную прочность.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является комплексная добавка на основе отходов коксогазовых заводов, содержащих тиосульфат и роданит натрия, а также содержащая лигносульфонат технический, натриевую соль бензосульфокислоты (авт. св. N 1735222, 23.05.92. Бюл. N 19), которая является прототипом изобретения.

Повышение прочности бетона в прототипе достигается за счет формирования более плотной структуры материала при уменьшении количества воды затворения и взаимодействия с тиосульфатом натрия.

Но и эта добавка не обеспечивает требуемого уровня прочности ввиду недостаточной эффективности тиосульфата натрия.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении прочности бетонных и pacтворных смесей при введении комплексной добавки.

Техническая задача решается следующим образом. Комплексная добавка для бетонных и растворных смесей, включающая отходы коксогазовых заводов на основе роданита и тиосульфата натрия, лигносульфонат технический, натриевую соль бензосульфокислоты, дополнительно содержит серу и известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы коксогазовых заводов на основе роданита и тиосульфата натрия - 44,0-62,0

Лигносульфонат технический - 12,5-17,5

Натриевая соль бензосульфокислоты - 5,5-8 5

Сера - 13,0-19,5

Известь - 7,0-10,5

Вода - Остальное

При взаимодействии извести с серой образуются промежуточные продукты - тиосульфаты и полисульфиды кальция по уравнению:

3Ca(OH)₂+(2(n+1)S=2Ca(S)_n+CaS₂O₃+3H₂O

где n принимает значения от 4 до 5.

При этом помимо полисульфида и тиосульфата кальция возможно образование полимерной серы. Наличие в комплексной добавке продуктов обработки серы известью обеспечивает дополнительное повышение прочности бетона. Это достигается взаимодействием полисульфида и тиосульфата кальция с компонентами цемента, а полимерная сера уплотняет структуру цементного камня.

Пример. Комплексную добавку для бетонных и растворных смесей готовят путем смешения отхода коксогазовых заводов (включающую, мас.%: тиосульфат натрия 8-13%, роданит натрия 16,5-19.5%, сульфат натрия 7,8-8,8% и вода остальное) с лигносульфонатом техническим, натриевой солью бензосульфокислоты, серой и известью в течение 3 ч при t=80-90^oC до получения однородного раствора. Добавку вводят в бетонную смесь с водой затворения в количестве 1-2 % от массы цемента в пересчете на сухие продукты.

Для приготовления бетонной смеси использовали портландцемент М400, песок речной с М_k=1,7, щебень гранитный фракции 5-20 мм при массовом соотношении цемент : заполнитель : вода = 1 : 5,06 : 0,53. Из бетонной смеси формовали кубы 10х10х10 см. В качестве контрольных показателей определяли осадка удобоукладываемость бетонной смеси и прочность при сжатии бетона.

Составы комплексных добавок по известному и предлагаемому решению, а также физико-механические свойства бетонных смесей и образцов бетона представлены в табл. 1, 2.

Как видно из представленных в таблице данных, применение добавки в количестве ниже 1% не дает положительного эффекта, а в количестве выше 2% прочность бетона начинает снижаться. По сравнению с прототипом использование предлагаемой комплексной добавки приводит к увеличению прочности бетона при сжатии на 10-30%.