бетонная смесь
| Классы МПК: | C04B28/04 портландцементы |
| Автор(ы): | Кузнецов Анатолий Тихонович (RU), Сычев Артем Александрович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Казанская государственная архитектурно-строительная академия (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-11-29 публикация патента:
27.03.2006 |
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к бетонным смесям для изготовления строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных производственных сред. Технический результат - повышение химической стойкости бетона в агрессивных средах. Бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, гравий, комплексную добавку и воду, содержит в качестве комплексной добавки жидкую фазу полимерно-сульфатного отхода производства тиокола при следующем соотношении компонентов в мас.%: портландцемент 10,4-11,0, песок 28,2-28,4, гравий 54,7-55,4, отход производства тиокола 0,4-0,8, вода остальное. 1 табл.
Формула изобретения
Бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, гравий, комплексную добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве комплексной добавки жидкую фазу полимерно-сульфатного отхода производства тиокола при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| Портландцемент | 10,4-11,0 |
| Песок | 28,2-28,4 |
| Гравий | 54,7-55,4 |
| Отход производства тиокола | 0,4-0,8 |
| Вода | Остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к бетонным смесям для изготовления строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия агрессивных производственных сред.
Известны полимерминеральные бетонные составы, стойкие в агрессивных средах, включающие в качестве вяжущего кислотоупорные цементы [Москвин В.М. Кислотоупорный бетон. - Москва, 1935], жидкое стекло [Суботкин М.И., Курицына Ю.С. Кислотоупорные бетоны и растворы на основе жидкого стекла. - М.: Стройиздат, 1967, 135 с.], полимерные смолы [Баженов Ю.М. Бетонополимеры. - М.: Стройиздат, 1983], отходы синтетических производств [Баранов Д.Н., Михайлов Б.Н. Исследование процесса растворимости цветных металлов из строительных материалов, изготовленных с добавками осадка станции нейтрализации. Сб. трудов «Очистка сточных вод и переработка отработанных растворов промышленных предприятий». - Пенза: ПДНТП, 1990].
Недостатками перечисленных составов являются низкая водостойкость, высокая стоимость, сложность технологии получения отходов и непостоянство их составов.
Известна бетонная смесь с использованием древесно-смоляного ингибитора. В составе смеси содержится, мас.%:
| портландцемент | 58,1-58,3 |
| кварцевый песок | 19,4-19,5 |
| отход производства синтетического каучука - | |
| древесно-смоляной ингибитор | 0,68-1,06 |
| вода | остальное |
[Авторское свидетельство SU 1728166 А1, опубл.23.04.92. Бюл. N 15].
Недостатками данной смеси являются большой расход портландцемента и низкая химическая стойкость.
Наиболее близкой к заявляемому составу является бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную органо-минеральную добавку [Баженов Ю.М. и Бабаев Р.Ш. Долговечность бетона, модифицированного органо-минеральной добавкой. Материалы международной конференции "Долговечность и защита конструкций от коррозии". - М., 1999, стр.206-209].
Недостатком состава являются большой расход цемента, малый коэффициент химической стойкости.
Изобретение направлено на повышение химической стойкости бетона.
Результат достигается тем, что бетонная смесь, включающая портландцемент, песок, гравий, комплексную добавку и воду, согласно изобретению содержит в качестве комплексной добавки жидкую фазу полимерсульфатного отхода производства тиокола при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| портландцемент | 10,4-11,0 |
| песок | 28,2-28,4 |
| гравий | 54,7-55,4 |
| отход производства тиокола | 0,4-0,8 |
| вода | остальное |
Бетонная смесь содержит портландцемент №400 ГОСТ 10178-85, песок (модуль крупности 2,5) - ГОСТ 8736-93, гравий фракции 5-10 мм - ГОСТ 8267-93. В качестве добавки использовали жидкую фазу полимерно-сульфатного отхода производства тиокола следующего состава, мас.%:
| тиосульфат натрия | 1,96-2,18 |
| полисульфиды натрия | 0,926-1,168 |
| полимер тиокола | 0,181-0,193 |
| вода | остальное |
Жидкая фаза образуется в шламонакопителе, куда поступает после биологической очистки отходов производства тиокола при осаждении нерастворимого осадка.
Действующее начало жидкой фазы полимерсульфатного отхода заключается в том, что ионы SO 4 взаимодействуют с Са(ОН)2, образуя гипс, который, реагируя с 3СаО.Al2O3.6Н2 O портландцемента, создает гидросульфоалюминат кальция с увеличением объема, уплотнением и упрочнением структуры бетона [Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. - М.: Стройиздат, 1980. - 536 с.].
Для изготовления бетонных образцов готовили смесь по ГОСТ 24452-80. Добавку вводили с водой затворения. Составы составляющих и полученные результаты представлены в таблице.
Таблица
| N | Состав, мас.% | Свойства | |||||||||
| составов | Цемент | Песок | Гравий | Вода | Добавка | Плотность кг/м 3 | Прочность при сжатии МПа/100 | Хим.стойкость В 10% 2SO 4 | |||
| 1 | 11,4 | 28,0 | 54,4 | 5,6 | - | 2378 | 20,1/100 | 0,70 | |||
| 2 | 11,0 | 28,2 | 54,7 | 5,5 | 0,4 | 2368 | 22,8/113 | 0,92 | |||
| 3 | 10,8 | 28,3 | 54,9 | 5,3 | 0,6 | 2359 | 23,6/117 | 0,96 | |||
| 4 | 10,4 | 28,4 | 55,4 | 5,1 | 0,8 | 2343 | 23,4/116 | 0,98 | |||
| Прототип | |||||||||||
| 5 | 17,54 | 30,2 | 45,9 | 5,8 | 0,5 | 41,2 | 2442 | 0,88 | |||
За счет введения водного раствора заявленной комплексной добавки повышается химическая стойкость бетона, а также снижается расход цемента.
Класс C04B28/04 портландцементы