высокопрочный бетон

Формула изобретения

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, содержащей портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см³ , водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см3,
водородным показателем 4,7-5,3	16,50-17,00
Добавка SikaAer 200S	83,00-83,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	24,30-31,70
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,60-0,80
Вода	7,70-9,30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (Ю.М.Баженов. Технология бетона. Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ), Москва, 2002 г., с.377), содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий компонент, песок, щебень, силикатную муку, добавку и воду.

Недостатком данного технического решения является низкое значение морозостойкости бетона.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU № 2256629, С04В 28/04, опубл. 20.07.2005 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см³, водородным показателем 5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.

Недостатком данного технического решения является низкое значение морозостойкости бетона.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU № 2433098, С04В 28/04, 22/06, 24/24, 111/20, опубл. 10.11.2011 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, добавку и воду, добавка является комплексной и состоит из золя берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и гиперпластификатора «Peramin SMF-10» на основе поликарбоксильных полимеров шведской компании «Perstorp» (совместимый со спецификациями ASTM C494 тип F, DIN 1045, BS 5075 части 1 и 3, EN 934-2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см3,
водородным показателем 4,7-5,3	85,50-86,00
Гиперпластификатор «Peramin» SMF-10	14,00-14,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	22,40-28,30
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,06-0,08
Вода	11,64-11,92

Недостатком данного технического решения является ограниченное значение морозостойкости бетона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной морозостойкостью.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный бетон содержит портландцемент, песок, щебень, воду и комплексную добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, равной 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и пластификатора, отличающийся тем, что в качестве пластификатора содержит добавку SikaAer 200S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Золь берлинской лазури,
характеризуемый плотностью	1,013 г/см3,
водородным показателем 4,7-5,3	16,50-17,00
Добавка SikaAer 200S	83,00-83,50

при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Портландцемент	24,30-31,70
Песок	23,60-26,00
Щебень	36,40-39,60
Указанная добавка	0,60-0,80
Вода	7,70-9,30

Золь берлинской лазури будет способствовать повышению гидратационной активности цемента, благодаря введению структурного элемента, характеризуемого повышенной внутренней и внешней поверхностной энергией, следствием чего является образование тоберморитоподобных гидросиликатов d/n=3,07; 2,80; 1,83 и гидросиликатов, представленных гиллебрандитом d/n=12,60; 3,34; 2,92, которые имеют слоистую и волокнистую структуру. За счет уменьшения количества химически несвязанной воды в бетоне путем применения указанной комплексной добавки повышается плотность искусственного камня, а также повышенное количество образующихся гидратных новообразований будет способствовать уплотнению структуры камня и, как следствие, повышению морозостойкости бетона.

Золь берлинской лазури в сочетании с добавкой SikaAer-200S позволяет получить высокопрочный бетон с повышенной морозостойкостью по сравнению с прототипом.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Добавка представляет собой жидкость красного цвета плотностью 1,00-1,02 г/см³, с водородным показателем 8,0-9,0. Химическая основа добавки «SikaAer-200S» представляет собой концентрированный раствор синтетических смол (согласно паспорту изготовителя ООО «Зика», структурного подразделения швейцарского концерна Sika).

Добавку «SikaAer-200S» не допускается дозировать с другими добавками одновременно через один дозатор. На эффективность действия добавки в первую очередь оказывает влияние вид и свойства цемента, зерновой состав заполнителя, температура бетонной смеси, а также качество перемешивания.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии указанной комплексной добавки, а именно повышает морозостойкость материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.

Смесь, включающая портландцемент, песок, щебень и добавку, представленную золем берлинской лазури с плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 и добавкой SikaAer-200S, обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенным значением морозостойкости.

По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Готовят сырьевую смесь в следующей последовательности: получают золь берлинской лазури, характеризуемый плотностью 1,013 г/см³, водородным показателем 4,7-5,3 - 0,1 см³ насыщенного на холоде раствора хлорида железа, вводят в 100 см³ воды. В разбавленный раствор вводят при взбалтывании 1 каплю 20%-ного раствора калия железистосинеродистого. Образуется золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) синего цвета.

Таким образом получают золь берлинской лазури (хлорид гексоцианоферрата железа (III)) (Н.В. Коровин «Общая химия», М., «Высшая школа», 2000. - 558 с.).

Отдозированный золь берлинской лазури и добавку SikaAer-200S помещают в отдозированную воду. Отдозированные компоненты сырьевой смеси: портландцемент М400 Д20, песок с модулем крупности 2,1, щебень фракции 5-10 мм и воду, содержащую отдозированную комплексную добавку, помещают в бетоносмеситель, где осуществляется перемешивание компонентов и приготовление бетонной смеси, из которой изготавливают требуемые бетонные изделия и образцы для контроля качества по параметрам морозостойкости.

Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний, согласно ГОСТ 10060.0-95 «Методы определения морозостойкости» представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый высокопрочный бетон по данному изобретению характеризуется повышенной морозостойкостью материала на 21% до значения 850 циклов по сравнению с прототипом.