Вяжущее

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (21) 4873382/05 (22) 12,10,90 (46) 30;10,92. Бюл. N. 40 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт бетона и железобетона Госстроя СССР (72) Ш.T.ÁàáçåB, B.Ã.Áàòðàêoâ, Н.Ф.Башлыков, А.И,Вовк, B.Н.Сердюк, Р.Л.Серых, B.P. Ôàëèêìàí и Б;Э. 1Одович (56) "Добавки в батон". Справочное пособие под ред. Рамачандрана, M., Стройиздат.

1988. с. 187-225,, . Авторское свидетельство СССР

N. 1676209 по заявке N 4631215/33 с приоритетом-03.01.89 r., кл. С 04 В 24/22. (54) Вя>КУЩЕ Е . (57} Использование: изобретение относится к области строительных материалов, более точно к составам вяжущих c ïëàcòèôèöèðóющими добавками. Сущность изобретения: вяжущее содержит мас.%; портландцеменИзобретение относится к области строительных материалов, более точно к составам вяжущих с ппастифицирующими добавками, и может быть использовано при производстве бетонных и железобетонных изделий.

Известно вяжущее, включающее портландцементный клинкер, гипс и продукты конденсации Р -нафтэпинсульфокислоты с фармальдегидом. Оно характеризуется недостаточно высокой активностью, бетон на его основе недостаточно прочен и устойчив к воздействию коррозионно-активных веществ,,,5U 1772097 А1 (s»s С 04 В 28/04//(С 04 В 28/04, 24;22 2 тный клинкер 86,67-98,69; гипс 1-8; соль нафталинсульфокислоты 0,01-0,33; пластифицирующая добавка на основе олигомерных продуктов конденсации нафтапинсульфокислоты и формальдегида

0,3-.5,0. Олигомерный состав добавки имеет следующее распределение. алигомеры с 24 ядрами нафталина 2,0-4,5 мас.%, с 5 — 9 ядрами 12,5 — 25,6 мас.о, с 10 — 12 ядрами

8,5 — 25,0 мас., с 13 — 14 ядрами 12,5-18.5 мас./, с 15-17 ядрами 32 0-50,0 мас,%, с числом ядер более 17 2-10 мас. . Вяжущее может быть получено как совместным измепьчением всех компонентов, так и измельчением их по отдельности.

Дополнительно можно вводить кремнеземлстую минеральную добавку при соотношении по массе вяжущего и миндобавки 1 к

0,05-3,00. Активность вяжущего до 68,4

МПа, прочность бетона до 69,2 МПа, коэффициент стойкости бетона до 0,90, 2 табл. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Кроме того, известно вяжущее, включающее портландцемент (клинкер и гипс, предварительно измельченные) и пластифицирующую добавку на основе олигомерных С) продуктов конденсации нафталинсульфо- 1О кислоты с формальдегидом, причем добавка характеризуется следующим олигомерныфм составам, мас.%: олигомеры с 2 — 4 ядрами нафталина 5 — 18 юй олигомеры с 5 — 9 f 2 — 18 опигомеры с 10 — 12 6 — 14 олигомеры с 13 — 14 12-18 олигамеры с 15-17 40-48 олигомеры с числом ядер

1772097 нафталина более 17 3 — 7, Недостатками данного вяжущего являются невысокая активность, прочность и коррозионная стойкость бетона.

Цель изобретения — повышение актив- 5 ности вяжущего, прочности и коррозионной стойкости бетона.

Для достижения указанной цели вяжущее, включающее портландцементный клинкер, гипс и пластифицируещую добав- 10 ку на основе олигомерных продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, дополнительно содержит соль нафталинсульфокислоты, а олигомерный состав пластифицирующей добавки имеет следующее распределение, мас.%: олигомеры.с 2 — 4 ядрами нафталина 2,0-4,5 олигомеры с 5 — 9 12,5 — 26,5 олигомеры с 10 — 12 8,5 — 25,0 20 олигомеры с 13-14 12,5 — 18,5 олигомеры с 15-17 32,0-50,0 олигомеры с числом ядер нафталина более 17 2-10 при следующем соотношении компонентов 25 вя>кущего, мас.%: портландцементный клинкер 86,67-98,69 гипс 1 — 8 соль нафталинсульфо- ЗО кис,лоты 0,01 — 0,33 указанная пластифицирующая добавка 0.3-0,5.

Вяжущее может дополнительно содер-. жать кремнеземистую минеральную добав-. 35 ку в соотношении по массе 1 к 0.05-3,00.

Вяжущее может быть приготовлвно как совместным измельчением всех ком-. понентов до величины удельной. поверхности 2500-8000 см /г, так и отдельным 40 измельчением компонентов с их последующим смешением, Величина удельной.rioверхности вяжущего при этом остается.

2500-8000 см /r. Возможно также смешение компонентов вяжущего после их из- „,, мельчения, при приготовлении бетонной смеси.

Портландцементный клинкер и гипс должны соответствовать требованиям соответствующих нормативных документов при изготовлении портландцемента, в качестве

50 минеральной добавки можно использовать золу-унос Т3С. золошлаковые отходы, шлак и т.h, Для подтверждения изложенного используют следующие материалы: клинкер

Старооскольского завода с содержанием, мас.%: влита — 56: белита — 20; трехкальци. евого алюмината — 6; четырехкальциевого ал юмоферрита — 12. Гипсовый камень имеет содержание основного компонента 98%, кальциевая и натриевая соли нафталинсульфокислоты — 99%. Пластифицирующая добавка с требуемым олигомерным составом готовится следующим образом.

1. Для примеров по прототипу — смешением соответствующих количеств требуемых фракций олигомеров..

2, Для примеров по изобретению—

Примеры 3, 10, .15, 20; 25. Нафталин сульфируют.3.ч серной, кислотой с концент-. рацией 93;5%.при температуре 162-165 .С и молярном отноаении нафталин и .серная кислота, равном Ф;05. Покрученную после отгонки иафталина сульфомассу разбавляют водой до содержания нафталинсульфокислоты 72% и серной кислоты 5%. При температуре 110-115 С в.реакционную смесь в течение 1,5ч равномерно загружают формалин. так чтобы темпвратура смеси не поднималась выще 120-,122ОС, после чего поднимают температуру до 130-132 С и выдерживают смесь в течение 1,5.-2.0 ч до тех пор,: пока давление в реакторе не:снизится до 0,3-0,5 ати. Полученную массу нейтрализуют раствором едкого натра до р Н 7-9;

Примеры 4, И, 16, 21, 26. Общая методика: — как изложеио выше, но отношение нафталин серная. кислота 1,02, а состав сульфомассы после отгонки, 68% нафталинсульфокиспоты и 6% серной кислоты. йримвры 5;. 12; 17, 22. 27. Общая мето- даа — ывк изложено выше, но отношение иафталин ; серная кислота О;99. а состав сульфомассы после отгонки: 64% нафталинсульфокислоты и 7% серной кислоты;

3. Для примеров за пределами изобретвнйя. Общая методика — как изложено выев, но: в приме ре 6 — зат рузка формальдвгида ведется в течение 2,5 ч с одиов@еменнМм подъемом температуры до

130ОС, а а примврв.7 — загрузка формальде-, гида ведется в твчвниа 2-2;5 ч.

Составы ея>кущйх приведены в табл. 1, Они гатовятоя:совместным измельчвнием компонентов а мельнице МБЛ-1 до требуемой величины удельной поверхности; которая опредвлялась нв приборе ПСХ-2 (примеры,23-27), измельчением компонентов по .отдельности и смешением их при приготовлении бетонов и растворов (пластифицирующая добавка может при этом вводиться с водой затворвния) (примеры 122).

Как следует из приведенных в табл. 2 данных испытаний вяжущих и бетонов, вяжущие состава по изобретению (примеры

3-5, 10-12, 15-1 7, 20-22, 25-27). позволяют достичь поставленной цели: они имеют не менее чем на 30% более высокую актив-

1772097 олигомеры с 30 — 12 ядрами нафталина 8,5-25,0 олигомеры с 13-14 ядрами нафталина .. 12,5 — 18,5

5 олигомеры с 15-17 ядрами нафталина . 32,0-И,О олигомеры с числом ядер нафталина более 17 2,0-10,0. и дополнительно Са- или йа-соль нафталин10 сульфокислоты при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас. «: . портландцементный клинкер 86,67-98,69 гипс 1-8

15 Са- или N8-сОль нафталинсульфокислоты 0,01-0,33 .указанная пластифи- . цирующая добаэкв 0,3-5,0.

2. Вяжущее по и. 1, о тл ич а ю ще е2р с я тем, что.с целью зкономии цемента, оно содержит. дополнительно кремнеземистую минеральную добавку в соотношении по массе соответственно 1 к 0,05-3,0; ность, прочность бетона на их основе выше во все сроки твердения не менее чем на

20%. более стоек он к воздействию агрессивных сред; 5% раствора сульфата натрия, 5, раствора хлористого натрия, 1% раствора соляной кислоты по сравнению с контрольным.составом и прототипом.

Формула и з обретен и я

1. Вяжущее, включающее портландцаментный клинкер,. гипс и пластифицирующую добавку на основе олигомерных продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, о т л и ч а ю щее с я тем, что, с целью повышения активности вяжущего, прочности и стойкости бетона к коррозии, оно содержит в качестве названной пластифицирующей добавки олигомерную смесь, включающую, мас. оь . олигомеры.с 2-4 ядрами нафталина 2.0-4,5 олигомеры с 5.-9 ядрами нафталина 12,5.-2б,5 пе

Т а б л м т«а 1

»

Состав добавки нас 2 ядер бт>>зые «

Удельмал поверх» ность ел

ыу«тв о, смажет

Состав

Прнмечанмл т-"-- лив П«3

35-17. 17 час« i ы

2-4

13-!4 кдлм кар

«чнндсбавке оо массе кь

5,6

4,3

8,0 0,33

5>3 0,26

l,O 0,61

8,9 . 6,40

1 95,0 г 95,0

3 86,67

4: 92,0

98,69

6 86,60

Контрольньз

3о0о

Зоаа

З600

З006

3006

Прототип

Fl» иаоб«>етом>еа

0,7

5,0

2,5

0 3

4,7

2,0

3,0 . 4,5

l 5

3З

21,0 l 2,5

25,0 15,0

8,5 l8,S

26,0 19,0

2>0

7,о

10,0

l,5

12„5 !

5,0

26, 5

10,0

50>0

3S,а

32,0

51,0

«и» и аа мраделани нзобрзтеник

S,0 27,0 8,0 !9,0 39>5

0,005 0.25

Комтролькьа«

0рототнл

Оо изобретение

50>0

3s,6 зг,а

2 6

3,0

4 ° 5

0,7

5>0

2>5

o,з

2,о

?-,0

10,6

1З 17

21,0 12,5

25>6 35>0

8,5 18,5

6,ЗЗ

0,29

0,.01 .

12,5

15,0

26 > 5

1З 17 40

23>0 32,5 50>0

25>0 15 0 35 0

85 185 326

2,0

3 ° 0

4,5

0 7

5,0 2,5 о 3

Прототкт>

По изобретены>а

2,6

7,6

10,0

6,33

О,2О

0,01 . !

12,5

15,0

26 ° 5

«и»

«и»

Прототип

50,0 2,0

35>0 7>0

32 0 16.6

По изобретение

По изобретение

0,7

5>0

2,5

0,3

2,0

3,0

4,5

13 17

2t 0 t2,S

25,0 15,0

8,5 38>5

0>33

0,20

0>0l

l2,5

15,а

26,5

>>» ьн

Кон трол анна

Прототип

По мзобретеммо

«I>»

13 37

21 0 12>с

25,6 15,0

8,5 18,5

46

50,0

35,0

32,0

7 ,6

7,6 !

0,9

l >7

5,0

2,5

0,3

2,0

3 0

4,5

0,ЗЗ

0,20

О> 01

l2 5

l5>Ñ, эб

I °

П р и н е ч а н и е, 0 примерах 8-12 в качестве ннндобаеки использована зола-унос, в мринерах !3»17 - золоелзкоане отходи, е принерах 38-22 - доненнкд транулироеанныд алак.

O прннерах 3-5, 6, «6-12, 15-17 использована соль нзаталинсульфокмслотм (НФ)! е *римерах 7>

20 22, 25-27 использована Са соль НФ.

7 .99>245

8 95,0

9 95>0

10 86,67

2l 92,0 зг 98,69

13 95> 0 и 950

15 86,67

f6 92,0

17. 98,69

\8 95>0

39 95>0

26 86 67

21 92;0

22 98,6923 95>0

24 94,0

25 86,67

26 92,0

27 . 98,69

o„s

s„o

4>3

8,0

5>3

1,0

5>0

4,3

8,0

5,З

1.0

5,0

4,3

8,0

5.3

1,О

5,0

4,3

8,0

5,3

l,0

3>6,05

3«o,oS

tlO,OS

1«0>05

llO,OS

3>2

»2

»2

il2

1>2

3«3,0

1т3,0

ll3,0

»3,6

»3,0

3666

3оОа

З000 заве

3006

Зааа

З060 зааа

306О

3006

З060

5000 5600

5660

1772097 теdëìöа 2

« «

° «»««» *««»»»»» ««» «»««» «

>В««Ф

» « » «

Прочность бетона при сщатии>

МПа, в условиях н;т. и при TOO.

«> «

3 сут 7 сут 26 сут то0 нт нт нт

««»

Пример

Активность вявузгего>ППа> в возрасте

Коррозионная стойкость бетоне

Кс,e агрессивных средах

Примечания

«»»«««««»

3 сут 7 сут 28 сут TOO нет. м.т. нет ...: ...........1...

1 19,4

2. 20>9

3 24,6

4 26>5

5 25,0 б 21,8

38,5

46,7

50 .9

53>0

50 8

47>0. 40,6

50,6.

55 2

59 0

56,1

52>4

33>9

36,2

42,0

44,1

42, 3

39> 5

30,1 21,5

38;9 24,7

42;4 . 27iO

44>7 30,4

42>9 27>3

39,8 25 О

32,0

39 2

41,4

44,8

4!>9

40,7

«в(«» «««» «»»«М«

П р и и е ч а и и е. Состав бетонной матрицы - вянггцеегпвсокгнебень » 1гг,гг3,8 расход вянущего 320 кг/мзг подвинность бетонной смеси по оса>есе конуса 6-9 см! расплав еяиуще песчаной смеси состава 1:3 при определении активностн вянущего 109-1!1 >w

Ренин ТОО приминали равнин 1+1+5 .(40 С).

ApN определении козофнциента стойкости бетона а соответствусщсй «орроэионио-активной среде, образцы бетона после 28 сут, н.т. поиещали в коррозионную среду и щыдернивали в ней 6 месяцев, Затеи определялн прочность при скатим и сравнивали åe с исходной.

Составитель С.Воронина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор

Заказ 3811 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7 21.3

8 19,2

9 20,5

20 24,3

11 26,0

12 24>5

13 12>о !

4 г4,о

15 15 6

16 16,7

17 1.5,8 !

8 8,0

19 .92

19 2! 12>d

22 10,3

23 23 0

24 28>7

25 32 0

26 3.5,2

27 32,3

38,7

33 7

38,0

41>5

43,,9

42,О

19,2

23>0

25>1

27,0

25> 4

9,8

11> ?

13.> 2

15,4

13 > 3

34>8

40>9

45>7

46>9

46,0

46,5

38>0

46,1

50> 0

52 4

50 4

24,5

30,1

32>0

35;4

32>! !

5sO

17,4 !

9>5

21>7

19>8

46 а

59>7

64,9 68> 4

65,2

38,0

31,о

37>9

42,о

44,о

42,6 !

7>0

22>0

23,1

25>2

23,4 !

О 5

12,6

13,8

15>5

141О

35 0

39 9

45,4

46>6

45>7

24,8

21>3

24,2

26,6

30> 0

27 О

13>б !

6,6

17>7

19 1 !

8,0

8,4

9>6 .

10,8

12,4

10>9

24 >9

29>3

32>7

36>9

33Ä0

40,3 5!>9

31,6 40 0

38> 5 . 5!>8

41,0 54,7

44>3. 58,5

41 4 55>О

19>9 25 9

23 г1 30,2

25,9 33,7

27>2 35>2.

26,1 33>9

11,4 ." 16;5, !

3 2 19>5

14>3 2!>5

16,6 23>4

f4 6 21,6

35>7 50>7

42,0 60 5

46>3 66>0

49,4 69>2

4G,б 66>3

29,4 0>75 9> 70 0,42 Контрольный

38,0 0,80 0,75 0>45 Прототип

42,3 0>65 О,ВО ., 0,6О Ib изобрвтамию

45>О 0>90 . 0>85... 0,70

42,7 0,89 0,80 Оьбо

41,0 9,,60 0,75 0,45 оа пределами изобрвтени»

38! ооо 075 о 45

26> 7 О> 75 . 0,70 О, l2 Контрольный

37;3 0,80 0,75 0>45 Прототип

42 0 0>85 Of80 0,60- Оо изобретению

44>j 0>90 0,85 0,70

42,5 9,85 0,60 9,60 19>O . 0>.75 0,70 0,42 Контрольный

23,5 0,80 0,75 0>45 Прототип

25,0 0,85 0,80 0,60 По изобретению

27> 1 0>90: . 0>85 9>70

25,4 О,85 0,60 . 0,60

1!i5 О>75 0Ä70 0,42 Контрольный

13>7 . 0>60 0,75 0,45 Прототип

15,0 О 65 0,&О: . 0,60 .Ао изобретению !

6.,4 о,90 0,65 0,?о !

5,%. 0,85 °, 0,80 0,60

35>5 . 0> 75 . От70 0>42. . Контрольный

42,4 ОаВО О,?5 0,45 : Прототип

46„2 0,85 . 0,66 0,60 По. изобретенмю

49>3 .,0,99 : 9>85 0>70

46;5 0,85 0,80 0,60