Пластифицирующая добавка

 

Область применения: производство пластифицирующей добавки на основе смеси углеводов, их комплексов с гидроксидом кальция и формиатом кадьция. Пластифицирующая добавка включает, мас.%: комплексные соединения гидрооксида кальция с углеводами 2,0 - 22,0; углеводы фракции: C₃-C₄ 9,6 - 19,3; C₅-C₆ 44,2 - 48,6; углеводы C₇ 7,5 - 12,7; формиат кальция 2,0 - 20,0. В сроки твердения после 3 сут снижение прочности практически отсутствует. 3 табл.

Изобретение относится к композициям добавок для растворных и бетонных смесей, преимущественно добавок, повышающих пластичность растворных и бетонных смесей.

Известна пластифицирующая добавка для бетонной смеси, включающая смесь технической глюкозы и медного купороса. Соотношение между технической глюкозой и медным купоросом составляет соответственно 4 1 5 1 по массе [1] Наиболее близкой к предлагаемой пластифицирующей добавке является комплексная добавка из упаренной последрожжевой барды (УПБ) и ускорителя - натрия сернокислого (СН) [2] Решение предлагаемой технической задачи направлено на повышение пластичности растворных и бетонных смесей с предлагаемой добавкой. При этом сохраняется прочность готовых отвержденных изделий после 7 сут их твердения в нормальных условиях.

Для достижения указанного технического результата, пластифицирующая добавка для растворных и бетонных смесей, включающая смесь углеводов и ускоритель твердения, содержит в качестве ускорителя твердения формиат кальция, смесь углеводов состоит из C₃-C₄, C₅-C₆, C₇ и более, а дополнительно содержит комплексные соединения кальция с углеводами при следующем соотношении компонентов добавки: Формиат кальция 2,0 20,0 Углеводы C₃-C₄ 9,6 19,3 Углеводы C₅-C₆ 44,2 48,6 Углеводы C₇ и более 7,5 12,8 Комплексные соединения, указанные выше 2,0 20,0 Сущность настоящего изобретения заключается в следующем. Различные фракции углеводов оказывают различное пластифицирующее действие на цементные системы и поразному влияют на скорость набора прочности твердеющего цементного камня. Легкие фракции C₃-C₄ в больших концентрациях значительно замедляют твердение, тяжелые фракции могут оказывать даже ускоряющее действие. Наиболее сильное замедляющее и пластифицирующее действие выражено у средней фракции C₅-C₆. Солеобразные соединения Ca(OH)₂ с углеводами позволяют добиться увеличения скорости гидратации цемента и повысить прочность цемента и композиций на его основе. В этом же направлении действует формиат кальция, хотя оба указанных ускорителя обладают слабо выраженным пластифицирующим эффектом. Только сочетание всех указанных компонентов позволяет добиться решения поставленной технической задачи. Указанный продукт можно получить: 1) смешением компонентов; 2) реакцией CH₂O + Ca(OH)₂.

Сущность изобретения становится более понятной при рассмотрении конкретного примера его реализации.

Пример. Готовились составы добавок, представленные в табл. 1. Добавки готовились двумя разными способами. Составы 1 3 путем смешения исходных компонентов; составы 4 и 5 были получены путем альдольной конденсации формальдегида в присутствии гидроксида кальция как катализатора.

Условия протекания реакции: температура процесса 60 100^oC, молярное соотношение Ca(OH)₂ CH₂O 11:20 1:3, завершение реакции аналитически определяется по отсутствию формальдегида в продуктах реакции.

Содержание компонентов реакции определяется следующим образом: формиат кальция аналитическим методом;
фракции углеводов методом жидкостной хроматографии;
комплексные соединения углеводов с Ca(OH)₂ расчетом, по остатку после определения других компонентов. Для состава 4 реакции проводилась при следующих условиях: молярное соотношение компонентов Ca(OH)₂ CH₂O 1:7,5; температура процесса 95^oC; время проведения реакции - 1,5 ч. Для состава 5: молярное соотношение компонентов Ca(OH)₂ CH₂O 1:10; температура процесса 100^oC, время проведения реакции - 1 ч.

Влияние добавок по настоящему изобретению и по прототипу на цементные растворы показано в табл. 2, на бетон в табл. 3.

Как следует из приведенных в табл. 2 и 3 результатов, добавки по изобретению позволяют существенно повысить пластичность растворных и бетонных смесей без снижения прочности затвердевшего раствора и бетона в 7 и 28-суточном возрасте.

В п. п. 4 и 5 индивидуальные углеводы химическим анализом не определялись.

Использовались следующие комплексные соединения (пересчитано на глюкозу): пример 1 Ca(OH)₂1,5C₆H₁₂O₆, пример 2 - Ca(OH)₂1,9C₆H₁₂O₆, пример 3 - Ca(OH)₂1,0C₆H₁₂O₆,пример 4 - Ca(OH)₂1,5C₆H₁₂O₆, пример 5 - Ca(OH)₂1,6C₆H₁₂O₆.

Формула изобретения

Пластифицирующая добавка для растворных и бетонных смесей, включающая углеводсодержащее соединение и ускоритель твердения, отличающаяся тем, что она содержит в качестве углеводсодержащего соединения комплексные соединения гидроксида кальция с углеводами и смесь углеводов C₃ C₄, C₅ C₆, C₇, а в качестве ускорителя твердения формиат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплексные соединения гидроксида кальция с углеводами 2,0 20,0
Углеводы C₃ C₄ 9,6 19,3
Углеводы C₅ C₆ 44,2 48,6
Углеводы C₇ 7,5 12,8
Формиат кальция 2 20,0ф

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3