Способ приготовления бетонной смеси
Владельцы патента RU 2551546:
Автономная некоммерческая организация Проектный изыскательский институт "Центр экспертиз и испытаний в строительстве" АНО ПИИ "ЦЭИС" (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве. Технический результат заключается в повышении прочности, подвижности бетонной смеси, морозостойкости и водонепроницаемости. Способ приготовления бетонной смеси заключается в том, что предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивают с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергают механохимической активации в роторно-пульсационном аппарате в течение 2 мин с последующим перемешиванием оставшейся части цемента и заполнителями. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, используемых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций в монолитном и сборном строительстве.
Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, отличается тем, что в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме 40÷70% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют (RU 2496748 А, опуб. 27.10.2013).
Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также техническая сложность процесса приготовления бетонной смеси.
Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение вяжущего, заполнителей, воды затворения, в которой предварительно растворяют глицерин в количестве 0,05-0,3% от массы цемента, производят механическую активацию в конце стадии 1 процесса структурообразования. Смесь песка и цемента затворяют частью расчетного для замеса количества воды с расчетным количеством глицерина, а остальную часть воды, в которой содержится ускоритель твердения, совместно с крупным заполнителем вводят в бетонную смесь после ее предварительного перемешивания в течение 1,5-2,5 мин (RU 2097364 А, опуб. 27.11.1997).
Недостатком данного изобретения является длительный процесс приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.
Прототипом данного изобретения является способ получения бетонной смеси, включающий предварительную активацию части цемента от его расчетного количества с суперпластификатором и последующее перемешивание с оставшейся частью цемента, заполнителем и водой. Активацию осуществляют перемешиванием в водной среде при В/Ц=0,5-1,0 в течение 40-45 мин, при этом часть цемента составляет 10% от расчетного количества (RU 2371412 С1, опуб. 27.10.2009).
Недостатком данного изобретения является высокая энергоемкость и длительность процесса приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.
Задача настоящего изобретения - повышение темпа роста прочности бетонов в ранние сроки твердения, особенно в первые сутки, при сохранении их высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости.
Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительную активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификаторы и последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, согласно изобретения механохимическую активацию осуществляют перемешиванием в водной среде в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин, часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификатора используют добавку-продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия.
Результат достигается также тем, что расход добавок составляет по 1% от массы цемента.
В качестве суперпластификатора использовали добавку «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1.
В качестве ускорителя твердения использовали добавку сульфат натрия по ТУ 38-10742.
Способ приготовления бетонной смеси осуществляют следующим образом.
Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2003, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88 и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (масс.ч.):
Цемент: песок: щебень=1:1,13:2,68.
Расход цемента на 1 м3 бетона составил 490 кг.
Механохимическую активацию проводили в роторно-пульсационном аппарате РПА С.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.
Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки, и подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2 мин с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе в течение не менее 5 минут.
При этом дозировка добавки Реламикс Т2 составила 1% от массы цемента, дозировка ускорителя твердения - сульфата натрия составила 1% от массы цемента.
Из бетонных смесей изготавливали образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 3, 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86. Морозостойкость образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10060.3-95, водонепроницаемость в соответствии с ГОСТ 12730.5-84, подвижность бетонной смеси определяли в соответствии с ГОСТ 10181.1-81.
Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.
Таблица 1 | |||||||||||
№ п/п | Наименование добавок | Время МХА, мин | Дозировка добавки в % от массы цемента | В/Ц | OK, см | Средняя плотность бетона, кг/м3 | Прочность при сжатии, МПа | Морозостость | Водонепроницаемость | ||
1 сут | 3 сут | 28 сут | |||||||||
2 | Т2+СН | 1 | 1+1 | 0,31 | 11 | 2470 |
![]() |
![]() |
![]() |
F500 | W14 |
4 | Т2+СН | 2 | 1+1 | 0,31 | 14 | 2490 |
![]() |
![]() |
![]() |
F600 | W16 |
5 (прототип) | С-3 | 40 | 0,7 | 0,35 | 9 | 2550 |
![]() |
![]() |
![]() |
F150 | W6 |
Примечание*: над чертой приведено среднее значение показателя; под чертой - относительное значение показателя в % от прототипа. **: СН - сульфат натрия. |
На основании полученных данных видно, что бетон, полученный на основе механохимически активированной цементной суспензии с добавками суперпластификаторов, имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 3,32 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В трехсуточном и 28-и суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 1,93 и 1,5 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу. Морозостойкость бетона F600 и водонепроницаемость W16. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 14 см.
1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию части от расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор и ускоритель твердения, последующее перемешивание с остальной частью цемента и заполнителями, отличающийся тем, что механохимическую активацию осуществляют перемешиванием в водной среде в роторно-пульсационном аппарате в течение 2 мин, часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификатора используют добавку - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход добавок, взятых в указанном соотношении, составляет 1% от массы цемента.