Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АКТИВАЦИИ ВОДЫ ЗАТВОРЕНИЯ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству бетонных, железобетонных изделий, строительных растворов, ячеистых бетонов и других строительных материалов и изделий на основе цемента.

Существует способ получения цементного камня, включающий электрохимическую обработку жидкости затворения в трехкамерном электролизере постоянного тока. При этом в среднюю камеру электролизера подают 1-3% раствор хлорида кальция, а в крайние камеры - водопроводную воду. Электрохимический процесс ведут при выпрямленном напряжении 220 В. Цемент затворяют раствором из анодной или катодной камеры [1].

К недостаткам данного способа следует отнести его нетехнологичность, связанную с использованием при электрохимической обработке жидкости затворения химического компонента (1-3% раствор CaCl) и применением высокого напряжения, что делает использование данного способа энергоемким и небезопасным.

Предлагается способ получения жидкости затворения цемента, включающий электрохимическую обработку водопроводной воды в трехкамерном электролизере с ионоселективными мембранами с последующим использованием обработанной воды; для затворения цемента используют обработанную водопроводную воду, отобранную из средней, или катодной, или анодной камер, причем электрохимическую обработку воды ведут переменным асимметричным током при напряжении 40-50 В, частоте 500-600 Гц при отношении амплитуд прямой и обратной полуволн тока, равном 1,6-1,7.

К недостаткам данного способа следует также отнести его нетехнологичность, использование сложного оборудования для электрохимической обработки воды и невысокую эффективность воздействия активированной, по предлагаемому способу воды, на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.

Задачей изобретения является способ активации воды затворения композитов на основе цемента с целью ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.

Цель достигается активацией воды затворения путем ее обработки низкотемпературной неравновесной плазмой. В качестве воды затворения использовалась водопроводная вода. Для активации вода обрабатывалась низкотемпературной неравновесной плазмой в плазмотроне, состоящем из внутреннего стержневого электрода, помещенного внутри внешнего концевого электрода, между которыми создавалась область низкотемпературной неравновесной плазмы со значением параметра E/N 15×10^-16 B·см². Время обработки для активации воды изменялось от 1·10^-2 сек до 5·10^-2 сек, после чего активированная по предлагаемому способу вода использовалась в качестве воды затворения для получения композитов на основе цемента.

В результате плазмохимических процессов при обработке воды низкотемпературной неравновесной плазмой происходит перегруппировка кластерной структуры воды в результате чего происходит ее активация, которая проявляется при использовании ее в качестве воды затворения композитов на основе цемента. Это подтверждается ускорением процессов гидратации, характеризующихся ускорением времени начала и окончания схватывания цемента и ускорением прочности бетона в ранний период. Для получения сравнительных характеристик нарастания прочности по известному способу (патент RU №2163582, C04B 40/00) [2] и по предлагаемому способу были получены образцы бетона на цементе марки М500ДО и проведены испытания по определению прочности в соответствии с ГОСТ 10180-90 и сроков схватывания в соответствии с ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 31108-2003.

Свойства приведены в таблице 1. По пункту №1 внесены результаты испытаний начала и окончания схватывания и пределов прочности на составах, полученных по способу, описанному в прототипе (патент RU №2163582).

Результаты испытаний показывают высокую эффективность предложенного способа активации воды затворения композитов на основе цементов.

Источники:

1. Авт.св. №1705266, М. кл⁵ C04B 40/00, Бюл.№2, 15.01.92 (аналог).

2. Патент RU 2163582, C04B 40/00 (прототип).

3. ГОСТ 310.3-76.

4. ГОСТ 31108-2003.

5. ГОСТ 10180-90.