Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения плазмомодифицированной системы затворения для 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.

Известен 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. [Авторское свидетельство №1705266]

К недостаткам данного способа следует 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.

Наиболее близким техническим решением повышения скорости набора прочности цементных бетонов является активация воды затворения путем ее обработки низкотемпературной неравновесной плазмой. 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 В⋅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 [Патент РФ №2533506].

Недостатком данного способа является невысокая эффективность воздействия активированной воды на скорость процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения бетона.

Задачей изобретения является получение плазмомодифицированной системы затворения цемента с целью ускорения процессов гидратации и набора прочности в ранний период твердения строительных композитов на основе цемента.

Цель достигается путем приготовления водоцементной суспензии с последующей ее обработкой низкотемпературной плазмой со значением параметра E/N 15×10^-16 В⋅см², где Е – напряженность электрического поля, N – суммарная концентрация частиц плазмы, при значениях удельного энерговклада, превышающих 1 кВт на м³, напряженности электрического поля более 1 кВ на мм в искровом разряде в плазмотроне при воздействии в период времени от 1⋅10^-2 с до 5⋅10^-2 с и с последующим совмещением обработанной суспензии и перемешиванием с вяжущим и заполнителями для приготовления формовочных масс. Во время обработки низкотемпературной плазмой водоцементная суспензия подвергается воздействию электронов в результате чего происходит активация воды и гидратация зерен цементного вяжущего, являющимися дополнительными центрами кристаллизации при гидратации цементного вяжущего в формовочных смесях, которые ускоряют процесс набора прочности строительных композитов и обеспечивают на ряду со снижением водоцементного отношения повышение конечных прочностных характеристик строительных композитов на основе цемента. В Таблице 1 представлено сравнение систем затворения.