Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к составам химических добавок для бетонных смесей и может найти широкое применение при производстве монолитных и сборных конструкций, преимущественно для гидротехнических сооружений и дорожных бетонов.
К бетонам, применяющимся в гидротехническом и дорожном строительстве, предъявляются высокие требования по долговечности, которая, в первую очередь, оценивается по морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Современное разнообразие и сложность технических проблем формируют новые задачи по совершенствованию строительных материалов, применяемых в различных областях. Одним из решений подобных задач является создание и применение новых комплексных добавок для бетонных смесей и строительных растворов, рационально сочетающих необходимые технологические и эксплуатационные характеристики.
Известно применение карбамида (мочевины) в качестве модификатора, ускоряющего схватывание бетонных смесей и твердение бетона (ГОСТ 2081-75, также В.Г.Батраков. Модифицированные бетоны. М.: 1998, с.746).
Известно применение изопропилового спирта в составе добавок для бетонных смесей по патенту РФ на изобретение №2066306 (опубл. в 1996 г.) для повышения прочности бетона
Общим недостатком указанных составов являются низкие прочностные показатели при их применении в составах бетонов, а также низкая морозостойкость.
Известна комплексная добавка для бетонной смеси и строительных растворов, содержащая смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот, выпускаемых под торговым наименованием суперпластификатор С-3, и смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия (далее - СБС) по патенту РФ №2228306 (опубл. в 2004 г.). Существенными недостатками указанной комплексной добавки являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.
Наиболее близким решением к заявляемому является использование в качестве добавки суперпластификатора С-3 (патент Украины №24298, опубл. в 1998 г.). Суперпластификатор С-3 добавляют в бетонную смесь в количестве, составляющем 1,35-1,65 от массы цемента. Известная добавка обуславливает повышение пластичных свойств бетонной смеси при сниженном водосодержании, что предотвращает ее расслоение при транспортировке, а также способствует получению высокоплотного бетона. Существенными недостатками решения по прототипу являются недостаточная прочность в ранние сроки твердения и низкие показатели морозостойкости в солях.
Суть изобретения заключается в следующем.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка состава комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов для преимущественного применения в гидротехническом и дорожном строительстве.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение морозостойкости бетона в солях и повышение прочности бетона в возрасте 28 суток при сохранении и частичном улучшении технологических показателей, в частности, осадки конуса.
Указанный технический результат достигается за счет применения в составе комплексной добавки суперпластификатора С-3, изопропилового спирта и карбамида при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Суперпластификатор С-3 - 5-50;
Изопропиловый спирт - 10-55;
Карбамид - 5-45.
При частном случае осуществления изобретения заявляемая комплексная добавка дополнительно содержит СБС при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Суперпластификатор С-3 - 5-50;
Изопропиловый спирт - 10-55;
Карбамид - 5-45;
СБС - 5-50.
Достижение технического результата обусловлено синергетическим эффектом используемых ингредиентов.
Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:
Суперпластификатор С-3 ТУ 5745-001-97474489-2007;
Изопропиловый спирт ГОСТ 9805-84 «Изопропиловый спирт. Технические условия»;
Карбамид ГОСТ 2081-92 «Карбамид. Технические условия»;
Соли балластные сероочистки коксового газа.
Преимущества заявляемого изобретения оценивали путем сравнения с прототипом следующих показателей: морозостойкости в солях (по второму и третьему базовому методам определения морозостойкости по ГОСТ 10060-2-95), осадки конуса, плотности бетона, прочности бетона в 28 суток.
Для исследования свойств заявленной добавки была приготовлена бетонная смесь, содержащая цемента 1 часть, песка 1,8 частей, щебня фракции 5-20 мм 2,8 частей, воды 0,4 части. Для приготовления бетонной смеси использовали:
- цемент ЦЕМ I 42,5 Б производства ОАО «Мордовцемент»;
- песок для строительных работ 1 класса (средний, Мкр=2,1), хромцовский карьер г.Фурманов;
- щебень гранитный, фракции 5-20 мм, М 1200, марка по морозостойкости F 300, г.Питкяранта.
Заявленную добавку вводили в бетонную смесь с водой затворения в количестве 0,7-2% жидкого продукта от массы цемента. Испытания заявляемой комплексной добавки в составе бетонных смесей проводили по ГОСТ 10181-200 «Смеси бетонные. Методы испытаний», ГОСТ 10180 - ГОСТ 10060.2-95 «Бетоны. Ускоренный метод определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании».
Конкретная реализация изобретения может быть проиллюстрирована следующими примерами.
Пример 1. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.): Суперпластификатор С-3 - 5, изопропиловый спирт - 55, карбамид - 5.
Пример 2. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.): Суперпластификатор С-3 - 25, изопропиловый спирт - 32, карбамид - 35.
Пример 3. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.) Суперпластификатор С-3 - 50, изопропиловый спирт - 10, карбамид - 60.
Пример 4. Готовили комплексную добавку смешиванием (масс.ч.) Суперпластификатор С-3 - 25, - изопропиловый спирт - 32, карбамид - 25, СБС - 25.
Пример 5 (в соответствии с прототипом). В стандартную бетонную смесь вводили суперпластификатор С-3 в количестве 0,25 масс.ч.
В таблице приведены сравнительные результаты испытаний заявляемой комплексной добавки и добавки в соответствии с решением прототипа.
|
Библиографические данные
1. В.Г.Батраков. Модифицированные бетоны. М.: 1998, с.745.
2. Патент РФ на изобретение №2066306 (опубл. 1996 г.).
3. Патент РФ на изобретение №2228306 (опубл. 2004 г).
4. Патент Украины на изобретение №24298 (опубл. 1996 г.).