Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

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, отличающийся 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, опубл. 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, опубл. 27.11.1997).

Недостатками данного изобретения являются 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, опубл. 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 роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, часть цемента составляет 50% от расчетного количества, в качестве суперпластификаторов используют добавки на основе эфира поликарбоксилата - REMICRETE SP60 и продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида - РЕЛАМИКС Т2 в соотношении 1:1.

Результат достигается также тем, что расход добавок, взятых в указанном соотношении, составляет 1% от массы цемента.

В качестве суперпластификаторов использовали добавки «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1, REMICRETE SP60 - на основе эфира поликарбоксилата - сертифицированная добавка к бетону из группы пластификаторов (FM) имеет сертификационный номер: 0764-CPD-0012 (согласно EN 934-2:2001).

Способ приготовления бетонной смеси осуществляется 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 следущем соотношении (мас.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 0.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.

Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки суперпластификаторов, и подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 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 0,5% от массы цемента, дозировка добавки REMICRETE SP60 - 0,5% от массы цемента.

Из бетонных смесей изготавливались 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.

На основании полученных данных видно, что бетон, полученный на основе механохимически активированной цементной суспензии с добавками суперпластификаторов различной химической основы, имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 2,86 раза больше, чем бетон, полученный по прототипу. В трехсуточном и 28-суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 1,84 и 1,43 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу.

Морозостойкость бетона F500 и водонепроницаемость W12. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 12 см.