Патент на изобретение №2278836

(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, дополнительно содержит нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид кальция – 25-30, полиспирты – 0,3-1,0, нитрит натрия – 12-16, вода – остальное. Добавка может дополнительно содержать лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.% или сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорида кальция 0,001-0,0015:1, а в качестве полиспиртов глицерин. Предпочтительно следующее соотношение компонентов, мас.%: хлорид кальция – 30, нитрит натрия – 15, глицерин – 0,35, лигносульфонат – 0,25, вода – остальное. Технический результат – ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха. 4 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов, в частности к изготовлению комплексных добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций.

Известно применение комплексной добавки, состоящей из сульфата алюминия и хлористого кальция, для ускорения схватывания и повышения прочности через 1 сутки (А.С. SU 302320, С 04 В 21/20, опубл. 1970 г.).

Известна комплексная добавка к бетонам и растворам для работы при отрицательных температурах окружающего воздуха, включающая сахарат кальция и хлористый кальций при массовом соотношении сахарата кальция и хлористого кальция 0,0001-0,001:1 (Патент RU №2187480, МПК⁷ С 04 В 28/02, опубл. 20.08.2002 г.).

Известна добавка в бетонную смесь для повышения прочности бетона в ранние сроки твердения, включающая гидрооксид натрия и глицерин (Патент RU №2185347, МПК⁷ С 04 В 28/02, опубл. 20.07.2002 г.).

Общим недостатком вышеперечисленных комплексных добавок является недостаточно высокая скорость набора прочности в ранние сроки твердения, кроме этого добавки недостаточно морозостойки.

Наиболее близким техническим решением является комплексная добавка для бетонов и растворов (Патент RU №2168478, МПК⁷ С 04 В 28/04, опубл. 6.10.2001 г.), включающая ускоритель и пластификатор, причем в качестве ускорителя используют соли соляной и муравьиной кислот, а в качестве пластификатора – полиспитры. В качестве соли соляной кислоты используются хлориды кальция, калия и натрия.

Эта добавка также обладает недостатками вышеперечисленных добавок.

Задачей предлагаемого решения является разработка оптимального состава комплексной добавки, приводящей к ускорению твердения бетона, повышению пластичности (подвижности) бетонной смеси, повышению морозостойкости и уменьшению коррозии арматуры.

Поставленная задача решается с помощью комплексной добавки для бетонов и растворов, включающей хлорид кальция, полиспирты, нитрит натрия и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Комплексная добавка может содержать в качестве пластификатора дополнительно лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.%.

Комплексная добавка в качестве полиспиртов предпочтительно содержит глицерин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Комплексная добавка дополнительно может содержать сахарат кальция при массовом отношении сахарата кальция и хлорид кальция 0,001-0,0015:1.

В предлагаемой комплексной добавке подобран оптимальный состав компонентов, ускоряющий набор прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения. Дополнительное введение лигносульфоната позволяет значительно увеличить пластичность бетонной смеси. В качестве полиспиртов можно использовать любые известные, предпочтительно глицерин, использование которого в сочетании с другими пластификаторами позволяет получать как плотные, так и поризованные бетонные смеси.

Введение сахарата кальция позволяет увеличить эффективность при производстве бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха, и способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при добавлении комплексной добавки к бетонам и растворам, является ускорение набора прочности как в ранние, так и в поздние сроки твердения, увеличение пластичности бетонной смеси и возможность работать при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Для приготовления комплексной добавки используются глицерин, полученный по ГОСТу 6824-95, кальций хлористый технический жидкий, полученный по ГОСТу 450-77, лигносульфонат технический порошкообразный, полученный по ТУ 54-028-00279580-97, пластификатор лигносульфонат модифицированный гранулированный, полученный по ТУ 5870-001-58042865-03, нитрит натрия, полученный по ГОСТу 19906.

Определение подвижности, жесткости и объемной массы бетонной смеси, прочности и морозостойкости бетона производилось в соответствии с требованиями ГОСТ 10181-81 “Смеси бетонные. Методы испытания”, ГОСТ 10181-78 “Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение”, ГОСТ 10860-76 “Бетоны. Методы определения морозостойкости”. В таблицах 1-4 представлены данные о составе добавки в проведенных испытаниях, подтверждающие полученный технический результат.

Комплексной добавке присвоено условное наименование “Бенотех ПМП-1”.

Бетонную смесь готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и интенсивно перемешивают, в полученную сухую смесь вносят комплексную добавку в количестве от 0,5 до 5% от массы цемента и смесь перемешивают до однородной массы. Затем готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления образцов лабораторного типа.

Для приготовления бетонной смеси использовались цемент – пц400, изготовитель ОАО “Искитмцемент”; песок с М_кр.=2,15, загрязненность 1,2% – изготовитель АОЗТ “Северо-Криводановский карьер”; щебень-диабаз, фракции 5-20 мм – производитель ОАО “Каменный карьер” п.Горный.

Из представленных в таблицах 1-4 данных видно, что предлагаемая добавка обладает высокой эффективностью при проведении бетонных работ, проводящихся при отрицательных температурах окружающего воздуха. Применение добавки способствует как ускорению набора прочности, так и увеличению прочности бетона. При этом повышаются защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. Коррозия отсутствует.

Формула изобретения

1. Комплексная добавка для бетонов и растворов, включающая хлорид кальция, полиспирты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрит натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит лигносульфонат в количестве 0,2-1 мас.%.

3. Комплексная добавка по п.2, отличающаяся тем, что в качестве полиспиртов содержит глицерин.

4. Комплексная добавка по п.3, отличающаяся тем, что имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

5. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сахарат кальция при массовом соотношении сахарата кальция и хлорида кальция 0,001-0,0015:1.