Патент на изобретение №2282604

(54) ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонов. Техническим результатом является расширение спектра полезных свойств добавки при изготовлении как легких, так и тяжелых бетонов – снижение плотности пенобетона, снижение времени его твердения в естественных условиях, повышение и стабилизация стойкости поризованной смеси, обеспечение возможности приготовления безусадочного пенобетона, для тяжелых бетонов – ускорение твердения и повышение циклов морозостойкости при повышении пластичности – удобоукладываемости и водостойкости как легких, так и тяжелых бетонов. Добавка для бетонных смесей и строительных растворов содержит, мас.%: С₁₀-С₁₈-алкилбензосульфонаты 5,0-10,0, жирные спирты 5,0-10,0, аминоспирты 15,0-25,0, соли С₁₆-С₂₀ – смоляных кислот 40,0-50,0, вода остальное. Добавка обеспечивает возможность приготовления пенобетонов плотностью от 200 кг/м³, а также позволяет улучшить полезные свойства тяжелых бетонов. 3 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве бетонов.

Известна добавка для бетонных смесей и строительных растворов, содержащая алкилбензосульфонаты, минеральный ингредиент (сульфат окисного железа) и воду (Авторское свидетельство СССР №1252321, кл. С 04 В 38/10, опубл. 1986 г.) /1/.

Однако данная известная добавка не обеспечивает стабильной стойкости поризованной смеси на основе минерального вяжущего, что снижает качество целевого продукта (пенобетона) и делает невозможным получение пенобетонов плотностью ниже 400 кг/м³. Кроме того, она не рекомендуется к использованию при приготовлении бетонов плотностью выше 1200 кг/м³.

Известна добавка для бетонных смесей и строительных растворов, содержащая С₁₀-С₁₈-алкилбензосульфонаты, в сочетании с карбоксиметилцеллюлозой, углекислым калием и водой (Авторское свидетельство СССР №882964, кл. С 04 В 38/10, опубл. 1981 г.) /2/.

Данная известная добавка также не обеспечивает стабильной стойкости поризованной смеси на основе минерального вяжущего и не обеспечивает быстрого набора распалубочной прочности пенобетоном. При этом она не рекомендуется к применению при изготовлении тяжелых бетонов.

Из описания изобретения к патенту РФ №2180326, кл. С 04 В 38/10, опубл. 1996 г. /3/ известно об использовании смоляных кислот в качестве добавки к анионным поверхностно-активным соединениям, которые используются при получении бетона различной плотности.

Однако необходимая стойкость поризованной смеси на основе минерального вяжущего при использовании данного известного ингредиента в качестве компонента добавки – пенообразователя достигается только при применении особых технологических параметров.

Наиболее близкой к предлагаемой является добавка для бетонных смесей и строительных растворов, включающая органический серосодержащий ингредиент, жирные спирты, аминоспирты и воду (Авторское свидетельство СССР №1643508, кл. С 04 В 38/10, опубл.1991 г.) /4/.

Однако данная известная добавка не обеспечивает необходимой стойкости пенобетона и делает невозможным получение пенобетонов плотностью ниже 400 кг/м³, а для приготовления тяжелых бетонов данная известная добавка не используется.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является расширение спектра полезных свойств добавки при изготовлении как легких, так и тяжелых бетонов: снижение плотности пенобетона, снижение времени твердения пенобетона в естественных условиях, повышение и стабилизация стойкости поризованной смеси на основе минерального вяжущего, обеспечение возможности приготовления безусадочного пенобетона, а при изготовлении тяжелых бетонов – ускорение твердения и повышение циклов морозостойкости при повышении пластичности (удобоукладываемости) и водостойкости как легких, так к тяжелых бетонов.

Достигается указанный технический результат тем, что добавка для бетонных смесей и строительных растворов, включающая органический серосодержащий ингредиент, жирные спирты, аминоспирты и воду, в качестве органического серосодержащего ингредиента содержит С₁₀-С₁₈ алкилбензосульфонаты, дополнительно содержит соли С₁₆-С₂₀ – смоляных кислот при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Пример 2. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Пример 3. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Пример 4. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Пример 5. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Пример 6. Готовят для использования в качестве пенообразователя добавку со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:

Результаты оценки качества бетонной смеси, приготовленной с использованием данного пенообразователя, приведены в таблицах 1-2.

Данные, приведенные в таблицах 1-2, свидетельствуют о том, что добавка согласно изобретению при ее использовании в качестве пенообразователя обеспечивает возможность приготовления пенобетонов плотностью от 200 кг/м³.

Повышение концентрации пенообразователя на единицу объема пенобетона положительно сказывается на качестве пенобетона: увеличивает его прочностные характеристики и уменьшает время достижения распалубочной прочности.

При повышении концентрации пенообразователя для достижения более высокого экономического эффекта можно сокращать количество минерального вяжущего в пенобетоне.

Пример 7. Добавку, приготовленную в соответствии с примерами 1-6, вводили в строительные растворы при приготовлении тяжелых бетонов. Результаты приведены в таблице 3 и свидетельствуют о полезных свойствах добавки согласно изобретению, проявляемых в случае ее использования при изготовлении тяжелых бетонов.

Приведенные в таблице 3 данные свидетельствуют о том, что добавка согласно изобретению, используемая при приготовлении тяжелых бетонов, повышает удобоукладываемость бетонных смесей (повышает их текучесть), а также ускоряет набор их прочности.

Итак, как пенобетоны, так и бетоны, приготовленные с использованием добавки согласно изобретению, обладают повышенной пластичностью (удобоукладываемостью), обладают ускоренным набором прочности.

Кроме того, пенобетоны и бетоны, приготовленные с использованием добавки согласно изобретению, обладают пониженной водопроницаемостью.

Следует отметить неожиданное свойство добавки согласно изобретению: на воздухе стойкость исходной пены, образуемой добавкой, достаточно мала, но при контакте с бетоном она стабилизируется самим бетоном. Добавка согласно изобретению повышает адгезию пены к минеральным составляющим бетона настолько, что стабилизатором пены оказывается минеральное вяжущее, на основе которого готовится бетон (портландцемент, гипсовое вяжущее и т.д.).

Пенобетон, приготовленный с использованием добавки согласно изобретению как пенообразователя, становится абсолютно безусадочным, так как стабильность смеси придает не тот или иной ингредиент пенообразователя, а непосредственно бетон. При отсутствии эффекта стабилизации пены наблюдается неожиданный выраженный эффект стабилизации пенобетона пенообразователем.

При использовании в качестве пенообразователя добавка согласно изобретению дает возможность производить пенобетоны плотностью от 200 кг/м³, обладающие повышенной прочностью, с сокращением времени твердения при естественных условиях.

В качестве добавки к бетонам плотностью от 1200 кг/м³ химическая добавка согласно изобретению может применяться как

– пластификатор,

– ускоритель твердения,

– гидрофобизатор, повышающий количество циклов по морозостойкости.

Таким образом, химическая добавка согласно изобретению обладает универсальными возможностями: она улучшает полезные свойства как легких, так и тяжелых бетонов.

Формула изобретения

Добавка для бетонных смесей и строительных растворов, включающая органический серосодержащий ингредиент, жирные спирты, аминоспирты и воду, отличающаяся тем, что в качестве органического серосодержащего ингредиента она содержит C₁₀-C₁₈-алкилбензосульфонаты, дополнительно содержит соли С₁₆-С₂₀– смоляных кислот при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: