Патент на изобретение №2369573

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2369573 (13) C1
(51) МПК

C04B24/24 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.08.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008104840/03, 13.02.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.02.2008

(46) Опубликовано: 10.10.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2144519 C1, 20.01.2000. SU 1498735 A1, 07.08.1989. SU 887509 A1, 07.12.1981. RU 2247091 C1, 27.02.2005. RU 2232144 C2, 10.07.2004. RU 2041863 С1, 20.08.1995. DE 2524199 A1, 02.12.1976.

Адрес для переписки:

410000, г.Саратов, главпочтамт, а/я 62, ООО “ПатентВолгаСервис”, Н.В. Романовой

(72) Автор(ы):

Кукушкин Петр Викторович (RU),
Щербаков Игорь Геннадьевич (RU),
Канищев Сергей Владимирович (RU),
Максимов Николай Николаевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Кукушкин Петр Викторович (RU),
Щербаков Игорь Геннадьевич (RU),
Канищев Сергей Владимирович (RU)

(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА К БЕТОННОЙ СМЕСИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к составу комплексной добавки в бетонную смесь и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных конструкций и сооружений, твердеющих в естественных условиях при положительных и отрицательных температурах окружающего воздуха или в условиях тепловлажностной обработки. Комплексная добавка для бетонной смеси содержит ацетонформальдегидную смолу – АЦФ, дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3. Смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя – гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты взяты в следующем соотношении, г/л воды:

ацетонформальдегидная смола 20-50
неорганический ускоритель твердения 50-95
пластификатор С3 70-110

Технический результат – сокращение коагуляционного периода и ускорение процесса структурообразования цементного камня и набора прочности в ранние сроки твердения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к составу комплексной добавки в бетонную смесь и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий, строительных конструкций и сооружений, твердеющих в естественных условиях при положительных и отрицательных температурах окружающего воздуха или в условиях тепловлажностной обработки.

Известно использование в качестве добавки в бетонную смесь ацетоноформальдегидной смолы (см. авторское свидетельство 887509, МПК С04В 13/24).

Известно использование в качестве добавки в бетонную смесь водного или водно-спиртового раствора ацетоноформальдегидной смолы в количестве 0,1-0,5 вес.%

от массы цемента и добавку мыла двух или трехвалентного металла. Смесь твердеет при температуре 80-100°С (см. патент на изобретение ФРГ 2524199, МПК С04В 13/24).

Недостатком таких смесей является недостаточно высокая прочность на сжатие получаемых изделий.

Наиболее близкая по технической сути к достигаемому результату является комплексная добавка для быстротвердеющей смеси, включающая, мас.%: хлористый-натрий 1,5-3,0, бишофит 1,5-3,0 и олигомерный продукт конденсации ацетона и формальдегида – олигомер АЦФ 0,1-0,3, вода остальное.

Однако данная добавка включает хлорсодержащий компонент, который приводит к повышенному трещенообразованию бетона и коррозии стальной арматуры. Кроме того, она имеет сравнительно большой коагуляционный период.

Задачей изобретения является получение экологически чистой комплексной добавки в бетонную смесь, повышающей прочность бетонных изделий, увеличивающей подвижность бетонной смеси, снижающей водопотребление, ускоряющей твердение в ранние сроки без снижения прочности, уменьшающей длительность тепловлажностной обработки, при снижении температуры прогрева до 50-60°С, повышающей коррозионную стойкость стальной арматуры, позволяющей получать высокопрочный бетон, твердеющий при отрицательных температурах (до -15°С).

Технический результат заключается в сокращении коагуляционного периода и ускорении процесса структурообразования цементного камня (в бетоне) и набора прочности в ранние сроки твердения.

Поставленная задача решается тем, что комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая ацетонформальдегидную смолу (АЦФ), согласно решению дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3, при этом смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя – гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты добавки взяты в следующем соотношении, г/л воды:

ацетонформальдегидная смола 20-50
неорганический ускоритель твердения 50-95
пластификатор С3 70 -110

В составе данной комплексной добавки применена предварительно модифицированная смола. Модификация смолы осуществлена путем дозированного добавления в АЦФ восстановителя, в качестве которого использован гидроборат щелочных металлов, например лития, при температуре от +20°- 60°С в количестве от 20 до 40% от массы АЦФ. Модифицированная смола ацетоноформальдегидная отличается от обычной ацетоноформальдегидной смолы тем, что в своем составе содержит на 20-30% больше реакционноспособных гидроксильных групп

и полное отсутствие свободного формальдегида, что обуславливает ее повышенное поверхностно-активное действие, заключающееся в смачиваемости зерен минерального вяжущего. Все это в конечном итоге активно влияет на процесс гидратации цемента и приводит к увеличению прочности бетона. Соответственно, использование запаса прочности и использование заполнителей позволит снизить расход цемента. Использование модифицированной ацетоноформальдегидной смолы позволяет получать комплексную добавку в твердом виде путем смешения компонентов в смесителе, с последующим гранулированием в тарельчатом или барабанном грануляторе или методом таблетирования. Перед введением добавки в бетонную смесь ее необходимо растворить в воде. В качестве неорганического ускорителя твердения могут быть использованы: сульфат натрия, сульфат калия, формиат натрия, нитрит натрия, карбонат калия, выпускаемые промышленностью. Пластификатор С-3 – продукт поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом по ТУ6-36-0204229-625-90. Бетонная смесь с предложенной комплексной добавкой может иметь следующий состав: портландцемент, вода, комплексная добавка, заполнитель – остальное. В качестве заполнителя могут быть использованы: песок кварцевый по ГОСТ 8736-85, цементная пыль-унос, мука доломитная, высокодисперсный микрокремнезем, тонкомолотый отход газосиликатного производства.

Для проведения испытания изготовляли образцы-балочки 4×4×16 см из цементно-песчанного раствора с комплексной добавкой в количестве 1,0-1,5% (в пересчете на сухое вещество) от массы цемента и проводили испытание в соответствии с ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии». Образцы изготовляли с применением вибрирования на лабораторной виброплощадке и хранили во влажных условиях. Прочность образцов определялась в возрасте 7 и 28 суток нормального твердения. В таблице 1 приведены испытанные составы. Результаты измерения прочностных показателей приведены в таблице 2.

Таблица 1
Состав комплексной добавки Содержание компонентов, г/л воды
1 2 3 4 5 6 7 8
АЦФ 16 22 30 22 16 22 30 22
Гидроборат натрия (NaBH4) 4 12 20 – 4 12 20 12
Гидроборат лития (LiBH4) – – – 12 – – –
Сульфат натрия 50 72 95 72 – – – –
Сульфат калия – – – – 50 – – 72
Формиат натрия – – – – – 72 – –
Нитрит натрия – – – – – – 95 –
Пластификатор С3 70 75 110 75 70 75 110 75

Таблица 2
Наименование показателей Составы
1 2 3 Прототип
Подвижность смеси по осадке конуса, см 14 18 19 16
Начало структурообразования, мин 21 24 26 35
Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сутки
3 13,2 14,1 13,5 13,9
28 38,2 47,35 42,5 37,6
Предел прочности при изгибе, МПа в возрасте 4,7 5,4 4,6 –

Предложенная комплексная добавка позволит получать литые самоуплотняющиеся смеси с повышенной трещиностойкостью и морозостойкостью (до 500 циклов и выше); достигать 60-70% прочности от марочной через 1,5-3 суток нормального твердения при указанных дозировках. Аналогичные показатели были получены и при других ускорителях твердения: формиат натрия, или сульфат калия, или нитрит натрия, или карбонат калия.

Формула изобретения

1. Комплексная добавка для бетонной смеси, содержащая ацетонформальдегидную смолу – АЦФ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит неорганический ускоритель твердения и пластификатор С3, при этом смола предварительно модифицирована путем добавления восстановителя – гидробората щелочного металла в количестве 20-40% от массы АЦФ, а компоненты добавки взяты в следующем соотношении, г/л воды:

ацетонформальдегидная смола 20-50
неорганический ускоритель твердения 50-95
пластификатор С3 70-110

2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве неорганического ускорителя твердения использованы сульфат натрия или сульфат калия, или формиат натрия, или нитрит натрия, или карбонат калия.

Categories: BD_2369000-2369999