Патент на изобретение №2371409

(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА В БЕТОННЫЕ СМЕСИ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, железобетонных и специальных бетонных изделий. Комплексная добавка включает смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия, суперпластификатор С-3, смесь натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и солей эфиров акриловой кислоты при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

Смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия 15-40;

Суперпластификатор С-3 10-40;

Смесь натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты остальное.

Технический результат – улучшение показателей водонепроницаемости бетонов и ускорение набора прочности в проектном возрасте, а также снижение расхода добавки. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам комплексных добавок, используемых в производстве бетонов, строительных растворов, железобетонных и специальных бетонных изделий.

Имеющийся мировой опыт показывает, что требования современных технологий по получению строительных материалов ужесточаются. Строительный материал должен обладать заданными гармонично сочетаемыми свойствами: в этих случаях рационально использование комплексных добавок.

Известна композиция, предназначенная для замазывания трещин в бетоне, по патенту Канады 2541975 (опубл. 2007 г.), в состав которой входят акрилаты в виде различных мономеров. Известны композиции сухих растворных смесей, предназначенных для отделки бетонных поверхностей по патентам РФ 2309133 (опубл. 2007 г.), 2204540 (опубл. 2003 г.), содержащие акрилаты, предназначенные для увеличения адгезионной прочности. Недостатком указанных продуктов являются низкие технологические показатели при их применении в составе бетонных композиций.

Известна комплексная добавка по патенту США 7294194 (опубл. 2006 г.), предназначенная для повышения стойкости к деформации бетонов, содержащая в том числе акриловую кислоту, а также ее сложные эфиры и соли, используемые в виде мономеров. Недостатком указанного изобретения является низкая сохраняемость свойств указанной комплексной добавки, поскольку указанные мономеры, содержащиеся в составе комплексной добавки, являются нестабильными продуктами.

Наиболее близким решением к заявляемому является комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, защищенная патентом РФ 2228306 (опубл. 2004 г.), состоящая из смеси балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия (далее – СБС) (61-95 мас.ч.) и суперпластификатора С3 (остальное). Техническим результатом, полученным при осуществлении изобретения, явилось увеличение подвижности бетонной смеси, набор ранней прочности бетона, в том числе при пониженной температуре, и морозостойкость. Однако указанное решение имеет ряд недостатков, а именно достаточно высокий расход добавки, невысокие показатели водонепроницаемости и прочности в проектном возрасте.

Суть изобретения заключается в следующем.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка состава высокоэффективной комплексной добавки для бетонных смесей и строительных растворов.

Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение показателей водонепроницаемости бетонов и повышение прочности бетонов в проектном возрасте, а также снижение расхода добавки при ее применении в составе бетонных смесей и строительных растворов.

Указанный технический результат достигается за счет применения в составе комплексной добавки СБС, суперпластификатора С-3 и дополнительно – смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и солей эфиров акриловой кислоты при следующем массовом соотношении компонентов (мас.ч.): СБС – 15-40; С-3 – 10-40 и смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты – остальное.

В основу изобретения поставлена задача создания комплексной добавки в бетонные смеси и строительные растворы, которая за счет нового сочетания компонентов обеспечивает уплотнение структуры цементного камня и оптимальное соотношение капиллярной и гелевой пористости, что позволяет повысить конечную прочность и водонепроницаемость, а также снизить расход добавки.

Оценка и доказательства преимуществ заявляемого способа основаны на измерении и сравнении показателей расхода добавки, водонепроницаемости и прочности бетона в возрасте 28 суток.

Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:

Суперпластификатор С-3 ТУ 5745-004-43184789-05.

Соли сероочистки коксохимических производств ТУ 5870-001-75215422-05, а также ТУ 58760-029-00369171-02.

В качестве смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты использовали продукт, полученный при нейтрализации остатков производства акриловой кислоты (димеров и олигомеров акриловой кислоты) и побочных продуктов синтеза акриловой кислоты путем парофазного окисления пропилена кислородом воздуха на катализаторах при температуре 120-140°С и синтеза эфиров акриловой кислоты.

Для проведения испытаний полученной комплексной добавки готовили стандартный состав бетонной смеси, содержащей 1 часть цемента, 1,5 части песка, 3 части щебня фракции 5-20 мм, 2 части щебня фракции 20-40 мм и 0,38 частей воды. Для получения комплексной добавки использовали цемент Старооскольского цементного завода ПЦ – 500 ДО и песок для строительных работ с модулем крупности 2,5.

Испытания заявляемой комплексной добавки в составе бетонных смесей проводили по ГОСТ 30459-2003: Добавки для бетонов и строительных растворов. Методы определения эффективности, а также ГОСТ 30459-2003: Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические требования.

Конкретная реализация заявляемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Готовили комплексную добавку смешиванием (мас.ч.): СБС – 15, суперпластификатора С-3 – 10, смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты – 75.

Пример 2. Готовили комплексную добавку смешиванием (мас.ч.): СБС – 27,5, суперпластификатора С-3 – 25,0, смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты – 47,5.

Пример 3. Готовили комплексную добавку смешиванием (мас.ч.) СБС – 40, суперпластификатора С-3 – 40, смеси натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и эфиров акриловой кислоты – 20.

Пример 4 (в соответствии с прототипом). Готовили комплексную добавку смешиванием (мас.ч.): СБС – 78, суперпластификатора С-3 – 22.

В таблице приведены сравнительные результаты испытаний заявляемой комплексной добавки и комплексной добавки, полученной в соответствии с решением прототипа.

Пример	Расход добавки (на сухие продукты), % от массы цемента	Марка по водонепроница емости бетона	Плотность бетона в возрасте 28 сут	Прочность бетона в возрасте 28 суток, МПа
1	0,9	10	2395	38,9
2	0,8	14	2430	40,2
3	0,7	12	2405	39,1
4	1,0	8	2390	38,7
(прототип)

Библиографические данные

1. Патент Канады 2541975 (опубл. 2007 г.).

2. Патент РФ 2309133 (опубл. 2007 г.).

3. Патент РФ 2204540 (опубл. 2003 г.).

4. Патент США 7294194 (опубл. 2006 г.).

5. Патент РФ 2228306 (опубл. 2004 г.) – прототип.

Формула изобретения

Комплексная добавка в бетонные смеси и строительные растворы, включающая смесь балластных солей сероочистки коксового газа на основе тиосульфата и роданида натрия и суперпластификатор С-3, отличающаяся тем, что содержит смесь натриевых солей олигомеров акриловой кислоты и солей эфиров акриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Смесь балластных солей сероочистки
коксового газа на основе тиосульфата
и роданида натрия	15-40

Суперпластификатор С-3 10-40

Смесь натриевых солей олигомеров
акриловой кислоты
и эфиров акриловой кислоты	Остальное