Способ приготовления легкобетонной смеси

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения бетонных смесей и может быть использовано в монолитном строительстве . Сущность изобретения: предварительно осуществляют перемешивание золы-уноса ТЭС, мелкого заполнителя, воды затворения и водного раствора комплексной добавки в количестве 2,5.„10% от массы золы концентрации 1,008...1,015 г/100 мл с градиентом скорости деформирования 600...700 в течение 1,5...2 мин, после чего добавляют оставшиеся компоненты и перемешивают в течение 2...2,5 мин. 4 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В 40/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ IlATEHTH0E

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4915220/33 (22) 14.01.91 (46) 15.03.93. Бюл. М 10 (71) Институт по проектированию объектов базы, новой техники и технологии "Киеворгстрой" и Трест "Киеворгстрой-1" (72) B.M.Ëàçåáíèê, M.À.Ëèõòìàí, А.Ф,Стельмащук и М.А.Ельфимов (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1206261, кл. С 04 В 28/02, 1984. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения бетонных смесей, используемых в производстве сборных железобетонных изделий и строительстве монолитных сооружений.

Целью изобретения является повышение воэдухововлечения, уменьшение расслоения и интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, а также повышение однородности и снижение плот.ности при сохранении прочности.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу приготовления легкобетонной смеси путем перемешивания компонентов, предварительно осуществляют перемешивание золы-уноса ТЭС, мелкого заполнения, воды затворения и водного раствора комплексной добавки в количестве 2,5...10% от массы золы концентрации 1,008...1,015 г/100 мг с градиентом скорости деформирования 600...700 с в те-1 чение 1.5...2 мин, после чего добавляют ос„„. ЖÄÄ1801960 А1 (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к способам получения бетонных смесей.и может быть использовано в монолитном строительстве. Сущность изобретения; предварительно осуществляют перемешивание золы-уноса ТЭС, мелкого заполнителя, воды затворения и водного раствора комплексной добавки в количестве 2,5...10% от массы золы концентрации 1,008...1,015 г/100 мл с градиентом скорости деформирования

600...700 с в течение 1,5...2 мин, после чего добавляют оставшиеся компоненты и перемешивают в течение 2...2,5 мин. 4 табл. тавшиеся компоненты и перемешивают в течение 2„.2,5 мин.

Введение водного раствора комплексной химической добавки и золы при перемешивании воды затворения с мелким заполнителем способствует созданию переслаивающейся однородной водной смеси мелкого заполнителя с непрерывной гранулометрией эа счет взаимодействия золы с пластифицирующим компонентом комплексной добавки. Это способствует дефлокуляции, диспергации, повышению. однородности и улучшению гранулометрии золы. В результате повышается нерасслаиваемость бетонной смеси и однородность изделий. Увеличение времени перемешивания составляющих бетонной смеси с комплексной добавкой до 3,5...4,5 мин способствует повышению воздухововлечения в бетонную смесь в процессе перемешивания и однородности. Увеличение эффективной удельной поверхности частиц золы за счет взаимодействия с комплексной

1801960 добавкой повышает роль золы как наполнителя с бетонах, что ведет к созданию дополнительных центров кристаллизации и интенсификации реакции взаимодействия эолы с гидроокисью кальция, увеличению степени гидратэции цемента и, таким образом, способствует сохранению прочности бетона, несмотря на увеличение степени его поризации, Введение цемента на заключительной стадии перемешивания, а также наличие в комплексной добавке поверхностно-активного пластификатора

СДБ позволяет замедлить схватывание цементно-эольного теста и уменьшить интенсивность потери бетонной смеси ее исходной удобоукладываемости.

В опытах использовали портландцемент марки 400, отвечающий требованиям

ГОСТ 19178-85, керамзитовый.гравий фр, 10...20 мм с насыпной плотностью 605 кг/м, отвечающий требованиям ГОСТ "з

98759 — 83, керамзитовый песок фр. 0,1;..5 мм в виде отсева от керамзита с насыпной плотностью 710 кг/м, отвечающий требоэ ваниям ГОСТ 9759 — 83, песок речной с моду; лем крупности 1,4, отвечающий требованиям ГОСТ 8736 — 85, золу-унос Ладыжинской ГРЭС с удельной поверхностью

300 м /кг, отвечающую требованиям ГОСТ

158 — 18 — 83 и комплексную добавку мыло канифольное ВВД (ТУ 14 — 0281078 — 79 — 90, а.с.

N 11113355773311) с л еед у ю щ еег о о сооосстТа в а3,, мMа сc, 7;: сульфатно-дрожжевая бражка — 6, гидроокись натрия -3, продукт омыления водно-грязевого отстоя канифольно-терпентинового производства — 82, фосфат натрия — 9.

Бетонную смесь приготавливали следующими способами:

I — Вначале осуществляли перемешивание золы, керамзитового песка, речного песка и воды затворения. Затем добавляли цемент, керамзитовый гравий и водный раствор комплексной добавки.

II — Вначале осуществляли перемешивание золы, керамзитового песка, речного песка, водного раствора, комплексной добавки и воды затворения. Затем добавляют цемент и керамзитовый гравий.

III — Бетонную смесь приготавливали по прототипу.

Кроме того, варьировали содержание водного раствора комплексной добавки, его концентрацию, время перемешивания мелких заполнителей, золы, воды затворения и водного раствора комплексной добавки, градиент скорости деформирования и время перемешивания бетонной смеси, Получены бетонные смеси с подвижностью по осадке конуса 6...8 см, 5

От приготовленных бетонных смесей после их выгрузки из лабораторной бетономешалки отбирали пробы и производили определение удобоукладываемости по подвижности по.осадке конуса сразу после выгрузки и через каждые 30 мин в течение 2 часов по ГОСТ 10181.1-81, расслоение по раствороотделению по ГОСТ 10181.4-81, а также воздухововлечение экспериментальным способом по ГОСТ 10181.3 — 81. Из бе-. тонной смеси изготавливали образцы-кубы .

15 х 15 х 15 см, которые использовали для определения плотности, прочности и одно-. родности бетона, определяемой по однородности по плотности и однородности бетона, определяемой по однородности по плотности и однородности по прочности, которые характеризуются внутрисерийными коэффициентами вариации плотности и прочности бетона, Испытания образцов проводили по

ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 12730.1 — 78 после 28 суток. Хранения образцов в камере нормального твердения.

Пример 1. Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадке конуса 6...8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве 10 кг с 16 кг керамэитового песка, 5 кг речного песка, 10,5 кг эатворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,0 кг/100 мл концентрации в количестве 7;5 от массы золы в течение 1,75 мин с градиентом скорости деформирования

650с . Затем полученную смесь подавали в

-l бетономешалку одновременно с предварительно отдоэированными материалами: цемент — 11,25 кг и керамзитовый гравий — 25,75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной смеси в течение 2;25 мин, Пример 2. Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадку конуса 6...8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве 10 кг с 16 кг перлитового песка, 5 кг речного песка, 10,5 кг воды затворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,015 г/100 мл концентрации в количестве 2,5 от массы золы в течение 1,5 мин с градиентом скорости деформирования 650 с . Затем полученную смесь подавали в бетономешалку одновременно с предварительно отдозированными материалами: цемент 11,25 кг и керамзитовый гравий 25,75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной смеси в течение 2,25 мин, Пример 3, Для приготовления легкобетонной смеси с подвижностью по осадке конуса 6„,8 см вначале осуществляли перемешивание золы в количестве 10 кг с f6 кг керамзитового песка, 5 кг речного песка, 1801960

10

20

25 . эффект при определении интенсивности по30

40

10,5 кг воды затворения и водным раствором комплексной добавки ВВД 1,008 г/100 мл концентрации в количестве 10% от массы золы в течение 2 мин с градиентом скорости деформирования 650 с . Затем

-1 полученную смесь подавали в бетономешалку одновременно с предварительно отдозированными материалами: цемент 11,25 кг и керамзитовый гравий 25;75 кг. После этого осуществляли перемешивание бетонной смеси в течение 2,25 мл.

Получены бетонные смеси следующего состава, мас. %: цемент 12,36, зола 11, керамзитовый гравий 28,3, керэмзитовый песок 17,58, речной песок 5,49, мыло кэнифольное ВВД 0,82, вода 24,45.

Зависимость технологических характе-. ристик бетонной смеси и физико-механических характеристик бетона от концентрации водного раствора комплексной добавки

ВВД, его содержания от массы золы, градиента скорости деформирования и времени перемешивания золы, керамзитового песка, речного песка, водного раствора комплексной добавки и воды затворения, э также времени перемешивания бетонной смеси. приведены в таблицах.

В табл, 1 представлены показатели водного раствора комплексной добавки ВВД, воздухововлечения в бетонную смесь и однородности бетона при введении комплексной добавки в количестве 7,5% от массы золы, первом этапе перемешивания в тече- ние 1,75 мин при градиенте скорости деформирования 650 с и втором этапе перемешивания с остальными компонентами в течение 2,25 мин.

Как следует из данных таблицы предлагаемые параметры приготовления бетонной смеси (концентрация водного раствора комплексной добавки ВВД) выбраны из условия получения бетонов с высокими показателями воздухововлечения и однородности.

В табл. 2 показано, что понижение заявляемых параметров содержания водного раствора комплексной добавки ВВД приводит к понижению однородности бетона, ухудшению удобоукладываемости и повышению расслоения бетонной смеси, э повы-, шение — к ухудшению однородности, 5 повышению расслоения и отсутствию дополнительного эффекта при определении удобоукладываемости. Опыты проводили при времени первого этапа перемешивания

1,75 мин с градиентом скорости деформиро- 5 вания 650 с и времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами в течение 2,25 мин, В табл. 3 приведены зависимости подвижности бетонной смеси, интенсивности потери смеси ее исходной подвижности, плотности, прочности и однородности бетона, а также расслоения и воздухововлечения бетонной смеси от способа приготовления бетонной смеси (1, II, III), градиента скорости деформировэния и времени первого этапа перемешивания, времени второго этапа перемешивэния с остальными компонентами, содержания водного раствора комплексной добавки ВВД и его концентрации.

При приготовлении бетонной смеси по способу 1 уменьшается воздухововлечение, повышается расслоение и интенсивность потери бетонной смеси ее исходной подвижности, повышается плотность и ухудшается однородность бетона, При приготовлении бетонной смеси по способу II:

Сокращение времени первого этапа перемешивания приводит к уменьшению объема вовлеченного воздуха, увеличению раствороотделения бетонной смеси, повышению плотности и ухудшению однородности бетона и отсутствует дополнительный тери смеси ее исходной подвижности, При увеличении времени первого этапа перемешивания наблюдается повышение интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, раствороотделения, отсутствует дополнительный эффект при определении объема вовлеченного воздуха, плотности и однородности бетона.

Уменьшения градиента скорости первого этапа перемешивания по сравнению с заявляемым приводит к уменьшению воэдухововлечения и увеличению плотности бетона, а также отсутствуют дополнительные эффекты при определении интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, плотности бетона

Превышение заявляемого времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами приводит к повышению интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности, расслоению, кроме того, отсутствуют дополнительные эффекты при определении воздухововлечения, однородности и плотности бетона. При сокращении заявляемого времени второго этапа перемешивания с остальными компонентами наблюдается уменьшение воздухововлечения, повышение раствороотделения бетонной смеси, плотности бетона и ухудшение его однородности, а также отсутствует дополнительный эффект при определении интенсивности потери бетонной смеси ее исходной подвижности..

При приготовлении бетонной смеси по способу И!.

1801960

Таблица 1

Внутрисерий ни и коОбъем вовлеченного воздуха, Концентрация водного раствора комплекВнутрисерийный козффициент вариации прочности бетона, (, зффициент вариации плотности бетона, (, снбй добавки ВВД, г/100 мл

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента

Относительный пока- Относительный показатель объема вовле- затель внутрисерийченного воздуха, ного коэффициента вариации прочности бетона, вариации прочности бетона, 9

0,57

143

1,004

3,5

121

103

2,9

3,1

107

38

131

12

100

0,4

100

1,008

0,4

0,44

110

12

12

100

1,011

1,015

0,63

158

1,019

Уменьшается воздухововлечение, и увеличивается расслоение, повышается интенсивность потери бетонной смеси ее исходной подвижности; ухудшается однородность и повышается плотность бетона. 5

В табл. 4:приведены сравнительные показатели воздухововлечения в бетонную. сместь, расслоения (определяемого раствороотделением), удобоукладываемости (определяемой подвижностью по осадке 10 конуса) и изменению интенсивности потери бетонной смеси ее исходной удобоподвижйости, однородности бетона (определяемой однородностью по прочности и однородностью по плотности, которые характеризуют- 15 ся внутрисерийным коэффициентом вариации прочности и плотности бетона соответственно), прочности на сжатие и плотности бетона.

Как видно иэ таблиц, заявляемый способ имеет преимущественно перед известным в части; повышения воздухововлечения, уменьшения расслоения и интенсивности потери бетонной сме- 25 си ее исходной подвижности, повышения однородности и снижения плотности при сохранении прочности бетона, Кроме того, использование заявляемого способа позволяет повысить подвижность и прочность легких бетонов.

Техническое решение рекомендуется к использованию на действующих и проектируемых бетоносмесительных узлах по приготовлению легкобетонных смесей для изготовления ограждающих конструкций.

Формула изобретения

Способ приготовления легкобетонной смеси путем перемешивания цемента, золыуноса ТЭС, крупного и мелкого пористого заполнителей, водного раствора воздухововлекающей добавки и воды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения воздухововлечения, уменьшения расслоения и интенсивности потери бетонной смесью исходной подвижности, снижения плотности при сохранении прочности и повышения однородности, сначала перемешивают золу-, унос ТЭС, мелкий пористый заполнитель, воду затворения и водный раствор.воздухововлекающей добавки в количестве 2,57; от массы золы, концентрации 1,008 — 1,015 г/100 мл с градиентом скорости деформйрования

600 — 700 с в течение 1,5 — 2 мин, затем вводят остальные компоненты и окончательно перемешивают в течение 2-2,5 мин,, 1801960

Таблица 2

Раствороотделение бетонной смеси, В нутрисерийный коэффициент вариаВнутрисерийный коэффициент вариации прочности бетона, 7 ции прочности бетона, добавки ВВД, г/100 мл

Относительный показатель осадки, конуса, 7 прочности бетона, 4

0,56

140

4,6

144

3,5

121

1,015

1,5

3,1

97

2,9

0,44

109

103

26

1,015

2,5

0,43

108

103

1,011

0,4

100

2,9

100

7,5

1,011

0,4

100

2,8

1,008

0,53

133

3,4

117,;1,008

Содержание водного раствора комплексной добавки ВВД, от массы зоКонцентрация Подвижность водного рас- по осадке котвора комп- нуса, см лексной

100

100 8

114

114

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента вариации

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента вариации прочности бетона, 3,2

33

103

125

1801960

1 !

3 М а

О

r I o эцсоо

9ФRXP

3- * Z t.ч о о е сч о о ссО сп

-О -Ф о о

О! сС!

О О

-т а о о

-Ф о о

1

1

I 43

1 м

1 1 1 1 I

1 Е 1 * Ф ахохф

» a x e t*езвс

co v r n 4I

1 1

cCOV

xКсR3Pe

ZcC C.ХO

a o R c I- 33ОЪ м о ч

1 с о

Ф

3 а а м о о м м м м

Ф м

CO м м м м

01 с4 с!

I

1

I ЗО ! м

1 1 о е

I ФС4Э«Х

I- t- x o u

О О Z I- "X 43

Ф RЭ820 л сч м чъ сп ъ м л м м м сч м

43 СЧ м сп м

- 3

am м м

1

1

1

1 ОО

I СО

РФ.

Z Y еo»44 у с с(1

1 х е э с! .о о

О Ф

СЧ СЧ

1 Е

1 Y

1 44

1 Е

v о

1 о с

t з и ж и

Ф

1 I"

1 Д

1 %

1 z

1 Ф

1 К о! с

1

I

1

I

1 .1

° z .1 и о э

3

u т

«3 о

m 1 CTI

О

Z I

» 3 д о 1 у

О с iе

1

3а 1

Ф!о

cCtм х.

1- 1

v 1

1 а

I

1

I

I

I сЧ

1

1

1 ! м

1 сч м сч сч с л а an

1 Ф

1 I .й Zm

t. 3- O Z

1 0 О N

I tCt3 У

I !

3 СЧ

I

I

3 л

I *

СЧ

Л сЧ СЧ сч м

an сч -Ф а О ЧО О ОО с С4 м о дд сЧ л а

« о Ф

1 43 43

ФИФЕ . 1- О О 3- о»! g 0 Ф О СО

I 93mR_#_f

I со о а о Ф. м сч м м м

«

О Цс;Е С!

« м м м

1

1

4 34

34-, О Е ЕО

О

Ф о и

Ф Xr

*из

zor

Щ

3- r

r x е

I

1 а

I

1 CV

1

1

1 а ! л !

w а а с сч сч а

Ф

N c4 М а а. сЧ C«t а сЧ сч

1 I

1 1 е 1 X *

Ф о „"е з m ! еаосузм

О а а

«

С4

an л

I

1 !

I Oa а

I 43

1 1

I I- X 1 е

r > x cc o + m

mvrxL+x

xgar gmg

i 0crRLe3Rr

Ь а 4Р а о а ь

О о о о о о а о an а а

;а л л е,о

О О а а

43 О

I

1

1

1 о !

1 а о о

ОО о

О

1

1 1

1 СО 34

1 34 а о

Ф !

I

1 а

I л

I !

3.

u* 1а Э Bcr 0

go(geom/ а а л сч а л

an л а

« л

Э

Ф с

43

IC, m ю

I

I

I

34 н! !

1 о о

1 Y 2 Ф 1 4 1 оzоэеепзл

ОС Ф i а С o co L сч av м сч м av с» о сч м M а м o cV м сч м сч f4 а CI\ а л ЧО л а «О

Э О О Л С 4О СО СО

3

I 3

1 Э а

1 cl с

1 Е

1 Z

1 Э

r! Э а

1 m

I и

1 о а а

1 ас

1 IU

1 Ф

1 Я

1 g

1 Э с

1 Iо

Rr о * х r

1 Ig 3

1 3хо

1 4l

1 X X

Чv

1 а х

I L И

I л т

-о

О 3р4

I сс

g X, z 6

31 43 1 Ф Х

cc r

x z

1 Z X

I gen

3- О

I " Ф

1 С3 X

1 X

»v.cCa

Зс

1 и.

Ф X

1 X э z

1 CC 43

I Э 43

Ф X

I Ф 3

z 2 а э с а

1 m! C«L

t «O! C«I

I ЧО Z

1 ФФ Ca!3 а

3 43 й

t З Ф

1 34 о х! m ° z

I,ID m э - r у осm с

I CII C I6

1ф ф

14

1801960

Таблица 4

Известный

Заявляемый

Показатели

Относительный показатель воздухововлечения в бетонную смесь, /воздухововлечение в бетонную смесь, /

100 /8/

138....150/11-12

Относительный показатель воздухововлечения в бетонную смесь, /подвижность бетонной смеси, см/. через

120 мин.

Относительный показатель раствороотделения бетонной смеси, /раствороотделение бетонной смеси, /

100/4,2/

67...86 /3,1„.3,6/

Относительный показатель внутрисерийного коэффициента вариации прочности бетона, / внутрисерийный коэффициент вариации прочности бетона; /

Относительный показатель внутрисерийного

100/4,6/

63...67 /2,9„,3;1/ коэффициента вариации плотности бетона, /внутрисерийный коэффициент вариации

100/0,61/

64...70 /0,39...0,43/ плотности бетона, /

Относительный показатель прочности бетона на сжатие, /прочность бетона на сжатие, МПа/

103...111 /12,5.„13,4/

100/12,1/

Относительный показатель плотности бетона /плотность, кг/мэ/

100/1327/

88„.89 /1162...1186

Составитель Е.Галицкий

Техред М.Моргентал, Корректор A.Мотыль

Редактор

Заказ 829 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 мин.

30 мин, 60 мин.

90 мин.

120...160 /6-8/

167...233 /5...7/

200...300 /4.„6/

150...350 /3...5/

200...300 /2...3/

100 /5/

100 /3/

100 /2/

100 /2/

100 /1/