Бетонная смесь

 

Область использования: бетонная смесь, включающая суперразжижающую добавку для бетонных работ. Сущность изобретения: бетонная смесь, включающая портландцемент, заполнители и суперразжижающую добавку продукт реакции парового крекинга при 90-120°С в течение 0,5-3 ч нефтяного сырья с жидким или газообразным серным ангидритом при их молярном соотношении 0,56-1,45:1 соответственно с последующим удалением двуокиси серы, причем массовое соотношение воды к портландцементу составляет 0,43-0,45:1, массовое соотношение портланцемента к заполнителям 1:5, а количество суперразжижающей добавки в расчете на органический сульфат составляет 0,69-1,4% от массы портландцемента. Обрабатываемость бетонной смеси увеличивается до 35% по сравнению с эталонной, прочность на сжатие составляет до 488 кг/см². 1 табл.

Изобретение относится к составу бетонной смеси, содержащей суперразжижающую добавку.

Известно использование в технологии приготовления цементных смесей аммонийных, калиевых, натриевых и кальциевых солей продуктов конденсации между формальдегидом и нафталинсульфоновой кислотой. Они могут быть использованы для уменьшения потерь воды из цементного состава, помещаемого в нефтяные скважины [1] Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является бетонная смесь, включающая портландцемент, заполнитель, воду и добавку, получение которой заключается в том, что предварительно заполимеризованную фракцию 200-400^оС продуктов каталитического крекинга или пиролиза нефтяного сырья при 60-180^оС в присутствии кислотного катализатора подвергают сульфированию 100-102% серной кислотой при массовом соотношении 1,84-5,1 и 40-120^оС в течение 5-6 ч с последующей нейтрализацией полученного продукта [2] Технический результат от использования настоящего изобретения заключается в улучшении технологичности смеси.

Это достигается согласно изобретению тем, что бетонная смесь содержит в качестве суперразжижающей добавки продукт реакции парового крекинга при 90-120^оС в течение 0,5-3 ч нефтяного сырья с жидким или газообразным серным ангидридом при их молярном соотношении соответственно 0,66-1,45:1 с последующим удалением двуокиси серы, причем массовое соотношение воды к портландцементу составляет 0,43-0,45: 1,0, массовое соотношение портландцемента к заполнителям 1:5,0, а количество суперразжижающей добавки в расчете на органический сульфонат составляет 0,69-1,4% от массы портландцемента.

При получении составов бетонной смеси могут использоваться обычные гидравлические цементы, такие как портландцемент и обычные заполнители песок, гравий, куски камня и т. д.

Могут быть также введены антивспенивающие вещества для снижения пористости бетона, такие как силиконовые, спиртовые или производные жирных кислот в количествах до 10% от массы суперразжижающей добавки.

В нижеследующих примерах применены следующие добавки.

Добавка А: получена путем сульфирования нефтяного топлива от парового крекинга трехокисью серы при применении весового отношения трехокиси серы к нефтяному топливу 0,66/1 и нейтрализации полученного сульфированного продукта гидроокисью натрия. Добавка содержит, мас. Органический сульфонат 79,7 Сульфат натрия 12,7 Вода 7,6 Добавка В: получена так же, как и добавка А, но при использовании весового отношения трехокиси серы к нефтяному топливу 0,89/1. Добавка содержит, мас. Органический сульфонат 76,6 Сульфат натрия 15,1 Вода 8,3 Добавка С: получена так же, как описано выше, но при использовании весового отношения трехокиси серы к нефтяному топливу 1,45/1. Добавка содержит, мас. Органический сульфонат 71,8 Сульфат натрия 19,4 Вода 8,8 Нефтяное топливо парового крекинга для приготовления добавок А, В и С имело следующие характеристики: Уд. вес (15^оС) 1,075 Вязкость (50^oC Cst) 23,8 Элементарный состав по массе: С-92,4 H-6,7 S-0,1 N<0,3 Вода (Карл Фишер) (% по массе) 0,2. Хроматографический состав, мас. Предельные соединения 2,6 Полярные группы 13,7 Ароматика 78,6 Разжижающая способность описанных добавок представлена в табл. 1.

Для приготовления суперразжижающей добавки используют сырые материалы, процесс получения характеризуется простотой.

П р и м е р 1. Портландцемент 325, воду и суперразжижающую добавку подают в лопастной смеситель.

Состав смеси, мас. ч: Портландцемент 325 10 кг Сухой гравий 30 кг Песок 20 кг Вода 4,17 кг
Добавка 0,405 кг водного раствора, содержащего 17% добавки "В" (в пересчете на органический сульфонат добавки). В этом составе В/Ц=0,45, а количество добавки составило 0,69 мас. от цемента (в пересчете на сульфонат добавки).

Осадка конуса с такой добавкой составила 21 см, бездобавочный состав имел осадку конуса 1 см.

П р и м е р 2. Нижеследующие составы бетонной смеси были получены как с добавкой суперразжижителя "В", так и без добавки (эталон).

Опыт 1. 10 кг портландцемента 325, 30 кг сухого гравия, 20 кг песка, 5 кг воды.

Опыт 2. 10 кг портландцемента 325, 30 кг сухого гравия, 20 кг песка, 4,5 кг воды, 0,7% от массы портландцемента суперразжижающей добавки "В" (в пересчете на сульфонат).

0,06% от массы цемента спиртового вспенивающего вещества.

Опыт 3. 10 кг портландцемента 325, 30 кг сухого гравия, 20 кг песка, 4,3 кг воды, 1,4% от массы цемента суперразжижающей добавки "В" (в пересчете на сульфонат), 0,12% от массы портландцемента спиртового вспенивающего вещества.

Испытания на осадку конуса в соответствии с UNI 7163. Были получены следующие значения по технологичности:
Опыт 1-6 см, опыт 2 5 см, опыт 3 6 см.

Эти составы были использованы для получения бетонных кубиков 16х16х16 см в соответствии с UNI 6132. Кубики выдерживались в воде при 20^оС в течение 28 дней, после чего испытывались на прочность при сжатии (по результатам трехкратного повторения):
опыт 1=320, 324 и 318 кг/см²
опыт 2= 404, 392 и 405 кг/см²
опыт 3=488, 480 и 463 кг/см².

Формула изобретения

БЕТОННАЯ СМЕСЬ, включающая портландцемент, заполнители, воду и суперразжижающую добавку сульфированный и нейтрализованный едким натром продукт крекинга нефтяного сырья, отличающаяся тем, что она содержит в качестве суперразжижающей добавки продукт реакции парового крекинга при 90 - 120^oС в течение 0,5 3 ч нефтяного сырья с жидким или газообразным серным ангидридом при их молярном соотношении 0,66 1,45 1 соответственно с последующим удалением двиоксида серы при массовом соотношении воды и портландцемента 0,43 0,45 1,0 и портландцемента и заполнителей 1 5, а количество суперразжижающей добавки в расчете на органический сульфонат составляет 0,69 1,4% от массы портландцемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1