Бетонная смесь и добавка для бетонной смеси "лигнопан б- 5"

Авторы патента:

E21B33/138 - глинизация стенок скважины, закачивание цемента в поры и трещины породы

C04B28/02 - содержащие гидравлические цементы, кроме сульфата кальция

C04B24/18 - лигносульфоновые кислоты, их производные, например сульфитный щелок

Владельцы патента RU 2247091:

Цельнер Михаил Ефимович (RU)
Подмазова Светлана Александровна (RU)

Изобретение относится к составам бетонной смеси и добавки для бетонной смеси и может найти применение в строительстве при изготовлении монолитных и сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций, в торкрет-массах, а также в нефтедобывающей отрасли при изготовлении тампонажных и изоляционных цементных материалов. Добавка для бетонной смеси, содержащая Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремнийорганический гидрофобизатор, содержит в качестве указанного гидрофобизатора пеногаситель - 139-282 и дополнительно - углекислый натрий, сульфат натрия, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, суперпластификатор СЗ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: указанный Лигнопан 78-82, пеногаситель - 139-282 0,4-0,5, нитрилотриметилфосфоновая кислота 5-10, углекислый натрий 3-5, сульфат натрия 3-5, суперпластификатор С3 - 0-10. В бетонной смеси, включающей цемент, крупный и/или мелкий заполнитель, воду и добавку, содержащую Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремнийорганический гидрофобизатор, добавка имеет указанный выше состав, а ее содержание составляет 0,15-0,8 мас.% от массы цемента. Причем бетонная смесь может содержать указанные компоненты при следующем соотношении, кг/м³: цемент 300-500, заполнитель 1590-2030, вода 150-190, заполнитель крупный и/или мелкий, в качестве заполнителя крупного - щебень и/или гравий, заполнитель крупный фракции 5-20 или 5-40 мм, в качестве заполнителя мелкого - песок крупностью не более 5 мм, в качестве заполнителя мелкого - по крайней мере, один компонент из группы: кварцевый песок, песок из изверженных горных пород, песок из метаморфических горных пород, песок керамзитовый, песок из доменного шлака, в качестве заполнителя крупного - по крайней мере, один компонент из группы: щебень из изверженных горных пород, щебень из метаморфических горных пород, щебень из осадочных горных пород, щебень из доменного шлака, керамзитовый гравий, щебень из шлаковой пемзы. Техническим результатом является получение бетонной смеси, обладающей высокой сохраняемостью подвижности. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.

Известна бетонная смесь, содержащая портландцемент, кварцевый песок, щебень, воду, и добавку - Лигнопан модифицированные щелочами технические лигносульфонаты, при следующем соотношении компонентов бетонной смеси, кг/м³ цемент - 300-500, щебень и песок 1250-1790, добавка - 0,15-0,8 мас.% от массы цемента, вода 170-200.

Известна добавка для бетонной смеси - Лигнопан-модифицированные щелочами технические лигносульфонаты (патент РФ №2114083, 1998).

Наиболее близким аналогом для бетонной смеси является бетонная смесь, включающая цемент, крупный и/или мелкий заполнитель - щебень из изверженных, метаморфических или осадочных горных пород, доменного шлака или шлаковой пемзы, керамзитовый гравий и/или песок, воду и добавку, содержащую мас.ч.: микрокремнезем, или перлит, или диатомит, или трепел 50-65, суперпластификатор С-3 15-20, смолу нейтрализованную воздухововлекающую или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок 0,1-0,5, Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа 10-12, причем содержание добавки в бетонной смеси составляет 1-5% от массы цемента.

Наиболее близким аналогом для добавки является добавка для бетонной смеси, содержащая мас.ч.: микрокремнезем, или перлит, или диатомит, или трепел 50-65, суперпластификатор С-3 15-20, смолу нейтрализованную воздухововлекающую или гидрофобизирующий кремнийорганический порошок 0,1-0,5, Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа 10-12 (патент РФ №2177919, 10.01.2001).

Задачей настоящего изобретения является получение бетонной смеси, обладающей высокой сохраняемостью подвижности.

Указанная задача решается тем, что в бетонной смеси, включающей цемент, заполнитель, воду и добавку, содержащую Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремнийорганический гидрофобизатор, добавка в качестве указанного гидрофобизатора содержит пеногаситель-139-282 и дополнительно-углекислый натрий, сульфат натрия, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, суперпластификатор С3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

указанный Лигнопан 78-82

пеногаситель - 139-282... 0,3-0,5

углекислый натрий 3-5

сульфат натрия 3-5

нитрилотриметилфосфоновая кислота 5-10

суперпластификатор С3 0-10

а содержание указанной добавки составляет 0,15-0,8 мас.% от массы цемента. Причем бетонная смесь может содержать указанные компоненты при следующем соотношении, кг/м³: цемент 300-500, заполнитель 1590-2030, вода 150-190, добавка 0,15-0,8 мас.% от массы цемента, заполнитель крупный или мелкий, в качестве заполнителя крупного - щебень и/или гравий, заполнитель крупный фракции 5-20 или 5-40 мм, в качестве заполнителя мелкого - песок крупностью не более 5 мм, в качестве заполнителя мелкого - по крайней мере, один компонент из группы: кварцевый песок, песок из изверженных горных пород, песок из метаморфических горных пород, песок керамзитовый, песок из доменного шлака, в качестве заполнителя крупного - по крайней мере, один компонент из группы: щебень из изверженных горных пород, щебень из метаморфических горных пород, щебень из осадочных горных пород, щебень из доменного шлака, керамзитовый гравий, щебень из шлаковой пемзы.

Указанная задача решается также тем, что добавка для бетонной смеси, содержащая Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремнийорганический гидрофобизатор, содержит в качестве указанного гидрофобизатора пеногаситель - 139-282 и дополнительно - углекислый натрий, сульфат натрия, нитрилотриметилфосфоновую кислоту и суперпластификатор С3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

указанный Лигнопан 78-82

пеногаситель - 139-282 0,3-0,5

углекислый натрий 3-5

сульфат натрия 3-5

нитрилотриметилфосфоновая кислота 5-10

суперпластификатор С3 0-10

В бетонной смеси может быть использовано:

Вяжущее - портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент, глиноземистый цемент в количестве 300-500 кг/м³.

Крупный заполнитель фракций 5-10 мм, или 5-20 мм, или 5-40 мм - по крайней мере, один компонент из группы, включающей щебень из изверженных горных пород, из метаморфических горных пород, из осадочных горных пород, из отвального или гранулированного шлака, шлаковой пемзы, керамзитовый гравий.

Мелкий заполнитель фракции не более 5 мм - по крайней мере, один компонент из группы, включающей кварцевый песок, кварцево-полевошпатный песок, известняковый песок, песок из изверженных или метаморфических горных пород, из доменного шлака, песок керамзитовый. Общее содержание заполнителя в составе бетонной смеси 1590-2030 кг/м³.

Вода в количестве 150-190 кг/м³.

Соотношение компонентов в составе бетонной смеси может варьироваться в широких пределах в зависимости от требуемой марки бетона и используемого способа формования изделий.

Для приготовления добавки используют:

Лигнопан - модифицированные электролитами лигносульфонаты с молекулярной массой 10-50

кДа-ЛигнопанБ-1 ТУ 2601-002-20127879-96

Гидрофобизатор-пеногаситель 139-282 ТУ 6-02-1-529-86

Суперпластификатор С-3 ТУ 6-36-0204229-625-90;

Сульфат натрия

Углекислый натрий

Нитрилотриметилфосфоновая

кислота - НТФ ТУ 2439-347-05763441-2001

Добавку готовят путем перемешивания вышеуказанных компонентов.

Составы добавки приведены в таблице 1.

Добавку используют в количестве 0,15-0,8 мас.% от массы цемента.

Составы и свойства бетона с указанной добавкой приведены в таблице 2.

Таблица 1
Компоненты	Содержание, мас.ч.
1	2	3	4
Углекислый натрий	3	4	5	4
Пеногаситель 139-282	0,3	0,5	0,4	0,4
Суперпластификатор С-3	0	5	10	0
Лигнопан	82	78	80	81
Сульфат натрия	4	5	5	3
Нитрилотриметилфосфоновая кислота	8	10	5	8

Составы и свойства бетонных смесей с добавкой Лигнопан Б-5 представлены в таблице 2.

Примечание: В примерах используют добавку состава из таблицы 1:

Пример 2 - состава 1

Пример 4 - состава 2

Пример 6 - состава 3

Пример 8 - состава 4

Пример 10 - состава 3

Пример 12 - состава 1

Приведенные результаты испытаний свидетельствуют о высокой эффективности добавки "Лигнопан Б-5", использование которой в бетоне в количестве 0,15-0,8% от массы цемента вместо 1-5% от массы цемента для добавки по ближайшему из аналогов позволяет получить бетонную смесь, обладающую высокой сохраняемостью подвижности.

ГОСТ 30459-96 "Добавки для бетонов. Методы определения эффективности" п.5.4

1. Бетонная смесь, включающая цемент, заполнитель, воду и добавку, содержащую Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремнийорганический гидрофобизатор, отличающаяся тем, что добавка в качестве указанного гидрофобизатора содержит пеногаситель-139-282 и дополнительно - углекислый натрий, сульфат натрия, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, суперпластификатор СЗ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанный Лигнопан 78-82

Пеногаситель-139-282 0,3-0,5

Углекислый натрий 3-5

Сульфат натрия 3-5

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 5-10

Суперпластификатор С3 0-10

а содержание указанной добавки составляет 0,15-0,8 мас.% от массы цемента.

2. Бетонная смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, кг/м³:

Цемент 300-500

Заполнитель 1590-2030

Вода 150-190

3. Бетонная смесь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит заполнитель крупный и/или мелкий.

4. Бетонная смесь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя крупного щебень и/или гравий.

5. Бетонная смесь по п.3 или 4, отличающаяся тем, что она содержит заполнитель крупный фракции 5-20 или 5-40 мм.

6. Бетонная смесь по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя мелкого песок крупностью не более 5 мм.

7. Бетонная смесь по любому из пп.3-6, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя мелкого, по крайней мере, один компонент из группы: кварцевый песок, песок из изверженных горных пород, песок из метаморфических горных пород, песок керамзитовый, песок из доменного шлака.

8. Бетонная смесь по любому из пп.3-7, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя крупного, по крайней мере, один компонент из группы: щебень из изверженных горных пород, щебень из метаморфических горных пород, щебень из осадочных горных пород, щебень из доменного шлака, керамзитовый гравий, щебень из шлаковой пемзы.

9. Добавка для бетонной смеси, содержащая Лигнопан с молекулярной массой 10-50 кДа и кремний органический гидрофобизатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве указанного гидрофобизатора пеногаситель - 139-282 и дополнительно - углекислый натрий, сульфат натрия, нитрилотриметилфосфоновую кислоту, суперпластификатор С3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанный Лигнопан 78-82

Пеногаситель-139-282 0,3-0,5

Углекислый натрий 3-5

Сульфат натрия 3-5

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 5-10

Суперпластификатор С3 0-10

Изобретение относится к горному делу, а именно к повышению нефтеотдачи пластов. .

Тампонажная композиция // 2245990

Изобретение относится к составу тампонажной композиции и может найти применение в нефтегазодобывающей отрасли для крепления скважин и проведения ремонтных работ.

Тампонажная смесь // 2245989

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при цементировании нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин в условиях умеренных и повышенных температур.

Способ изоляции притока подошвенной воды и крепления прискважинной зоны пласта газовых скважин месторождений с аномально низким пластовым давлением // 2245438

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации и ремонта скважин и изоляции притока пластовых вод в газовые скважины для месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов // 2244822

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин.

Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов // 2244821

Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов // 2244820

Тампонажный состав // 2244804

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано для селективной изоляции водопритоков в скважины, в том числе в условиях низкотемпературных и высокопроницаемых коллекторов, а также для ликвидации зон поглощений и рапопроявлений.

Способ изоляции проницаемых пластов в скважине // 2244803

Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин, в частности к изоляции проницаемых пластов, как при бурении, так и при капитальном ремонте. .

Облегченный тампонажный раствор // 2244098

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым для цементирования обсадных колонн газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин, осложненных наличием пластов с низким давлением гидроразрыва, а также наличием в разрезе многолетнемерзлых горных пород (ММП).

Состав фибробетона // 2245860

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Композитный электропроводный материал // 2245859

Способ изготовления декоративных фасадных изделий из архитектурного бетона и форма для его осуществления // 2245784

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к технологии изготовления фасадных бетонных изделий. .

Способ изготовления теплоизоляционных изделий, линия для реализации способа и металлоформа линии (варианты) // 2244696

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при производстве строительных конструкций. .

Дорожное покрытие // 2242439

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства конструктивных слоев дорожной одежды при бетонировании автомобильных транспортных магистралей, бесшумных городских дорог, промышленных территорий, пешеходных дорожек, спортивных площадок и подъездных путей, площадок.

Комплексная добавка // 2239610

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве пластифицирующей добавки к вяжущим – портландцементу, известковому и портландцементно-известковому.

Комплексная добавка // 2238920

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве водоудерживающей добавки к вяжущему (портландцементу, известковому или портландцементно-известковому), одновременно повышающей прочность при изгибе бетонов и растворов.

Способ получения пластификатора бетонных смесей // 2233253

Изобретение относится к области технологии органических соединений, в частности к применению поверхностно-активных веществ (ПАВ), а именно сульфированных жидких продуктов пиролиза углеводородов, в качестве пластификаторов для бетонных смесей.

Сухая растворная смесь // 2204540

Изобретение относится к составам сухих растворных смесей, предназначенных для укладки облицовочных керамических и стеклянных плиток, керамических плиток для полов, (древесно-волокнистых плит) пенополистирольных плит, блоков из ячеистого бетона к бетонным, кирпичным, цементно-песчаным и другим видам поверхности.

Цементный клинкер, цемент, содержащий цементный клинкер, и бетон, содержащий цемент // 2199498

Изобретение относится к цементному клинкеру и цементу, содержащему цементный клинкер, и более конкретно к усовершенствованию в цементе для использования в бетоне высокой прочности и высокой подвижности, монолитном бетоне, бетоне с компенсацией усадки или бетоне высокой сопротивляемости, которые используются в области гражданского строительства и архитектуры или как строительный материал для способа постепенного наращивания пусковых площадок или для образования мокрого цементного шлама.

Комплексная добавка для строительной смеси // 2245857

Изобретение относится к строительству и реконструкции зданий и сооружений, дорожному и гидротехническому строительству, а именно к приготовлению тампонажных, строительных растворов, сухих строительных и бетонных смесей высокой морозостойкости.