Бетонная смесь

Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых для изготовления подземных конструкций, стеновых блоков, ограждающих и самонесущих строительных конструкций и возведения стен из монолитного бетона при малоэтажном строительстве. Технический результат - получение для малоэтажного строительства бетона с пониженной средней плотностью и водопотребностью, невысоким коэффициентом теплопроводности, повышенной прочностью, высокой морозостойкостью и замена дефицитного и дорогостоящего крупного заполнителя (гранит, известняк) на местные материалы, а также повышение экологичности бетона. Бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62 м²/кг и содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: цемент - 1, указанный грунт - 2-4, суперпластификатор С-3 - 0,01, ГКЖ-94 - 0,001, вода - 0,4-0,5. 1 табл.

 

Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых для изготовления подземных конструкций, стеновых блоков, ограждающих и самонесущих строительных конструкций и возведения стен из монолитного бетона при малоэтажном строительстве.

Известны крупнопористые (беспесчаные) бетоны, применяемые для этой цели (1), которые характеризуются пониженной плотностью (в пределах 1700-1900 кг/м³), невысокой прочностью (M15-М75) и коэффициентом теплопроводности λ=0,55-0,8 Вт/м·град. В состав крупнопористого бетона входят щебень или гравий крупностью 5-20 мм, портландцемент или шлакопорландцемент марок 300-400 и вода.

Недостатком такого бетона является достаточно высокая средняя плотность, низкая морозостойкость и применение дефицитного и дорогого во многих регионах России известнякового или гранитного щебня, которые обладают определенной экологической опасностью.

Наиболее близким аналогом изобретения является бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель - песок и молотый кирпич, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду (2). Такой бетон обладает достаточно высокой прочностью и морозостойкостью, но его недостатками являются высокая водопотребность смеси и достаточно высокая средняя плотность бетона из-за отсутствия в смеси глинистых частиц, снижающих его коэффициент теплопроводности. Кроме того, в бетонную смесь дополнительно входит молотый кирпич, требующий значительных расходов и трудозатрат на его изготовление, а песчаные частицы искусственно измельчаются до удельной поверхности 5000 см²/кг.

Задача изобретения - получить для малоэтажного строительства бетон с пониженной средней плотностью, невысоким коэффициентом теплопроводности, высокой морозостойкостью, заменить дефицитный и дорогостоящий крупный заполнитель на местные материалы, повысить экологичность бетона и снизить водопотребность бетонной смеси.

Поставленная задача достигается тем, что бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62м²/кг и с содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Цемент	1
Грунт	2...4
Суперпластификатор С-3	0,01
Гидрофобизирующая жидкость ГКЖ-94	0,001
Вода	0,4...0,5

Грунт позволяет обеспечить замену дорогостоящего и дефицитного крупного заполнителя (гранит, известняк) и кварцевого песка.

Суперпластификатор С-3, представляющий собой водорастворимый нафталиноформальдегидный олигомер, уменьшает водопотребность бетонной смеси на 20-30% и одновременно повышает ее пластичность, а также прочность затвердевшего бетона.

Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94 значительно повышает морозостойкость бетона.

Для получения композиции были приготовлены 3 смеси компонентов, содержащие каждая цемент, грунт, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду и отличающиеся друг от друга количественным соотношением грунта и воды. Расход добавок С-3 и ГКЖ-94 в этих составах был постоянным. В композиции был использован грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной их поверхностью более 62м²/кг грунта и с содержанием глинистых частиц не более 30%.

Смесь готовили следующим образом. Отдозированные цемент и грунт перемешивали в естественно-сухом состоянии и затем затворяли водой, в которой предварительно растворяли добавки С-3 и ГКЖ-94. Смеси готовили равнопластичными (расплыв конуса 110 мм).

Из приготовленных смесей готовили образцы-балочки размером 40×40×160 мм, которые испытывали на изгиб и сжатие через 28 суток нормального твердения, а также образцы-кубы размером 100×100×100 мм для испытания на морозостойкость.

Составы смесей и результаты испытаний приведены в таблице.

Смеси	Расход материалов, мас.ч.	Показатели
	Цемент	Грунт	С-3	ГКЖ-94	Вода	Расплыв конуса, мм	Прочность на сжатие, МПа	Морозостойкость Мр3, циклы
1	1	2	0,01	0,001	0,4	110	16,8	120
2	1	3	0,01	0,001	0,45	110	13,2	105
3	1	4	0,01	0,001	0,5	110	10,4	87

Как следует из таблицы, наиболее эффективной оказалась смесь №1. Использование предлагаемого состава бетона позволяет по сравнению с составом, описанным в литературе (1), повысить прочностные характеристики и морозостойкость.

Источники информации

1. Г.И.Горчаков, Ю.М.Баженов. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1986.

2. Патент РФ № 2203241 С1, опубл. 27.04.2003 - прототип.

Бетонная смесь, содержащая цемент, заполнитель, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя грунт естественной влажности с частицами размером менее 0,1 мм, суммарной поверхностью более 62 м²/кг и содержанием глинистых частиц не более 30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Цемент	1
Указанный грунт	2-4
Суперпластификатор С-3	0,01
ГКЖ-94	0,001
Вода	0,4-0,5