Сырьевая смесь

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Технический результат - повышение прочности при изгибе, трещиностойкости и водонепроницаемости высокопрочного бетона. Сырьевая смесь содержит, мас.%: портландцемент - 43,21-44,40, песок - 16,90-17,24, щебень - 27,56-28,14, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1-4,0 - 0,26-0,27, добавка - формиат калия СНООК - 0,06-0,07,вода - 10,82-11,07. 1 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Известна сырьевая смесь, для изготовления высокопрочного бетона (И.Н.Ахвердов. Высокопрочный бетон. Москва, Госстройиздат, 1961 г., с.155), содержащая цемент, заполнитель, щебень и добавку.

Бетон на основе данной сырьевой смеси имеет недостаточную прочность при изгибе, пониженную трещиностойкость.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (Морено X. Применение высокопрочных бетонов в строительстве высотных зданий // Бетон и железобетон. 1988, №11, с.29-31), содержащая цемент, заполнитель, воду, химическую добавку "Поззолит 100" и золу-унос.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при изгибе, пониженная трещиностойкость и пониженная водонепроницаемость.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является сырьевая смесь для высокопрочного бетона (Ю.М.Баженов. Технология бетона. Москва, Изд-во Ассоциация сторительных вузов (АСВ), 2002 г., с.377), содержащая портландцемент, кремнеземсодержащий компонент, песок, щебень, силикатную муку, добавку и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент3,5-4,2
Кремнеземсодержащий компонент,
представленный микрокремнеземом3,7-4,0
Силикатная мука7,7-8,0
Песок37,2-37,4
Щебень42,9-43,4
Добавка суперпластификатор0,3-0,5
Вода3,5-3,7

Недостатком данного технического решения является пониженная прочность при изгибе, а также пониженная трещиностойкость и пониженная водонепроницаемость.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание сырьевой смеси для изготовления высокопрочного бетона, отличающегося повышенной прочностью при изгибе, повышенной трещиностойкостью и водонепроницаемостью.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь содержит портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, добавку и воду. Новым, по сравнению с сырьевой смесью для высокопрочного бетона, выбранной за прототип, является то, что кремнеземсодержащий компонент представлен золем ортокремневой кислоты Н4SiO4 с рН 3,1...4,0, а добавка формиатом калия СНООК при следующем соотношении, мас.%:

Портландцемент43,21-44,40
Песок16,90-17,24
Щебень27,56-28,14
Кремнеземсодержащий компонент,
представленный золем ортокремневой
кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,00,26-0,27
Добавка - формиат калия СНООК0,06-0,07
Вода10,82-11,07

Кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,0, в присутствии добавки формиата калия превращается в гель, уплотняя микроструктуру твердеющей системы, а также усиливает гидратационную активность силикатсодержащих минералов портландцемента и вступает во взаимодействие с гидролизной известью, обеспечивая образование тобермолитоподобных гидросиликатов кальция типа CSH(I), которые имеют вид волокон и, по-видимому, армируют твердеющую систему, обеспечивая повышенную прочность при изгибе, повышенную трещиностойкость и водонепроницаемость.

На дату подачи заявки по мнению авторов и заявителя, заявляемая сырьевая смесь для высокопрочного бетона неизвестна и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое обеспечивает процесс гелеобразования, уплотняя формирующуюся структуру бетона, способствует образованию повышенного количества гидратных фаз волокнистой структуры, армируя твердеющую систему. Совместное присутствие кремнеземсодержащего компонента, представленного золем ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,0, и добавки формиата калия обеспечивает получение сверхсуммарного эффекта, который проявляется в повышенном уплотнении и упрочнении микроструктуры твердеющей системы за счет повышенной гидратационной активности силикатсодержащих минералов портландцемента и взаимодействия гидролизной извести с ортокремневой кислотой с образованием дополнительного количества тобермолитоподобных гидросиликатов кальция типа CSH(I), результатом чего является повышение прочности при изгибе на 32%, повышение трещиностойкости, косвенно оцениваемой по отношению Rизг/Rсж, на 28% и повышение водонепроницаемости на 43%.

Процесс гелеобразования, повышение гидратационной активности портландцемента с образованием повышенного количества тоберморитоподобных гидросиликатов, имеющих форму волокон и армирующих твердеющую систему, оказывает благоприятное воздействие на прочность при изгибе, трещиностойкость и водонепроницаемость.

Смесь, включающая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,0, и добавку формиата калия обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризующегося повышенной прочностью при изгибе, повышенной трещиностойкостью и улучшенной водонепроницаемостью.

По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.

Готовят сырьевую смесь следующим образом: из дистиллированной воды и натриевого жидкого стекла Na2SiO3 готовят раствор с соотношением Na2SiO3:H2O=1:25. Отдозированные материалы помещают в стеклянную емкость и перемешивают до получения гомогенного раствора, который пропускают через катионитовую колонку и получают на выходе золь ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,0, который является кремнесодержащим компонентом. Отдозированные кремнеземсодержащий компонент, добавку - формиат калия помещают в отдозированную воду. Отдозированные компоненты сырьевой смеси портландцемент ПЦ400 Д20, песок с Мкр. 2,1, щебень фр.5-10 мм и воду, содержащую отдозированные кремнеземсодержащий компонент и добавку - формиат калия, помещают в бетоносмеситель, где осуществляется перемешивание компонентов и приготовление бетонной смеси, из которой изготавливают требуемые бетонные изделия и требуемые образцы для контроля качества по ГОСТ 10180 и ГОСТ 12730.5-84.

Твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ экспериментальных данных показывает, что предлагаемая сырьевая смесь по данному изобретению обеспечивает получение высокопрочного бетона по сравнению с прототипом, отличающегося повышенной прочностью при изгибе на 32%, повышенной трещиностойкостью, косвенно оцениваемой по отношению Rизг/Rсж, на 28% и повышенной водонепроницаемостью бетона на 43%.

Таблица 1
Состав сырьевой смеси для высокопрочного бетона, мас.%Прочность в

возрасте 28 сут.
ЗаполнительКремнеземсодержащий компонентДобавка
№образцапортландцемент М400Песок с Мкр.=2,1Щебень фр.=5-10микрокремнеземзоль ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН 3,1...4,0СуперпластификаторФормиат калия СНООКСиликатная мукаВодаПри сжатииПри изгибеRизг/RсжВодонепроницаемость
1234567891011121314
I прототип3,8537,343,153,85-0,4-7,853,654,09,70,1814
243,2117,2428,14-0,27-0,07-11,0769,115,90,2320
343,8017,0727,85-0,265-0,065-10,9471,316,40,2320
444,4016,9027,56-0,26-0,06-10,8270,216,10,2320

Сырьевая смесь, включающая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, добавку и воду, отличающаяся тем, что в качестве кремнеземсодержащего компонента она содержит золь ортокремневой кислоты H4SiO4 с рН3,1...4,0 и в качестве добавки - формиат калия СНООК при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент43,21-44,40
Песок16,90-17,24
Щебень27,56-28,14
Кремнеземсодержащий компонент,
представленный золем ортокремневой кислоты
H4SiO4 с рН3,1...4,00,26-0,27
Добавка - формиат калия СНООК0,06-0,07
Вода10,82-11,07



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленности строительных, в частности стеновых, материалов и может быть использовано в производстве строительных блоков. .
Изобретение относится к сухим строительным смесям для окончательной (финишной) отделки поверхностей из бетона, камня, штукатурки, гипсокартона, керамики, металла и дерева.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонных изделий, предназначенных для создания элементов полов в зданиях и сооружениях, для устройства сборных покрытий тротуаров, пешеходных и садово-парковых дорожек, пешеходных площадей и посадочных площадок общественного транспорта, в частности при производстве тротуарной плитки и бордюрного камня.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для приготовления строительного кирпича, плитки, строительных блоков и других строительных конструкций.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам получения пластифицирующих добавок, используемых при приготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к комплексным добавкам для бетонной смеси, используемым для изготовления бетонных и железобетонных изделий, преимущественно для туннелей, фундаментов и различных подземных сооружений, а также в гидротехническом, дорожном и аэродромном строительстве.

Изобретение относится к строительству, в частности к производству бетонных, стеновых изделий. .

Изобретение относится к строительству, в частности к пустотелым лицевым, стеновым, бетонным камням, обладающим как строительными, так и декоративными свойствами. .

Вяжущее // 2165906
Изобретение относится к составам вяжущего и может быть использовано в промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве сухих смесей для внутренней и фасадной отделки. .

Изобретение относится к суперпластификаторам для монолитных бетонов. .

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных быстротвердеющих бетонных и железобетонных изделий и конструкций из тяжелого и легкого бетона на предприятиях стройиндустрии без применения тепловой обработки, а также при ведении монолитного строительства.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно - к составам добавок для снижения усадки и придания безусадочности твердеющим цементо-водным системам и к способам их применения.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, и может быть использовано для приготовления строительных растворов для возведения каменной кладки.

Изобретение относится к области строительства, в частности к пластификаторам бетонной смеси. .

Изобретение относится к защитным бетонам, преимущественно от ионизирующего излучения, а также к бетонам-консервантам, применяемым в качестве отверждающих смесей при установке защитных укрытий, при бетонировании радиационно-опасных объектов.

Изобретение относится к композициям добавок для растворных и бетонных смесей, преимущественно добавок, повышающих пластичность растворных и бетонных смесей. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве сухих смесей для внутренней и фасадной отделки. .
Наверх