Способ получения бетона

Изобретение относится к строительным материалам. Технический результат - повышение прочности, трещиностойкости и водонепроницаемости бетона. Способ получения бетона включает приготовление смеси цемента, песка и воды в емкости и введение в указанную смесь кремнийорганического компонента, содержащего углеводородный пропеллент и полиметилсилоксановую жидкость в количестве 8-10% от объема бетонной смеси под давлением в нижнюю часть емкости посредством трубки, перемешивая указанный компонент по мере его поступления со смесью цемента, песка и воды круговыми движениями трубки. Указанное давление составляет 0,2-0,3 МПа. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к способам получения и составам бетонных смесей, используемых в строительных объектах, к которым при доступной цене предъявляются повышенные требования по прочности, трещиностойкости и водонепроницаемости.

Известны цементно-полимерные бетоны с добавками различных высокомолекулярных органических соединений (см. книгу: Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2002, с.326-328).

Технический недостаток подобной информации - отсутствие конкретики.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси на основе натриевой соли, в состав смеси входит кремнийорганическая жидкость (полиметилсилоксановая жидкость) 0,01-5,0% (RU 2061665 C1, МПК⁶ 04В 28/02, 10.06.96).

Технический недостаток подобных комплексных добавок - их недостаточная эффективность: к примеру, содержание полиметилсилоксановой жидкости может изменяться в 500 раз (5,0/0,01=500); при различных сочетаниях комплексных добавок прочность бетона при сжатии через 28 суток изменяется несущественно.

Известна также бетонная смесь, включающая ряд добавок, в их числе кремнийорганический компонент, в качестве которого применяют 50%-ный толуольный раствор полидиметилфенилсилоксанового полимера 0,02-0,65% (SU 1150242 А, МПК⁴ С04В 24/42, 15.04.85).

Технический недостаток этой наиболее близкой к предлагаемой бетонной смеси: неэффективность кремнийорганического компонента, содержание которого может изменяться в 32,5 раза (0,65/0,02=32,5); прочность на сжатие снижается в 4-х из пяти вариантов смеси; некоторое повышение остаточной прочности достигается за счет введения в смесь жидкого стекла, а отнюдь не мизерного количества кремнийорганического компонента.

Техническая задача: повышение эксплуатационно-технологических показателей бетона за счет повышенного и фиксированного содержания особого состава и способа введения в смесь кремнийорганического компонента.

Технический результат: повышение прочности, трещиностойкости и водонепроницаемости бетона.

Согласно изобретению способ получения бетона включает приготовление смеси из цемента, песка и воды и введение в смесь кремнийорганического компонента, содержащего углеводородный пропеллент и кремнийорганический полимер; в качестве последнего применяют полиметилсилоксановую жидкость, введение указанного компонента в количестве 8-10% по объему от бетонной смеси осуществляют под давлением в нижнюю часть емкости посредством трубки, перемешивая указанный компонент по мере его поступления со смесью цемента, песка и воды круговыми движениями трубки; указанное давление составляет 0,2-0,3 МПа.

Способ получения бетона реализуют следующим образом.

Для проверки показателей и эффективности предлагаемого способа получения бетона и самого бетона изготавливали образцы (в четырехкратной повторности):

образцы № 1, получаемые традиционным способом из цемента, песка и воды (контрольные образцы);

образцы № 2, получаемые по предлагаемому способу.

На начальной стадии получения бетона образцы №1 и №2 изготавливали по одной технологии - получали смесь из цемента и песка в соотношении 1:3 по объему. В качестве цементного компонента использовали портландцемент марки 500; песок применяли мелкий просеянный. После предварительного перемешивания, добавления необходимого количества воды и нового перемешивания приготовление смеси для образцов № 1 заканчивалось. После этого смесь помещали в формы и уплотняли, как обычно, на вибростенде.

Приготовление смеси для образцов №2 продолжили путем введения в смесь кремнийорганического компонента, в качестве которого применяли полиметилсилоксановую жидкость с углеводородным пропеллентом. Последний использовали в качестве разбавителя и растворителя, совместимого с полиметилсилоксановой жидкостью. Данная жидкая кремнийорганическая компонента приготавливается в заводских условиях и в баллонах под давлением поставляется заказчикам. Введение в бетонную смесь указанного компонента проводили посредством металлической трубки, которую использовали также для перемешивания круговыми движениями получаемой смеси по мере поступления компонента. Обычное введение в бетонную смесь кремнийорганического компонента (путем вливания и последующего перемешивания) неприемлемо, поскольку в этом случае компонент не будет равномерно распределяться по объему смеси. Подачу компонента производят под давлением 0,2-0,3 МПа в нижнюю часть емкости и прекращают этот процесс при наличии 8-10% компонента по объему предлагаемой смеси. После этого полученную бетонную смесь также помещали в формы и уплотняли на вибростенде. Все образцы (№1 и №2) выдерживали по известной методике - во влажном помещении на протяжении 28 суток.

При испытании на сжатие выявили, что контрольные образцы №1 выдерживали нагрузку в среднем 112 кН в течение 20-30 сек, затем образцы полностью разрушались - растрескивались. Образцы №2, изготовленные по предложенному способу, выдерживали нагрузку в среднем 143 кН на протяжении 2-х мин, затем разрушались. В отличие от образцов №1 разрушение образцов №2 характеризовалось не растрескиванием, а сколом крупных кусков. Прочность на сжатие образцов №2 по сравнению с контролем повышается на 27,7% (143/112˜1,277).

Изучение мест излома показало, что образцам №1 присущи неравномерные поры и микротрещины. Наполняемость образцов №2 более плотная, равномерно мелкопористая, поверхность излома покрыта тонким слоем полимера. За счет введения в бетонную смесь полиметилсилоксановой жидкости с углеводородным пропеллентом замедлился процесс гидратации цемента, что привело к уменьшению деформации усадки и отсутствию микротрещин. Благодаря этому достигается повышение прочности бетона при его высоких упругих свойствах и трещиностойкости, повышается также однородность и плотность структуры бетона, вследствие чего увеличивается его водонепроницаемость.

Названные высокие эксплутационно-технологические показатели бетона получены простыми средствами - путем введения особым способом единственного качественного (заводского приготовления) компонента в повышенном и количественно фиксированном объеме - 8-10% от полученной бетонной смеси (разница в составе всего 20%). Для получения предлагаемого бетона не требуется ни сложная технология, ни приготовление большого количества добавок, масса или объем которых слабо регламентируется.

1. Способ получения бетона, включающий приготовление смеси цемента, песка и воды в емкости и введение в указанную смесь кремнийорганического компонента, содержащего углеводородный пропеллент и кремнийорганический полимер, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического полимера применяют полиметилсилоксановую жидкость, введение указанного компонента в количестве 8-10% от объема бетонной смеси осуществляют под давлением в нижнюю часть емкости посредством трубки, перемешивая указанный компонент по мере его поступления со смесью цемента, песка и воды круговыми движениями трубки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное давление составляет 0,2-0,3 МПа.