Композиционное вяжущее
Владельцы патента RU 2385301:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) (RU)
Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к производству вяжущих. Технический результат - снижение расхода вяжущего. Композиционное вяжущее содержит, вес.%: портландцемент 60-64; растворимое натриевое стекло 1,63-3,28; силикат-глыба с удельной поверхностью от 700 до 750 м2/кг 1,43-2,88; кремнефтористый натрий 0,86-1,73; суперпластификатор Melflux 1641 F 0,25-0,5; вода остальное. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к производству вяжущих.
Из существующего уровня техники известно вяжущее для бетонной смеси и строительного раствора, содержащее, мас.%:
| адипиновый щелочной пластификатор | 0,1-0,2 |
| молотая силикат-глыба | 1-2 |
| портландцемент | остальное, |
причем пластификатор вводят вместе с водой затворения (SU №1310359 А1,15.05.1987).
Недостатком известной сырьевой смеси является высокий расход вяжущего. Задачи, на решения которых направлено предлагаемое решение, - снижение расхода вяжущего.
Вышеупомянутый недостаток исключается тем, что композиционное вяжущее, содержащее портландцемент, силикат-глыбу, пластификатор и воду, содержит силикат-глыбу с удельной поверхностью от 700 до 750 м2/кг, в качестве пластификатора - суперпластификатор Melflux 1641 F и дополнительно - растворимое натриевое стекло и кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
| портландцемент | 60-64 |
| растворимое натриевое стекло | 1,63-3,28 |
| указанная силикат-глыба | 1,43-2,88 |
| кремнефтористый натрий | 1,73-0,86 кг |
| суперпластификатор Melflux 1641 F | 0,5-0,25 кг |
| вода | остальное |
Использование силикатных добавок способствует увеличению активности портландцемента, а введение суперпластификатора Melflux 1641 F в системе силикатных добавок значительно увеличивает прочность цементного камня и, в частности, в мелкозернистом бетоне в результате снижения водопотребности бетонной смеси.
Суперпластификатор Melflux 1641 F производится немецкой фирмой «SKW Trostberg AG», Германия (табл.1).
Действие пластификаторов нового типа Melflux основано на совокупности электростатического и стерического (пространственного) эффекта, который достигается с помощью боковых гидрофобных полиэфирных цепей молекулы поликарбоксилатного эфира (рисунок 1). За счет этого водоредуцирующее действие таких суперпластификаторов в несколько раз сильнее, чем у обычных.
В зависимости от условий синтеза получают поликарбоксилаты с различными длинами боковых полиэфирных цепочек. Это позволяет создавать материалы с разным соотношением стерического эффекта и анионной активности.
Принцип действия основывается на рассеянии статических зарядов и пространственной стабилизации частиц вяжущего вещества, что приводит к их высокоэффективному диспергированию и дефлокуляции. Таким образом, подвижность и перерабатываемость пластифицированного раствора значительно увеличивается, а водопотребность смеси существенно снижается.
| Таблица 1 | |
| Основные характеристики суперпластификатора Melflux 1641 F | |
| Тип | Melflux 1641 F |
| Химическая основа | поликарбоксилат |
| Метод получения | распылительная сушка из раствора, полученного в результате поликонденсации |
| Форма | порошок |
| Цвет | желтоватый |
| Насыпная плотность, кг/м3 | 400-600 |
| Летучие (потери при нагревании), мас.% | макс. 2,0 |
| рН 20% раствора при 20°С | 6,5-8,5 |
| Рекомендуемая дозировка (мас.% на вес вяжущего) | 0,05-1,5 |
| Рекомендуемое вяжущее | ПЦ |
| Срок хранения, не более | 1 год |
Экспериментально установлено, что увеличение удельной поверхности фракционного состава силикат-глыбы, например, до 739,6 м2/кг способствует увеличению прочности цементного камня.
Пример. Силикат-глыбу дробят, а затем измельчают до удельной поверхности 740,0 м2/кг в количестве 2 вес.%, смешивают с кремнефтористым натрием 1 вес.%, затем в данную смесь кремнеземистых добавок вводят растворимое натриевое стекло плотностью 1,25 кг/м3 3 вес.% и тщательно смешивают с добавлением суперпластификатора «Melflux 1641 F» 0,5 вес.%, полученную смесь вводят в портландцемент 60 вес.%, перемешивают и добавляют 33,5 вес.% воды. Суспензию вяжущего вещества перемешивают и применяют по назначению, например для получения минеральных клеевых композитов или для изготовления высокопрочных стеновых камней из мелкозернистого бетона. Для этих целей необходимо указанное вяжущее в соотношении к наполнителю (песку) 1:3 тщательно смешать и применять по назначению.
Полученный мелкозернистый бетон набирал прочность в течение 28 суток в нормальных условиях и имеет следующие характеристики:
средняя плотность - 2200 кг/м3
предел прочности на сжатие - 78-82 МПа
При этом расход вяжущего вещества на 30-40% меньше аналогов.
Композиция вяжущего по данной разработке может найти широкое применение при изготовлении бетонных изделий различного ассортимента.
Композиционное вяжущее, содержащее портландцемент, силикат-глыбу, пластификатор и воду, отличающееся тем, что оно содержит силикат-глыбу с удельной поверхностью от 700 до 750 м2/кг, в качестве пластификатора - суперпластификатор Melflux 1641 F и дополнительно растворимое натриевое стекло и кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
| портландцемент | 60-64 |
| растворимое натриевое стекло | 1,63-3,28 |
| указанная силикат-глыба | 1,43-2,88 |
| кремнефтористый натрий | 0,86-1,73 |
| Melflux 1641 F | 0,25-0,5 |
| вода | остальное |
