Комплексная добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной суспензии микрокремнезема
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается состава добавки, применяемой при изготовлении бетонной смеси. Технический результат - снижение вязкости суспензии микрокремнезема, повышение реологической устойчивости и текучести при длительном хранении, а также увеличение трещиностойкости. Комплексная добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, содержащая микрокремнезем, акрилат натрия, стабилизирующий агент, воду, содержит в качестве стабилизирующего агента «ПКФ 70» при следующем соотношении, мас.%: микрокремнезем 30,0-75,0, «ПКФ 70» 0,15-0,9, полиакрилат натрия 0,05-0,9, вода остальное. 3 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается состава добавки, применяемой при изготовлении бетонной смеси.
Известна добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема (патент РФ 2060242), содержащая, мас.%:
микрокремнезем - 40-70
нитрилометиленфосфоновая кислота - 0,02-0,14
продукт конденсации β-нафталинсульфокислоты
с формальдегидом - 0,02-0,14
вода - остальное
Недостатком известной суспензии является высокая вязкость и ограниченный период ее реологической устойчивости (90 сут). Наличие в составе известной суспензии продукта конденсации β-нафталинсульфокислоты с формальдегидом (0,02-0,14 мас.%) замедляет процесс гидратации цемента в бетонной смеси, что отражается на пористости цементного камня и его трещиностойкости.
Ближайшим из аналогов предложенного изобретения является добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, содержащей, мас.%:
микрокремнезем - 20,0-75,0
акрилат натрия - 0,01-1,0
стабилизирующий агент - 0,25-1,0
вода - остальное.
(Патент Канады №1227742).
Недостатком является повышенная вязкость, пониженная реологическая устойчивость.
Цель изобретения состоит в снижении вязкости суспензии микрокремнезема, повышении реологической устойчивости и текучести при длительном хранении, а также увеличении трещиностойкости материала с использованием этой добавки.
Поставленная цель достигается за счет того, что добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, содержащей микрокремнезем, акрилат натрия, стабилизирующий агент, воду, содержит в качестве стабилизирующего агента «ПКФ 70», при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| микрокремнезем | 30,0-75,0 |
| «ПКФ 70» | 0,15-0,9 |
| полиакрилат натрия | 0,05-0,9 |
| вода | остальное |
Предложенный состав суспензии микрокремнезема отличается от прототипа тем, что в качестве стабилизатора используется «ПКФ 70» - водный раствор натриевых солей карбоксильной и олигофосфоновой кислот, модифицированных жирным спиртом (ТУ 2316-005-15070762-2008), что позволяет сохранять подвижность суспензии в течение длительного времени, обеспечивает повышение степени гидратации цемента и увеличение трещиностойкости материала. Предложенная комплексная добавка может быть использована в количестве 2-15 мас.% от веса цемента.
Суспензию готовят следующим образом: в смеситель загружают воду, полиакрилат натрия и «ПКФ 70», смесь перемешивают в течение 0,5-1 мин, затем добавляют микрокремнезем, осуществляют повторное перемешивание в течение 5-25 мин до получения однородной суспензии.
Реологические свойства суспензии (текучесть) и ее стабильность (седиментационную устойчивость) определяют по стандартной методике определения водоотделения цементных растворов (ГОСТ 26798.1-96): суспензию помещают в мерный цилиндр емкостью 250 мг и оставляют в покое до появления отделившийся воды, которую отбирают пипеткой и переносят в мерный цилиндр емкостью 25 мл. Отбор отделившийся воды осуществляют в течение всего срока наблюдений (6 мес). Состав суспензии и ее свойства приведены в таблице 1, 2. Степень гидратации цемента определяют рентгенографическим методом на дифрактометре ДРОН 3М (табл.3). Коэффициент трещиностойкости цементного камня определяют как отношение прочности при изгибе к прочности при сжатии.
| Таблица 1 | ||||
| Состав суспензии | ||||
| №№ | состав 1 | состав 2 | состав 3 | |
| 1 | микрокремнезем | 30 | 50 | 75 |
| 2 | полиакрилат натрия | 0,05 | 0,07 | 0,09 |
| 3 | ПКФ-70 | 0,15 | 0,7 | 0,9 |
| 4 | вода | 69,8 | 49,23 | 24,01 |
| Таблица 2 | ||||
| Свойства суспензии при хранении | ||||
| №№ | Начальная суспензия | после 1 мес | 3 мес | 6 мес |
| растекаемость - 185 мм, | 185 | 185 | 185 | |
| 1 | вязкость - 0,15 Па·с | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| водоотделение - 0 мл | 0,0 | 0,0 | 0,5 | |
| растекаемость 190 мм | 190 | 190 | 190 | |
| 2 | вязкость - 0,14 Па·с | 0,14 | 0,14 | 0,14 |
| водоотделение - 0 мл | 0,0 | 0,0 | 0,3 | |
| растекаемость 200 мм | 200 | 200 | 200 | |
| 3 | вязкость - 0,12 Па·с | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| водоотделение - 0 мл | 0,0 | 0,0 | 0,2 |
| Таблица 3 | ||||||
| Степень гидратации цемента и трещиностойкость | ||||||
| №№ | Вид и количество добавки*, % | 7 сут МПа | 28 сут МПа | Трещиностойкость | ||
| R изг. | R сж. | R изг. | R сж. | |||
| 1 | без добавки | 5,5 | 50 | 7,7 | 70 | 0,11 |
| 2 | С-3 - 0,7 | 4,4 | 44 | 6,1 | 61 | 0,10 |
| 3 | суспензия по изобретению (№1 по табл.1) | 9,3 | 52 | 13,5 | 75 | 0,18 |
| 4 | суспензия по изобретению (№3 по табл.1) | 12,18 | 58 | 24,1 | 80 | 0,21 |
| * суспензия вводилась в количестве 10% от веса цемента |
Приведенные данные показывают, что предложенная комплексная добавка в виде стабилизированной суспензии микрокремнезема имеет стабильные свойства в течение 6 мес хранения с момента изготовления и обеспечивает улучшение свойств цементного камня - повышает степень гидратации цемента и увеличивает его трещиностойкость.
Комплексная добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, включающей микрокремнезем, воду, полиакрилат натрия, стабилизатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве стабилизатора «ПКФ 70» при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| микрокремнезем | 30-75 |
| «ПФК-70» | 0,15-0,9 |
| полиакрилат натрия | 0,05-0,9 |
| вода | остальное |
