Высокопрочный бетон



Владельцы патента RU 2705114:

Зыков Владимир Викторович (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения. Технический результат – создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,6, в качестве добавки – комплексную добавку Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящую из следующих компонентов, мас.%: 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 - 31,2-36,0; пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с - 1,0-1,2; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 - 5,5-6,0; нитрит калия, KNO2 - 4,5-5,6; вода - 53,0-56,0, при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %: портландцемент - 24,0-25,0; указанный песок - 65,35-66,00; указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 - 0,25-0,26; вода - 9,40-9,74. 1 табл.

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения.

Известна сырьевая смесь, для изготовления высокопрочного бетона (RU, №2332379, С04В 28/4, 27.08.2008), содержащая портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, ρ=1,013 г/см3, рН= 4,7 - 5,3 при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 22,40 - 28,30; песок – 23,60 - 26,00; щебень – 36,40 - 39; указанная добавка – 0,06 - 0,08 и вода – 11,64 - 11,92.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.

Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU, № 2433099, С04В 22/06, С04В 111/20; 10.05.2008 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя гидроокиси железа (III) с плотностью, ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН= 4,5 - 5,5 и суперпластификатора Муропласт ФК63 при следующем соотношении компонентов, мас.%: золь гидроокиси железа (III) с плотностью равной 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 – 85,50 - 86,00; суперпластификатор Муропласт ФК63 – 14,0 - 14,50, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 20,60 - 27,40; песок – 21,80 - 24,70; щебень – 42,40 - 44,50; указанная добавка – 0,70 - 0,90; вода – 7,70 - 9,30.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU, № 2256630, С04В 28/04, 20.07.2005 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5 - 6, добавку – калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 43,58 – 47,08; песок – 14,43 – 15,69; щебень – 25,70 – 27,84; кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5…6 – 0,25 – 0,27; добавка - калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] – 0,44 – 0,47; вода - 12,1 – 12,5.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на сжатие, прочностью на растяжение при изгибе и повышенным значением морозостойкости.

Поставленная задача достигается тем, что высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, содержит в качестве песка – песок с модулем крупности 2,6; в качестве добавки содержит комплексную добавку Наноактив-НМ-21, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3 и водородным показателем рН=5,5, состоящую из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5, пеногасителя Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с; золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

– 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера,
представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью
ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 31,2-36,0
– пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла
с вязкостью 67 мм2 1,0-1,2
– золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3,
значением водородного показателя рН=3,5 5,5-6,0
– нитрит калия, KNO2 4,5-5,6
– вода 53,0-56,0,

при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %:

– портландцемент 24,0-25,0
– указанный песок 65,35-66,00
– указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 0,25-0,26
– вода 9,40-9,74

Указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21, представленная водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН=5,5 способствует повышению гидратационной активности цемента. Это происходит вследствие того, что электролит, представленный нитритом калия, KNO2, катион которого K(I) имеет большой радиус и как следствие маленькую гидратную оболочку, что способствует повышенной подвижности катиона и его способности проникать вглубь конгломератов основных минералов портландцемента, диспергируя их и, таким образом, обеспечивая доступ воды к большему количеству молекул минералов портландцемента, вовлекая, таким образом, повышенное количество молекул основных минералов портландцемента в гидратационные процессы.

Кроме того, присутствие в составе комплексной добавки золя кремниевой кислоты, за счет особых свойств поверхности нанодисперсий диоксида кремния, SiO2, входящих в состав золя, не только повышает гидратационную активность цемента, но и вступает в реакции синтеза с образованием гидратных соединений, способствуя образованию труднорастворимых комплексных гидратных соединений, например низкоосновных гидросиликатов типа гиролита , 2CaO· 3SiO2·2H2O, отличающихся игольчатой структурой.

Образование повышенного количества гидратных соединений обеспечивает образование повышенного количества контактов между компонентами бетонной смеси и, как следствие, формированию прочной структуры, что способствует повышению прочности на сжатие. Образование низкоосновных гидросиликатов оказывает положительное влияние на повышение прочности на растяжение при изгибе. Присутствие в составе комплексной добавки Наноактив-НМ-21 высокоэффективных поликарбоксилатных полимеров, оказывающих пластифицирующее действие, а также способствующих образованию повышенного количества гидратных соединений, что уплотняет структуру твердеющего бетона и, соответственно, повышает морозостойкость бетона.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии комплексной добавки Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящей из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5, пеногасителя Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия, а именно, увеличивает прочность на сжатие на 53,0%, увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 64% и повышает морозостойкость в 3,0 раза, до марки F11000 по сравнению с контрольным бездобавочным составом.

Смесь, включающая портландцемент, песок с модулем крупности 2,6, комплексную добавку Наноактив-НМ-21, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3 и водородным показателем рН= 5,5, состоящую из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5, пеногасителя Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенной прочностью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенным значением морозостойкости.

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

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении конструкций специального назначения.

Готовят сырьевую смесь следующим образом:

Пример конкретного выполнения.

1. Приготовление комплексной добавки Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5.

1.1. Дозируют 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью 1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5;

1.2 Дозируют пеногаситель Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5;

1.3. Дозируют золь кремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5;

1.4. Дозируют нитрит калия.

1.5. Смешивают отдозированные компоненты (по п.1.1. – п.1.4) при помощи лопастной мешалки до получения однородного раствора с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5.

2. Приготовление сырьевой смеси для высокопрочного бетона:

2.1. Дозируют портландцемент.

2.2. Дозируют песок с модулем крупности 2,6.

2.3. Дозируют добавку, приготовленную по п.1.5.

2.4. Дозируют воду.

2.5. Смешивают все компоненты, отдозированные по п.2.1. – п.2.4. в бетоносмесителе любой модификации, используемом на действующем производстве до получения однородной, без комков, подвижной смеси, которую используют по назначению для изготовления конструкций из высокопрочного бетона и из которой изготавливают образцы-кубы 10×10×10 см для определения прочности на сжатие и для определения морозостойкости бетона, а также изготавливают образцы-балочки размером 10×10×40 см для определения прочности на растяжение при изгибе. После изготовления все образцы хранили в нормальных условиях (при температуре t=20±2оС и влажности W≥95%) в течение 28 суток. Определение прочности на сжатие и определение прочности на растяжение при изгибе осуществлялось по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Определение морозостойкости производилось по ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости».

Полученные результаты представлены в таблице.

Таблица

№ образца Состав высокопрочного бетона, мас.% Прочность на сжатие, МПа Прочность на растяжение при изгибе, МПа Морозостойкость, цикл
Портландцемент Песок Песок с модулем крупности 2,6 золь кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5…6 Добавка – калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] Добавка по изобретению Наноактив-НМ-21 Вода
Кол-во, мас.% 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, с плотностью 1,027 г/см3, рН= 6,5 пеногаситель марки Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2 золь кремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, рН=3,5 Нитрит калия Вода
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 прототип 45,33 15,06 0,26 0,46 - - - - - - 12,12 68,40 9,6 400
2 контрольный 24,5 65,675 - - - - - - - - 9,825 51,2 6,1 300
3 24,0 66,00 - - 0,26 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,74 77,9 10,7 1000
4 24,0 66,00 - - 0,26 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,74 78,1 10,9 1000
5 24,0 66,00 - - 0,26 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,74 78,0 10,8 1000
6 24,5 65,675 - - 0,255 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,57 78,4 11,0 1000
7 24,5 65,675 - - 0,255 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,57 78,6 11,2 1000
8 24,5 65,675 - - 0,255 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,57 78,5 11,1 1000
9 25,0 65,35 - - 0,25 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,4 78,0 10,9 1000
10 25,0 65,35 - - 0,25 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,4 78,2 10,95 1000
11 25,0 65,35 - - 0,25 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,4 78,1 10,90 1000

Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,6, в качестве добавки содержит комплексную добавку Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящую из следующих компонентов, мас.%:

20% водный раствор поликарбоксилатного полимера,
представленного сополимером акриловой кислоты и
этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью
ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 31,2-36,0
пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла
с вязкостью 67 мм2 1,0-1,2
золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3,
значением водородного показателя рН=3,5 5,5-6,0
нитрит калия, KNO2 4,5-5,6
вода 53,0-56,0,

при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:

портландцемент 24,0-25,0
указанный песок 65,35-66,00
указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 0,25-0,26
вода 9,40-9,74



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к цементно-стружечным плитам, и может найти применение при устройстве ограждающих конструкций зданий. Технический результат заключается в снижении водопоглощения, повышении прочности, долговечности и эксплуатационной надежности плиты.

Данное изобретение относится к композиции для строительной смеси, включающей (α) по меньшей мере, одно неорганическое связующее вещество и (β) по меньшей мере, один водорастворимый сополимер на основе (а) 0.1-20 мас.

Изобретение относится к строительным материалам и может использоваться в гражданском, промышленном, дорожном и специальном строительстве. Технический результат - получение бетона с коэффициентом теплопроводности λ≤0,14 Вт/м*К и прочностью на сжатие - Rсж≥12,5 МПа.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению ячеистых бетонов неавтоклавного твердения с повышенным коэффициентом конструктивного качества и сниженным коэффициентом теплопроводности.

Настоящее изобретение касается строительной химической композиции, применимой в качестве быстросхватывающегося раствора для укладки плитки на полу и на стенах, демонстрирующего значения прочности при отрыве как минимум 0,5 МПа через 6 часов.

Изобретение относится к цементной композиции, имеющей высокую текучесть (например, показатель подвижности 0-drop 200 мм или более) перед отверждением и обладающей высокой прочностью на сжатие (например, 320 Н/мм2 или более) после отверждения.

Группа изобретений относится к ускорителю затвердевания и схватывания для гидравлических вяжущих, к способу ускорения затвердевания и схватывания гидравлических вяжущих и к применению указанного ускорителя затвердевания и схватывания в гидравлических вяжущих, более конкретно в торкрет-бетоне или в строительной торкрет-смеси.

Изобретение относится к высокопрочным бетонам. Техническим результатом является повышение прочности прочностью на растяжение при изгибе и повышенным коэффициентом химической стойкости.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно крупнопористых легких бетонов, и может быть использовано для изготовления мелкоштучных конструкционно-теплоизоляционных стеновых изделий для малоэтажного и коттеджного строительства.
Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.

Группа изобретений относится к строительству. Технический результат – эффективное удаление альдегидов в течение нескольких лет с сохранением цвета покрытия.

Изобретение относится к производству строительных материалов. Технический результат - создание акустического звукопоглощающего покрытия внутренних стен, потолков и других элементов зданий, возможность формировать вертикальный слой, наносимый на основание, толщиной от 20 до 50 мм за одно нанесение и слой до 20 мм, наносимый на потолок.

Изобретение относится к способам тушения больших площадей горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, хранящихся в емкостных хранилищах и резервуарах. Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ, включающем создание теплоизолирующего слоя из пористых сферических гранул на поверхности горения жидких горючих веществ и тушение очага пожара доступными средствами пожаротушения, при этом после образования теплоизолирующего слоя создают дополнительное огнестойкое теплоизолирующее покрытие на всей площади наружной поверхности пористых сферических гранул, причем при формировании этого покрытия используют быстротвердеющую пену, а в качестве материала для образования пористых сферических гранул применяют вулканическую пемзу.

Изобретение относится к сухим строительным смесям и может быть использовано для выравнивания бетонных и металлических оснований, включая палубы судов и морских нефтедобывающих платформ.

Изобретение относится к составу гребенчатого полимера, который используют для увеличения скорости потока и/или для уменьшения вязкости композиции минерального вяжущего вещества, где гребенчатый полимер содержит основную цепь, содержащую кислотные группы, и боковые цепи, присоединенные к основной цепи, причем среднечисленная молекулярная масса (Μn) всех боковых цепей составляет от 120 до 1000 г/моль и молярное отношение кислотных групп к боковым цепям составляет от 0,8 до 1,6.

Изобретение относится к области строительства и производства строительных материалов и может быть использовано при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении кислотоупорных бетонов и растворов на основе безобжигового вяжущего.Техническим результатом является повышение эффективности кислотоупорного вяжущего за счет улучшения его физико-механических и эксплуатационных свойств.

Изобретения относятся к области строительства и производства строительных материалов и могут быть использованы при производстве кирпича, тротуарной плитки и других мелкоштучных изделий, устройстве оснований, в том числе оснований дорог.

Изобретение касается сырьевых смесей для получения искусственного камня, который может быть использован в производстве бижутерии. Сырьевая смесь для получения искусственного камня включает, мас.

Изобретение относится к активируемой щелочами вяжущей системе для жаростойких бетонов из по меньшей мере одного минерального вяжущего и минерального активатора, который при смешении с водой образует отверждающийся геополимер, причем в качестве активатора содержится комбинация по меньшей мере двух магниевых компонентов (Mg-компоненты), которые реагируют с водой по щелочному механизму и при этом по-разному во времени реагируют с вяжущим, образуя геополимер, причем магниевые компоненты имеют разную химическую активность по отношению к влаге воздуха и/или по отношению к вяжущему.

Изобретение относится к области строительства, а именно к цементно-стружечным плитам, и может найти применение при устройстве ограждающих конструкций зданий. Технический результат заключается в снижении водопоглощения, повышении прочности, долговечности и эксплуатационной надежности плиты.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения. Технический результат – создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,6, в качестве добавки – комплексную добавку Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ1,041 гсм3, значением водородного показателя рН 5,5, состоящую из следующих компонентов, мас.: 20 водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ1,027 гсм3, значением водородного показателя рН6,5 - 31,2-36,0; пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2с - 1,0-1,2; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ1,014 гсм3, значением водородного показателя рН3,5 - 5,5-6,0; нитрит калия, KNO2 - 4,5-5,6; вода - 53,0-56,0, при следующем соотношении компонентов смеси, мас. : портландцемент - 24,0-25,0; указанный песок - 65,35-66,00; указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 - 0,25-0,26; вода - 9,40-9,74. 1 табл.

Наверх