Способ замедления схватывания и твердениявяжущего
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства ¹.Ч. Ь;л. С 04b 7 56
Заявлено 20.Х1.1968 (№ 1285135 29-33) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 666.97.035(088.8) Опубликовано 23.XII.1971. Бюллетень М 2 за 1972
Дата опубликования описания 22.II.19 2
Автор изобретения
Л. Г. Судакас
Заявитель Государственный Всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промышленности
СПОСОБ ЗА(ЧЕДЛЕНИЯ СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ
ВЯЖУЩЕГО
Изобретение относится к способу замедления схватывания и твердения вяжущих веществ гидр атационного твердения, которые используются в общестроительных раоотах, а также при тампонировании скважин.
Вяжущие вещества гидратационного твердения — портландцемент и композиции на его основе, гипсовые вяжущие вещества, а также ряд других (например, глиноземистый цемент) твердеют в результате взаимодействия минералов, составляющих порошковую часть, с водой при их затворении. Известен способ увеличения времени сохранения реологических свойств цементных растворов— удлинения времени загустевания, схватывания, затвердеваиия, достигаемый применением различных реагентов, которые действуют на цементные композиции следующим образом: влияют на растворимость глинозема (например, Са50ч 2НаО; Са1, СаЬОт 0,5Н О;
МазСОз и др.); способствуют образованию иа поверхности цементных зерен труднорастворимых пленок, затрудняющих к ним доступ воды (ХазР04, Ха В Оз, ХазАя04); образуют на поверхности цементных зерен гидрофильный слой за счет введения в цементный раствор поверхностно-активных веществ— сульфитно-спиртовой барды, карбоксиметилцеллюлозы и т. д.
Недостаток изве тного способа замедления схватывания с применением вышеуказанных реагентов-замедлителей состоит в том, что отсутствует унифицированный для всех материалов принцип замедления, что ведет к эмпирическому подходу к решению задачи в каждом отдельном случае; невозможность предвидеть оптимальные условия применения замедляющих реагентов, 10 что часто приводит к их нерациональному использованшо li соответствующим экономическим издержкам; в ряде случаеь (особенно для быстротвердеющих материалов и высоких температур)
15 известный сиiocoo замедления схватывания и твердения вяжущих веществ не даст решения поставлешюй задачи.
Цель настоящего изобретения — повышешге
20 эффективности действия замедляющего рсатента и управлешье сроками схватывания и твердеиия.
Достигается это тем, что в воду затворения в одят буферирующие реагепты, например, 25 смесь растворимых в воде слабы.; кислот и сильны., оснований, со значе п1ем рН в пределах от 9,5 до 3 5.
Сущность способа заключается в том, что в цементный (вяжущий) раствор вводят та30 кие химические реагепты, «оторь1с создают
324236
Предмет изобретения
Составитель ь. Алекперов
Тскрсд Т. Ускова
Редактор К. Шанаурова
Корректоры: О. Зайцева и T. Гревцова
Заказ 333,16 И зд. Хе Тираж 448 Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типографии, пр. Сапунова, 2 и поддерживают в нем буферную среду определенной емкости и рН.
Замедляющее действие при этом способе основывается на следующих физико-химических процессах и соотношениях.
Процессы загустевания, схватывания, твердения вяжущих веществ гидратационного твердеппя связаны с образованием (при участии жидкой фазы раствора) кристаллически: и коллоидных новообразований.
Возникновение новообразований регламентируется pI-1 среды.
Искусственное удержание рН жидкой среды за пределами, при которых происходит образовапие новых кристаллических и аморф1ых фаз, ведет к замедлению (в предельном случае прекращению) процессов загустевания, схватывания и твердения.
Такое удержание рН жидкой среды и достигается с помощью буферного эффекта.
Время замедления процессов загустевания, схватывания и твердения вяжущих веществ гидратационного твердения определяется
i лавпым образом буферной емкостью жидкости затворения, которая в свою очередь зависит от состава и концентрации выбранных буферных реагентов.
Выбор реагентов, создающих в вяжущих растворах буферную среду, расчет физикохимических констант производится в полном соответствии с теорией буферных растворов.
В качестве замедляющих добавок, рекомендуемых для инициирования в вяжущих растворах буферной среды, следует назвать следующие вещества и группы веществ.
Смесь растворимых в воде слабых кислог н сильных оснований — например, муравьиной кислоты (К= 1,8.10- ) и едкого патра или слабых кислот и растворимых солей этих кислот — например, смесь уксусной кислоты н уксусвокислого натра. В этих случаях емколь получшощейся буферной среды будет зависеть от копн,ентрацпи реагентов, соотиoшения компонентов и степени (константы) диссоциации применявшейся кислоты.
Растворимые «ислые соли мяогоосноввых кислот с резко различающимися константами диссоциации — например, кислый виннокислый калий (К вЂ”вЂ” 1 ° 10 —, К2=4,5 10 в) или смесь кислых солей многоосновных кислот.
В этих случаях буферная емкость будет опре5 деляться только концентрацией реагентов.
Существуют следующие два условия, ограничивающие круг пригодных к употреблению реагентов при их использовании в предлагаемом способе замедления схватывания и твер10 дения вяжущих веществ. Это, во-первых, необходимость получения в вяжущем растворе определенных пределов рН. Для портландцементных растворов и для растворов шлаковых композиций рН буферной среды не
15 должно быть выше 9 — 9,5, а для гипсовых вяжущих — не выше 5,5 — 6. Во-вторых, не следует применять реагентов, образующих с переходящими из вяжущего вещества в раствор соединениями труднорастворимые осад20 ки, так как при этом эффективность таких реагентов искусственно сводится к минимуму.
Выбор необходимой дозировки реагентов производится, учитывая, что в каждом случае имеется прямая, практически (для применяе25 мого интервала концентраций) линейная зависимость между буферной емкостью раствора и временем до начала схватывания. Поэтому для выбора дозировки замедляющих реагентов в предлагаемых случаях необходи30 мо найти 2 любые точки на графике зависимости времени начала схватывания от буферной емкости раствора и затем, проведя через гих прямую, с достаточной точностью определять необходимую емкость и соответственно
35 концентрацию буферирующих реагентов.
Способ замедления схватывания и тверде40 ния вяжущего путем введения в вяжущий раствор химических реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности действия замедляющего реагента и управления сроками схватывания и твердения, в воду затворения вводят оуферирующие реагенты, например, смесь растворимых в воде слабых кислот и сильных ocIIoI a»vII, со значением рН в пределах от 9,5 до 3,5.
