Комплексна добавка для бетонної суміші

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам комплексных добавок для бетонных смесей, используемых в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также к области утилизации экологически вредных отходов, образующи хся при нейтрализации стоков кислого и щелочного травления алюминиевых конструкций. В промышленности строительных материалов известна комплексная добавка для бетонной смеси, повышающая пластичность и прочность бетона, твердеющего в естественных температурных условиях (А.с. СССР №1694516, кл. C04B22/08). Добавка включает водный щелочной сток производства низкомолекулярных диметиловых эфиров полиоксиметиленгликолей на основе формиата натрия и сульфат натрия. Недостатком известной добавки является невысокая прочность бетона в ранние сроки твердения. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является добавка, содержащая 0,1 ... 9 частей компонента А (карбонат и/или сульфат щелочного металлами одну часть компонента Б (сульфат алюминия и калия, карбонат магния и/или основной карбонат магния) (Заявка Японии №3 - 19179, кл. C04B22/10, 22/14). Недостатком прототипа является относительно невысокая прочность бетона в ранние сроки твердения в естественных условиях и снижение пластичности бетонной смеси. В основу изобретения поставлена задача создания комплексной добавки для бетонной смеси, твердеющей в естественных условиях и обеспечивающей высокую прочность в ранние сроки твердения, путем использования продуктов нейтрализации стоков кислого и щелочного травления алюминиевых конструкций. Технический результат изобретения заключается в снижении энергоемкости производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций и, что чрезвычайно важно, в утилизации экологически вредных отходов, реально существующи х в Украине. Комплексная добавка содержит в качестве ускорителей твердения бетонной смеси сульфат натрия, сульфат алюминия и гидроокись натрия, образующиеся при нейтрализации стоков кислого и щелочного травления алюминиевых конструкций, при следующем соотношении компонентов, г/л; которые вводят в воду затворения в количестве 1 ... 2% от массы цемента, и лигносульфонат кальция 0,15 ... 0,17% от массы цемента. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав комплексной добавки отличается от известного введением новых компонентов, а именно: ускорителей твердения - гидроокиси алюминия и гидроокиси натрия, и пластификатора лигносульфоната кальция. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна". Анализ известных составов добавок показывает, что введенные в заявляемое решение вещества известны, однако, их применение в этих добавках в сочетании с другими компонентами не обеспечивает добавкам такие свойства, которые они проявляют в заявленном решении. Это позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию "изобретательский уровень". Ускоренное твердение в ранние сроки в естественных условиях обусловлено взаимодействием активных форм алюминия и сульфат ионов, приводящего к ускорению гидратации элитной, белитной, алюмоферитной и алюминатной составляющих цемента за счет: связывания гидроокиси кальция, образующейся при гидратации цемента растворимыми сульфатами в сульфат кальция, реагирующей в последующем с алюминатной и алюмоферитной фазой цементного клинкера с образованием гидросульфоалюминатов кальция; взаимодействия сульфата алюминия и гидроокиси алюминия с продуктами гидратации цемента с образованием гидроалюминатов и гидросульфоалюминатов кальция; повышения pH гидратируемой фазы цемента вводимой и образующейся гидроокисью натрия. Введение в бетонную смесь комплексной добавки на основе отходов алюминиевых производств и лигносульфоната кальция, ввиду отсутствия коррелирующих ионов и повышения pH бетона, не приводит к коррозии арматуры и бетона, Добавка представляет собой суспензию, которая вводится в воду затворения. Оптимальное количество добавки установлено экспериментально. Лабораторные испытания проводились на бетонных образцах М200 с добавкой. Твердение происходило в естественных условиях. Предел прочности на сжатие испытываемых образцов сопоставлялся с пределом прочности контрольных образцов без добавки. Результаты испытаний приведены в таблице. Из приведенных данных следует, что; - оптимальное количество добавки находится в диапазоне 1 ... 2% от массы цемента; - распалубку можно производить через 3сут; - прочность бетона через 3сут составляет 60 ... 100%, а через 28сут - 100 … 140% от марочной прочности.