Комплексна добавка для бетонної суміші

Комплексна добавка для бетонної суміші, що включає нейтралізовані розчини сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію, лігносульфонат технічний і органічний компонент у вигляді синтетичного 3 підвищити поліфункціональність комплексної добавки для бетонної суміші і, за рахунок цього, підвищити міцність і морозостійкість бетону. Поставлена задача вирішується тим, що в комплексній добавці для бетонної суміші, яка включає нейтралізовані розчини сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію, лігносульфонат технічний і органічний компонент у виді синтетичного полімеру, новим, відповідно до технічного рішення, є те, що вона містить додатково нітрат кальцію, як синтетичний полімер - поліакрилати, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: нейтралізовані розчини сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію - 20-80; нітрат кальцію - 10-40; лігносульфонат технічний - 5-20; поліакрилати - 520. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак технічного рішення і технічним результатом, що досягається, полягає в тому, що склад вихідних компонентів комплексної добавки для бетонної суміші, який заявляється, а саме додаткове введення в комплексну добавку для бетонної суміші нітрату кальцію; введення в комплексну добавку для бетонної суміші як синтетичного полімеру поліакрилатів; оптимізація кількісного складу комплексної добавки для бетонної суміші в сукупності з відомими ознаками забезпечує підвищення міцності і морозостійкості бетону, у який уведена комплексна добавка для бетонної суміші, що заявляється. Одночасне введення до складу комплексної добавки для бетонної суміші нейтралізованих розчинів сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію, нітрату кальцію, лігносульфонату технічного і поліакрилатів у співвідношенні, що заявляється, забезпечує підвищення міцності і морозостійкості бетону, при цьому кожен компонент комплексної добавки виконує свою функцію. При затворюванні, схоплюванні і твердінні бетонної суміші, у яку введена заявлена комплексна добавка, відбувається ряд реакцій як між компонентами комплексної добавки для бетонної суміші, так і між комплексною добавкою і складовими цементу. Введення в комплексну добавку для бетонної суміші нітрату кальцію забезпечує регулювання структури бетону, ущільнення, та підвищення водонепроникності. Це зв'язано з тим, що на стадії схоплювання бетонної суміші в ній утворюється армуючий структурний каркас з голчастих кристалів, наприклад, із кристалів Са(ОН)NO3, які потім обростають кристалами сульфоалюмінату кальцію і іншими з'єднаннями на стадії дозрівання і твердіння бетону. Це формує щільну структуру і сприяє підвищенню щільності і міцності бетону, а також забезпечує його інтенсивне твердіння при негативній температурі, підвищує морозостійкість бетону. При цьому введення нітрату кальцію, що є електролітом, забезпечує збільшення іонної сили розчину. Зменшення кількості компонента не забезпечить необхідних швидкостей реакцій, а збільшення кількості компонента може привести 31180 4 до погіршення якості бетону, оскільки гідроксили можуть проявитися на поверхні випару, переважно на кутових елементах бетонних конструкцій. Поліакрилати, отримані полімеризацією ефірів акрилової і метакрилової кислот, які введені в комплексну добавку для бетонної суміші, сприяють підвищенню адгезії, водонепроникності і збільшенню міцності бетону, а також підвищують його морозостійкість. Будучи суперпластифікаторами, поліакрилати абсорбуються на поверхні цементних зерен і надають їм негативного заряду. При цьому цементні зерна взаємно відштовхуються і надають руху цементному розчину і мінеральним складовим. Ланцюги, що створюють молекули суперпластифікатора, досить довгі, що забезпечує інтенсивне відштовхування. У результаті підвищується ефективність пластифікації, продовжується її дія. Пластифікуючий і водоредуцируючий вплив здійснює також технічний лигносульфонат, який входить до складу комплексної добавки для бетонної суміші, що заявляється. Лігносульфонат утворюється з лігніну при сульфітному варінні деревини з кислотою на натрієвій основі у виробництві целюлози і містить (%): лігносульфонат натрію - 66-71, цукри - 10-12, натрієві солі сірчистої кислоти - 12-14. Технічний лігносульфонат - поверхневоактивна речовина, яка зменшує поверхневий натяг води і після з'єднання з цементом і мінеральними складовими знаходиться в контакті з усіма компонентами бетону. У результаті збільшується їхня рухливість, що забезпечує пластичність бетону, зниження водопотреби, водовідділення, підвищення міцності і непроникності. Застосування лігносульфонату технічного в якості пластифікуючого компонента комплексної добавки для бетонної суміші дозволяє також поліпшити легкоукладаємість і сповільнити початкові терміни схоплювання бетонних сумішей. Кількості компонентів комплексної добавки для бетонної суміші, що заявляються, встановлені експериментально і є оптимальними для досягнення необхідного технічного результату. У комплексну добавку для бетонної суміші, що заявляється, вводять у заявленій кількості поліакрилати, наприклад, метилакрилат, этилакрилат, акрилонітрил і інші а також нейтралізовані розчини сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію наступного складу (мас. %): роданід натрію - 15-22, тіосульфат натрію - 12-21, сульфат натрію - до 6, вода - решта. Були виготовлені дослідні зразки бетонної суміші, що містять однакову кількість комплексної добавки, яка містить заявлені компоненти у співвідношенні, що заявляється, а також у співвідношеннях, у яких кількість визначених компонентів узята за межами, що заявляються. В однакових умовах готувалися зразки бетонної суміші з рухливістю П5, після чого вони піддавалися дослідженню впливу складу комплексної добавки на властивості бетону: міцність на стиск у віці 1 доби, міцність на стиск у віці 28 діб, морозостійкість (цикли поперемінного 5 31180 заморожування і відтаювання). Результати досліджень приведені в таблиці. У прикладах №№1-5 приведені показники досліджуваних зразків, виготовлених з використанням комплексної добавки, що містить середню кількість компонентів, а саме: лігносульфонату технічного - 15 мас. %, поліакрилатів - 15 мас. %, нейтралізованих розчинів сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію, мас.% 65, 60, 45, 30, 25, а нітрату кальцію, відповідно, мас.% - 5, 10, 25, 40, 45. Найкращі показники, що характеризуються міцністю бетону на стиск і морозостійкістю, отримані в зразках за прикладами №№2-4. При цьому показники, що характеризують бетон з комплексною добавкою, яка містить нітрат кальцію в кількості меншій за заявлену, значно нижче (приклад №1). При збільшенні кількості нітрату кальцію вище заявленої міцність бетону на стиск у віці 1 доби висока, а міцність на стиск у віці 28 діб нижче міцності бетону з заявленим співвідношенням компонентів (приклад №5). У прикладах №№6-10 приведені результати дослідження зразків, виготовлених з використанням комплексної добавки, яка містить середню кількість нітрату кальцію - 30мас. %, лігносульфонату технічного 18мас. %, нейтралізованих розчинів сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію, мас.% - 50, 47, 37, 32, 27, а кількість поліакрилатів склало, відповідно, мас.% - 2, 5, 15, 20, 25. 6 У прикладі 11 приведені дані, що характеризують відому комплексну добавку (за прототипом), яка містить: нейтралізовані розчини сіркоочистки коксового газу на основі роданіду, тіосульфату і сульфату натрію - 55мас. %, лігносульфонат технічний 10мас. %, полікарбоксилефір - 35мас. %. Міцність на стиск таких зразків складає: у віці 1 доби 14,0МПа, у віці 28 діб - 64,0МПа, морозостійкість - 200 циклів, тобто, бетон з відомою комплексною добавкою має більш низькі показники. Промислова придатність корисної моделі, що заявляється, підтверджується можливістю одержання комплексної добавки для бетонної суміші з відомих компонентів, узятих у співвідношенні, що заявляється, на відомому устаткуванні. Таким чином, комплексна добавка для бетонної суміші, що заявляється, забезпечує підвищену міцність бетону на стиск у віці 1 доби, у віці 28 діб, і морозостійкість, що дозволить широко використовувати комплексну добавку, яка заявляється, у будівництві споруджень різного призначення. Таблиця Склад комплексної добавки, мас. % № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 за прототипом нейтралізовані розчини нітрат лігносульфонат сіркоочистки кальцію технічний коксового газу 65 60 45 30 25 50 47 37 32 27 55 5 10 25 40 45 30 30 30 30 30 15 15 15 15 15 18 18 18 18 18 10 Найкращі характеристики бетону, який містить комплексну добавку, отримані в прикладах №№79. У випадках, коли вміст поліакрилатів менше, ніж 5 мас. %, чи більше ніж 20 мас. %, тобто, відмінне від заявленого, виготовлені зразки з бетонів з такими добавками мають меншу міцність на стиск у віці 1 доби (приклади №№6,10). поліакрилати 15 15 15 15 15 2 5 15 20 25 Характеристика бетону, який містить комплексну добавку міцність бетону на морозостійкість, стиск, МПа цикл. 1 28 діб. доба. 14,0 63,6 200 14,6 64,0 250 17,2 67,6 300 18,0 68,0 300 18,7 66,2 300 15,2 64,0 300 16,0 64,8 300 16,9 65,2 300 16,6 66,0 300 14,5 65,3 300 35 14,0 полікарбоксилефір 64,0 200