Спосіб виготовлення комплекснoї добавки в бетонні суміші і будівельні розчини

Спосіб виготовлення комплексної добавки в бетонні суміші і будівельні розчини, що включає нейтралізацію відпрацьованого розчину коксогазових заводів на основі солей тіосульфату, роданіду і сульфату натрію, уведення в нейтралізований продукт додаткового компонента і перемішування, який відрізняється тим, що як додатковий компонент використовують кожний окремо або в будьякому поєднанні: суміш оксидів кальцію, кремнію, заліза, алюмінію, марганцю, магнію при їх дисперсності менше 5 мкм, амкіроз, сульфований меламінформальдегід, акрилат, полікарбоксилат, поліфосфат натрію у кількості від 1 до 99 мас. %, а після перемішування її піддають висушуванню при температурі від 50 до 180 °С при зниженому тиску. Винахід стосується області будівельних матеріалів, зокрема способів приготування комплексних добавок у бетонні суміші й будівельні розчини. Для забезпечення пластичності бетонних сумішей і будівельних розчинів в їх склад уводиться надлишок води, що сприяє водовідділенню й розшаруванню твердих компонентів, що призводить до зниження міцності, морозостійкості й інших характеристик бетону. Для регулювання кількості води затворювання до складу бетонів і будівельних розчинів уводять добавки, що мають пластифікуючий й водознижуючий ефекти, здатні прискорювати процеси структуроутворення й твердіння, а також забезпечувати одержання бетонних сумішей і будівельних розчинів з заданими характеристиками. Відомий спосіб приготування добавки для бетонної суміші, що включає нейтралізацію відходів цеху сіркоочистки коксогазових заводів на основі роданіду, тіосульфату й сульфату натрію [А.С. СРСР №1248983, кл. С04В24/18, 1986]. Недостатня рухливість бетонних і будівельних розчинів при використанні цього способу знижує ефективність і актуальність його застосування. Найбільш близьким по технічній сутності й технічному результату є спосіб готування добавки - прискорювача твердіння бетону, що включає нейтралізацію відпрацьованого розчину коксогазових заводів на основі роданіду, тіосульфату й сульфату натрію (POP), що відрізняється тим, що в нейтралізований продукт додатково уводять інгібітор корозії катапін у кількості 1-10г на 1л розчину зазначеного складу, отриману добавку перемішують і сушать при 200-300°С до утворення сипучого продукту [№а.19997, кл. С1, С04В28/04, 24/18, 22/08, 09.08.93]. Додавання катапіну-інгібітора КИ1 у нейтралізований розчин солей POP знижує швидкість корозії вуглецевих конструкційних сталей, однак не забезпечує достатньої рухливості бетонних і будівельних розчинів, а також морозостійкості й міцності бетону. В основу винаходу поставлено задачу створення способу виготовлення комплексної добавки в бетонні суміші й будівельні розчини зі зниженим містом води, який забезпечує збільшення водознижуючого й пластифікуючого впливу без зниження захисних властивостей бетону стосовно сталевих арматур шляхом введення до складу добавки компонента, що забезпечує підвищення (19) UA (11) 87202 (13) C2 (21) a200710680 (22) 27.09.2007 (24) 25.06.2009 (46) 25.06.2009, Бюл.№ 12, 2009 р. (72) КОВАЛЕНКО СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, БЕСПАЛОВ АНДРІЙ ІВАНОВИЧ, КОВАЛЕНКО ВАЛЕНТИНА ВОЛОДИМИРІВНА, ВАЛЕТДИНОВ РИФКАТ ФОАТОВИЧ, RU (73) КОВАЛЕНКО СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ (56) UA 19997, C1, 25.12.1997 UA 40214, A, 16.07.2001 UA 3186, C1, 26.12.1994 RU 2270815, C1, 27.02.2006 RU 2290375, C1, 27.12.2006 RU 2270816, C1, 27.02.2006 JP 63288934, A, 25.11.1988 3 87202 4 пластичності будівельних розчинів, міцності, мороЗниження вмісту суміші солей на основі тіосузостійкості бетонів та забезпечення таких умов льфату й роданіду натрію у складі добавки нижче висушування, за якими компоненти добавки хімічмежі, що заявляється, приводить до вповільнення но не взаємодіють та не розкладаються. інтенсивності твердіння бетону. Поставлене завдання вирішується тим, що Підвищення вмісту суміші солей на основі тіоспосіб виготовлення комплексної добавки в бетонсульфату й роданіду натрію у складі добавки вище ні суміші й будівельні розчини, що включає нейтмежі, що заявляється, приводить до зниження її ралізацію відпрацьованного розчину коксогазових пластифікуючого впливу. заводів на основі тіосульфату, роданіду і сульфату Введення поліфосфатів натрію як поверхневонатрію, уведення в нейтралізований продукт додаактивної речовини, дозволяє збільшити повноту ткового компонента й перемішування, відрізняєтьреакції взаємодії добавки з цементом, а отже підся тим, що додатковий компонент застосовують вищити ефективність її впливу на бетонні суміші й кожний окремо або в будь-яких сполученнях пласбудівельні розчини й розширити область застосутифікатор з ряду: суміш оксидів кальцію, кремнію, вання добавки. заліза, алюмінію, марганцю, магнію при їх дисперВиготовлення комплексної добавки здійснюсності меньшей 5мкм, амкіроз, сульфований меють у такий спосіб. ламінфофмальдегід, акрилат, полікарбоксилат, Добавку готують шляхом дозування в межах поліфосфат натрію у кількості від 1 до 99%мас., а кількостей, що заявляються, і змішування зазнапісля перемішування її піддають висушиванню при чених компонентів традиційним способом. У нейттемпературах від 50 до 180°С при зниженому тисралізований розчин солей на основі тіосульфату й ку. роданіду натрію додають амкіроз або сульфоваУ пропонованому способі додавання до нейтний меламін формальдегід, або полі карбоксилат, ралізованого відпрацьованного розчину солей на або акрилат, або поліфосфат натрію, або суміші основі тіосульфату й роданіду натрію у комплексі дисперсних (менше 5мкм) оксидів кальцію, кремабо окремо кожного із пластифікаторів типу: сульнію, заліза, алюмінію, марганцю, магнію, або їх фований меламінфармальдегід, амкіроз, полікарсполучення у складі добавки в кількості від 1 до боксилат, акрілат, поліфосфат натрію й суміші 99%мас. Потім суміш ретельно перемішують і додисперсних (менш 5мкм) оксидів кальцію, кремнію, зують на сушильну установку. Випарювання роззаліза, алюмінію, марганцю, магнію у кількості від чину проводили при атмосферному або знижено1 до 99%мас. дозволяє знизити кількість води заму тиску. творювання при збільшенні рухливості будівельАмкіроз виготовляється на основі ТУУВ 2-7них розчинів, підвищити ранню й кінцеву міцність і 19069017.001-98 у вигляді 30-50%-ного водного морозостійкість бетонів. Зазначені додаткові комрозчину. Акрилат являє собою сополімер складних поненти не знижують захисні властивості бетону ефірів метакрилової кислоти з акриловою та метастосовно сталевої арматури. криловою кислотою. Як полікарбоксилат застосоУ процесі прискореного висушування при знивували суміш низькомолекулярних і високомолеженому тиску в інтервалі температур 50-180°С у кулярних речовин з ненасиченої поліефірної зазначеній суміші не відбувається хімічна взаємосмоли, розчиненої в стиролі. Поліфосфат натрію дія компонентів між собою, також вони не розклавиготовляється за ДСТ 20291-80. Суміш дисперсдаються, що приводить до одержання нової добаних (менше 5мкм) оксидів кальцію, кремнію, заліза, вки, яка забезпечує збільшення водознижуючого й алюмінію, марганцю, магнію є тонкодисперсним пластифікуючого впливу, підвищення міцності, промисловим відходом, отриманим з допомогою морозостійкості бетонів при збереженні захисних електрофільтра при виробництві феросплавів і властивостей бетону стосовно сталевої арматури. абразивних матеріалів. Нейтралізований розчин Добавка виготовлена за пропонованим спососолей на основі тіосульфату й роданіду натрію бом може зберігатися тривалий час, транспортуочищений від токсичних речовин розчин мокрої ватися на великі відстані будь-яким видом транссіркоочистки коксового газу. порту. При цьому істотно знижуються витрати на Для експериментальної перевірки рішення, що транспортування. заявляється, виготовлені й випробувані зразки Таким чином, даний спосіб приготування й бетонної суміші, що містили: 1 частину цементу з'єднання компонентів відрізняється від відомих і марки ШПЦ-Ш/А-400 (Криворізького цементного надає бетонній суміші й будівельним розчинам заводу); 1,9 частини піску з модулем крупності нові властивості, що дозволяє зробити висновок 1,48; 2 частини щебеню фракції 5-10; 3 частини про відповідність рішення, яке заявляється, критещебеню фракції 10-20; 0,43 частини води. ріям «новизна» і «винахідницький рівень». Добавка добре розчиняється у воді. Уводять її Оптимальне співвідношення компонентів у у воду затворювання у вигляді попередньо пригоскладі добавки встановлено експериментально. товленого розчину в кількості 0,5-5% від маси цеПри збільшенні або зменшенні зазначеної кіменту. лькості одного з компонентів: амкірозу, сульфоваДобавку, що заявляється, уводили в бетонну ного меламінформальдегіду, полікарбоксилаті, суміш разом з водою затворювання в кількості акрилату і суміші дисперсних (менше 5мкм) окси1,5% від маси цементу. Рухливість бетонної суміші дів кальцію, кремнію, заліза, алюмінію, марганцю, визначали за ДСТУ БВ.2.7-114-2002 магнію - або з'єднань їх у комплексі в складі добаЗразки бетону, що тверділи в нормальних вки, неможливо досягти одночасного підвищення термовологісних умовах, були випробувані на міцпластичності будівельних розчинів, міцності й моність і морозостійкість. Міцність зразків визначали розостійкості бетону. відповідно до ДСТУ 18105-86, а морозостійкість 5 87202 6 ДСТУ БВ.2.7-47-96. Були випробувані бетонні су5мкм) оксидів кальцію, кремнію, заліза, алюмінію, міші, що містять добавку, як у співвідношеннях марганцю, магнію і зміна температури висушуванкомпонентів, що заявляються, так і за їхніми меня поза границями зазначеного інтервалу темпежами. Були також випробувані бетонні зразки, виратурного режиму або адіабатного режиму знижує готовлені відповідно до складу, зазначеному у або пластичність будівельних розчинів і коефіцієнт найбільш близькому технічному рішенні (протозахисної дії, або міцність і морозостійкість бетону тип). (приклади №1, 7, 8, 11, 13, 16, 17). При визначенні корозійної стійкості арматури в Пропонований спосіб виробництва й склад бетоні (ДСТУ Б В. 2.7-65-97, Додаток 2, СТСЭВ компонентів дозволяє одержати нову високоефек4421-83, таб. 2) використовували арматури класу тивну комплексну добавку зі зниженим вмістом А240С довжиною 120мм і діаметром 5мм, заклаводи, що забезпечує, при збільшенні рухливості дали її в середину 3-х балочек розміром бетонних і розчинних сумішей, підвищення міцнос40x40x160мм (на кожен експериментальний склад ті, морозостійкості бетонів без зниження захисних добавки виготовляли 3 балочки), при потенціалі властивостей бетону стосовно сталевої арматури. 300mV визначали щільність струму й порівнювали Вплив на адіабатні характеристики процесу висуїї з установленою п.4.6 ДСТУБВ.2.7-65-97 нормою шування у напрямку зниження тиску не лише забезпечує високі фізико-хімічні характеристики дов 10mΑ/см2. бавки за рахунок запобігання розкладання її Склади комплексних добавок за відомим й рікомпонентів та відсутності хімічної взаємодії між шенням, що заявляється, а також фізико-механічні ними, а і сприяє значному підвищенню продуктивхарактеристики бетонних зразків, представлені в ності самого процесу випаровування. При цьому таблиці. рідка добавка не реагує з атмосферним киснем З аналізу таблиці випливає, що комплексна при підвищених температурах, що сприяє запобідобавка, що заявляється, забезпечує підвищення ганню інтенсивного руйнування з'єднань натрієвих пластичності будівельних розчинів, міцності, моросолей та, як наслідок, підвищенню ефективності зостійкості бетону (приклади №5, 6, 9, 10, 14, 15), добавки, а також знижується температура ефектиа перевищення або зниження граничного вмісту вної дегідратації означеної суміші до 50°С. пластифікаторів: сульфованого меламінфармальдегіду, амкірозу, полікарбоксилатів, акрилатів, поліфосфатів натрію, суміші дисперсних (менших Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601