Комплексна добавка в бетонні суміші і будівельні розчини

1. Комплексна добавка в бетонні суміші і будівельні розчини, яка містить прискорювач твердіння і пластифікатор, як прискорювач твердіння вона містить суміш солей на основі тіосульфату і роданіду натрію, яка відрізняється тим, що як приско C2 1 3 цтва синтетичних масних кислот на основі сульфату натрію - 2,0-4,0; фільтрат технічний пентаеритриту на основі форміату натрію - 1,0-3,0. Але температура замерзання рідкої фази при застосуванні означеної добавки становить лише -10...13 C. Найбільш близькою по технічній сутності і технічному результату, який досягається, є комплексна добавка в бетонні суміші та будівельні розчини за патентом РФ №2310618, МПК С04В 22/08, С04В 24/24, пріор. 10.04.2006р., що містить суміш солей на основі тіосульфату і роданіду натрію та органічний компонент, відповідно до винаходу, у якості органічного компоненту містить амкіроз і полінафталінсульфонат - суперпластифікатор С-3 при такому співвідношенні компонентів, мас. %: суміш солей на основі тіосульфату і роданіду натрію 5098; амкіроз - 1-40; суперпластифікатор С-3 - решта. Добавка забезпечує збільшення по відношенню до прототипу міцності і морозостійкості бетонів, але не дозволяє досягти необхідних значень підвищеної морозостійкості та зниженої до -14...-16 C температури замерзання рідкої фази. В основу винаходу поставлено завдання вдосконалення складу добавки підвищення її антиморозних властивостей міцності та морозостійкості бетону і пластичності шляхом додавання до прискорювача твердіння: суміші солей на основі тіосульфату і роданіду натрію більш ефективних компонентів та підвищення рівня пластичності за рахунок включення до складу пластифікаторів супер- та гіпер- пластифікаторів. Поставлене завдання вирішується тим, що комплексна добавка в бетонні суміші і будівельні розчини, яка включає прискорювачі твердіння у якості суміші солей на основі тіосульфату і роданіду натрію та пластифікатори, згідно з винаходом по-перше містить солі мурашиної кислоти та як додаток може містити ацетат натрію при такому співвідношенні компонентів: - прискорювачі твердіння 99,5-20,0мас. %: суміш солей на основі тіосульфату і роданіду натрію 34-99,5; солі мурашиної кислоти 0,5-33,0; ацетат натрію решта. - пластифікатори 0,5-80мас. %. 2. Комплексна добавка по п.1, відрізняється тим, що у якості солі мурашиної кислоти містить форміат натрію, або форміат кальцію, або форміат калію, або їх суміш. 3. Комплексна добавка по п.1, відрізняється тим, що у якості пластифікаторів містить полікарбоксилати, або амкіроз, або полінафталінсульфонат, або лігносульфонат технічний, або їх суміш. Солі мурашиної кислоти в присутності суміші суміш солей на основі тіосульфату і роданіду натрію активно впливають на процеси гідратації, прискорюють набір міцності як в ранні, так і в пізні строки твердіння. Ацетат натрію дозволяє додатково підвищити міцностні характеристики бетону на усіх стадіях утворення цементного каменю. Застосування комплексу наведених вище солей дозволяє знизити температуру замерзання рідкої фази бетонної су 89896 4 міші. Однак означена суміш прискорювачів твердіння сприяє дуже швидкому загусненню та твердінню при підвищеної кількості води затворювання. Гіперпластифікатор полікарбоксилат активно диспергує частки цементу в бетонній суміші, значно знижує кількість води затворювання, модифікує ріст штучних кристалів та в комплексі з пропонованими прискорювачами твердіння дозволяє максимально знизити температуру замерзання рідкої фази, підвищити морозостійкість та міцність бетону на всіх стадіях утворення цементного каменю. Амкіроз завдяки присутності у складі активних карбоксильних та гідроксильних груп діє у подібному напрямку, що і полікарбоксилат, але як менш сильний пластифікатор бетонної суміші та диспергатор цементних часток в бетонних розчинах. Полінафталінсульфонат діє як суперпластифікатор, та у комплексі з пропонованими прискорювачами твердіння водночас диспергує цементні частки та модифікує кристали штучного каменю, що приводить до підвищення реологічних характеристик бетонної суміші, міцності та морозостійкості бетону. Лігносульфонат технічний пластифікує бетонну суміш з добавкою пропонованих прискорювачів твердіння, але не дозволяє значно скоротити кількість води затворювання та сприяє значному затриманню процесів раннього структуроутворення. Але його застосування оправдано при температурах вище 10 C у якості самостійного пластифікатора і в суміші з попередніми пластифікаторами. Найбільш ефективним способом застосування пластифікаторів є поєднання їх в різних пропорціях у залежності від марки та особливостей хімічного складу цементу, типу наповнювачів, особливостей технологічних прийомів виробництва та експлуатації. Таким чином, добавка пластифікаторів, суперта гіперпластифікаторів у кількостях запропонованих у винаході дозволяє не лише пластифікувати бетонну суміш, але значно зменшити кількість води затворювання, та завдяки присутності сильних прискорювачів твердіння не загальмувати процес твердіння у ранні строки навіть при від'ємних температурах твердіння. Добавка гарно працює як у важких, легких та поризованих бетонних сумішах. Підвищення чи зниження кількості прискорювачів твердіння за рахунок пластифікаторів у межах концентрацій, що заявляються, сприяє не задовільній рухливості бетонної суміші чи зниженню її морозостійкості та підвищенню температури замерзання рідкої фази відповідно. У всіх подібних випадках знижується кінцева міцність бетону. Комплексну добавку, що заявляється, готують таким способом. Добавку готують шляхом дозування і змішування суміші солей на основі: тіосульфату і роданіду натрію, мурашиних кислот, ацетату натрію та пластифікаторів у межах кількостей, що заявляються. Мурашину кислоту вибирають із групи кислот: форміат натрію (CHOONa), форміат кальцію (Ca(CHOO)2), форміат калію (CHOOK). Або використовують суміш означених кислот. Ацетат на 5 трію (оцетокислий натрій C2H3OONa) додають до суміші у разі необхідності. Амкіроз випускається на основі ТУУВ2-7-19069017.001-98 у вигляді 30-50%го водного розчину. Компоненти змішують і дозують у відповідну тару. Приклад Для дослідження властивостей добавки, що заявляється, була приготовлена бетонна суміш, що містить: 1 частину цементу марки ШПЦ-ІІІ/А400 (Криворізького цементного заводу); 1,9 частини піску з модулем крупності 1,48; 2 частини щебеню фракції 5-10; 3 частини щебеню фракції 1020; 0,43 частини води. Добавку, що заявляється, можна додавати в бетонну суміш разом з водою затворювання в кількості 1,0-3,0% від маси цементу. Рухливість бетонної суміші визначали за ДСТУ БВ.2.7-114-2002. З бетонної суміші готували зразки бетону, що тверділи в нормальних термовологісних умовах, для випробувань на міцність і морозостійкість. Міцність зразків визначалася відповідно до ДСТ 18105-86, а морозостійкість - ДСТУ БВ.2.7-47-96. Були випробувані бетонні суміші, що містять добавку, як у співвідношеннях компонентів, що заявляються, так і за їхніми межами. Були також випро 89896 6 бувані бетонні зразки, виготовлені відповідно до складу, зазначеному у відомому рішенні (прототип), а також бетонні зразки, що містять 2,5% добавки від маси цементу, що тверділи, у нормальних термовологісних умовах. Склади комплексних добавок по відомим рішенням і рішенню, що заявляється, а також фізико-механічні характеристики бетонних зразків представлені в таблицях 1, 2. З таблиці випливає, що комплексна добавка, що заявляється, забезпечує підвищення пластичності, міцності, морозостійкості бетонів, дозволяє знизити температуру замерзання рідкої фази до 14...-16°С (випробування №3-9), а при перевищенні або зниження граничного вмісту прискорювачів твердіння чи пластифікаторів в складі добавки знижується міцність і морозостійкість бетону (випробування №2, 10-12). Пропонований склад компонентів дозволяє одержати нову високоефективну комплексну добавку, що забезпечує збільшення рухливості бетонних і розчинних сумішей, підвищення міцності та морозостійкості бетонів, зниження температури замерзання рідкої фази до -14...-16 C. Таблиця 1 Склад та фізико-хімічні характеристики експериментальних зразків бетонів Склад комплексної добавки, мас.% Температура Міцність Приклад Витрата МорозоПоліна стиск, ЛігноПолі- замерзання № випробу- добавки, Прискорювач ОК,см стійкість, Aмкі- нафтарідкої МПа сульфонат карбоквання % цикли твердін-ня роз лінсульфази,°С (28 діб) технічн силат фонат 14,0 50 30,6 контрольний 2 3 99,8 0,2 -15 12,0 250 31,0 3 2 99,5 0,5 -15 14,0 350 32,0 4 3 95,0 2,5 2,5 -15 21,5 400 32,9 5 2 80,0 10,0 10,0 -14 23,5 400 35,9 6 1 80,0 5,0 15,0 -16 23,5 450 40,7 7 1,5 50,0 30,0 20,0 -14 20,0 350 36,2 8 0,5 20,0 10,0 20,0 50,0 -14 24,0 350 48,0 9 0,5 20,0 30,0 50,0 -14 25,0 350 51,7 10 1 18,0 47,0 35,0 -10 24,0 300 39,6 11 0,5 15,0 85,0 -5 16,0 200 35,0 12 1 19,0 81,0 -10 22,0 250 40,5 за прототи1 50,0 19,0 31,0 -10 23,5 350 32,8 пом Таблиця 2 Склад прискорювача твердіння в експериментальних зразках бетонів № За прототипом. 2 3 4 Склад прискорювача твердіння, % мас. Суміш солей на основі Солі мурашиної кислоти тіосульфату та роданіАцетат натрію Форміат натрію Форміат кальцію Форміат калію ду натрію 80,0 99,7 0,3 99.5 0,3 0,2 80,0 10,0 10,0 7 89896 8 Продовження таблиці 2 5 6 7 8 9 10 11 12 70,0 60,0 50,0 50,0 34,0 60,0 50,0 30,0 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 10,0 4,0 15,0 35,0 15,0 20,0 10,0 5,0 15,0 9,0 15,0 Підписне 10,0 15,0 18,0 9,0 34,0 7,0 10,0 10,0 26,0 17,0 33,0 5,0 16,0 33,0 Тираж 26 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