Комплексна добавка-регулятор тужавлення для отримання будівельних сумішей

Реферат: UA 76711 U UA 76711 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі будівельних матеріалів, а саме сповільнюючи тужавлення добавок для будівельних сумішей з використанням в'яжучих матеріалів, виготовлення бетонів та розчинів з високою рухливістю та подовженою у часі технологічною придатністю при підвищеній температурі навколишнього середовища. Відома добавка для бетонної суміші, що містить біомасу мікроорганізмів і воду /1/, до складу якої входять: білок, полісахариди, дисахариди, редукуючі речовини, органічні кислоти, спирти та мінеральні речовини, що отримані шляхом вирощування бактерій Bacillus species у водному розчині меляси. При застосуванні даної добавки отримуємо підвищення міцності бетону, але недоліком її є низька живучість бетонної суміші. Відома добавка для цементних бетонів і будівельних розчинів /2/, яка містить сульфат натрію, хлорид натрію та лігносульфонати технічні, отримана шляхом перемішування без нагрівання зазначених компонентів. При цьому досягається сповільнення термінів тужавлення, підвищується морозостійкість, знижуються загальні енергозатрати. Недоліком є висока витрата, отримання лише в сухому стані (у вигляді порошку), та зниження ранньої міцності бетону. Найбільш близькою за технічною суттю і результатом є комплексна добавка /3/, яка використовується при виробництві бетонів, будівельних розчинів, залізобетонних і спеціальних бетонних виробів, що складається в мас. %, з: суміш баластних солей сіркоочистки коксового газу на основі тіосульфату і роданіду натрію - 61-95; суперпластифікатор С-3 - решта. В результаті отримують комплексну добавку, що активує структуроутворення в ранні строки твердіння, підвищує міцність і морозостійкість. Недоліком добавки є різке падіння рухливості будівельних сумішей та скорочений термін технологічної придатності. В основу корисної моделі поставлено задачу створити комплексну добавку - регулятор тужавлення для виготовлення будівельних сумішей з підвищеною живучістю (2-4 години), при цьому зменшити негативний вплив сповільнювачів, це дає змогу отримувати бетони і розчини певної марки у встановлені строки, а також транспортувати суміші на довгі відстані, що особливо актуально в теплу пору року. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що комплексна добавка - регулятор тужавлення для отримання будівельних сумішей, яка складається з суперпластифікатора С-3, електроліту (роданід, тіосульфат, карбонат лужного металу або їх суміш), та додатково містить сухе молоко, непридатне для харчового використання, отримуємо стабільну в часі, без ознак розшарування, седиментації та розкладу речовин систему. До складу добавки входять, в мас. %: - суперпластифікатор С-3 5,0 - 39,9 - сухе молоко 0,1 - 0,4 - електроліт (роданід, тіосульфат, карбонат лужного металу або їх суміш) решта. Суперпластифікатор С-3 активно диспергує частинки в'яжучого, значно знижуючи кількість води зачинення, надає високої рухливості суміші, зберігає живучість бетону до 4 годин, а також модифікує кристалоутворення мінералів. В комплексі з солями, що пропонуються, дозволяє максимально знизити температуру замерзання рідкої фази будівельної суміші, підвищити морозостійкість та міцність бетону на всіх стадіях утворення штучного каменя. Роданід при наступних реакціях мінералів цементу сприяє високому тепловиділенню та швидкому набору міцності, як при низьких так і нормальних температурах. Карбонат усуває замерзання рідкої фази в будівельних розчинах, є структуроутворюючим компонентом на ранній стадії твердіння, тіосульфат забезпечує високу ранню міцність затверділого розчину та бетону. Наявність у комплексній добавці сухого молока, що включає різноманітні органічні речовини (жири, білки та вуглеводи), сприяє тривалому збереженню рухливості бетонної суміші. Це відбувається завдяки їх адсорбції на поверхні найбільш реакційноздатних мінералів цементу, в першу чергу на поверхні С3А. Крім сповільнення гідратації мінералів, відбувається початкове блокування переходу гексагональної форми гідратів у кубічну. Комплексну добавку-регулятор тужавлення готують наступним чином: спочатку підігрівають воду до 50-60 °С, додають сухе молоко, непридатне для харчового використання, ретельно перемішують шляхом барботування. Всі інші складові додають в будь-якому порядку і також барботують до повного розчинення всіх компонентів у вищевказаних співвідношеннях. Готовий продукт дозуємо у відповідну тару. При перевищенні або зниженні граничного вмісту компонентів у складі добавки знижується міцність бетону або різко зменшується збереження рухливості бетонної суміші. Так збільшення долі сухого молока негативно впливає на міцність бетону, але істотно покращує збереження рухливості суміші. При зменшенні вмісту цього компоненту і при підвищенні вмісту електроліту різко падає рухливість бетонної суміші, проте міцність бетону суттєво підвищується. 1 UA 76711 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Для випробувань властивостей заявленої добавки готували бетонну суміш наступного 3 складу на 1 м : цемент марки ПЦ-ІІ/А Ш-500 -350кг (ВАТ «Волинь-Цемент»); щебінь фракції 5-20 - 1180 кг; пісок - 760 кг; вода - 180 л; суперпластифікатор СП-1 (ТОВ «Поліпласт Новомосковськ»); суміш електролітів (ВАТ «Алчевський коксохімічний завод»); некондиційне сухе молоко (ВАТ «Ічнянський молокопереробний завод»). Випробування добавки проводили за ДСТУ Б В.2.7-69-98 «Добавки для бетонів. Методи визначення ефективності». Осадку конуса бетонної суміші, за ДСТУ Б В.2.7-114-2002 «Суміші бетонні. Методи випробувань.» Для випробування на міцність із суміші готували бетонні зразки - куби розміром 10*10*10 см , що тверділи в нормальних тепловологих умовах, міцність зразків визначали за ДСТУ Б В.2.7214:2009 «Бетони. Методи визначення за контрольними зразками.» Були випробувані бетонні суміші, що містять комплексну добавку в заявлених співвідношеннях компонентів, а також за їх межами, крім того випробувані бетонні зразки, виготовлені з добавкою відповідно до складу, що вказаний у прототипі. Витрата добавки в складах бетону становить 1 % від маси цементу в перерахунку на суху речовину, яку вводять разом з водою зачинення, початкова легкоукладальність бетонної суміші ОК = 22-24 см . Одночасно, з допомогою скляного циліндра, визначали час, за який комплексна добавка зберігає однорідний стан без ознак розшарування. Склади комплексних добавок згідно відомому і заявленому рішеннях, а також фізикомеханічні характеристики бетонних зразків наведені в таблиці. Як видно з таблиці, заявлена комплексна добавка-регулятор тужавлення для отримання будівельних сумішей забезпечує стабільну та однорідну консистенцію бетону протягом 4 годин. Через 30 хвилин після приготування бетонних сумішей початкова осадка стандартного конуса з пропонованою добавкою (ОК = 20-23 см) майже не відрізняється від прототипу (ОК = 18-22 см), але з часом за 3 години спостерігаємо різке падіння рухливості зразків сумішей з добавкою за прототипом (ОК = 0...3 см). Натомість суміші з добавкою що пропонується значно краще зберігають рухливість (ОК = 11-22 см) через 3 години і (ОК = 9-15 см) через 4 години. Середня міцність на 2 добу порівнюваних зразків однакова, а на 7 та 28 добу міцність зразків з добавкоюрегулятором тужавлення на 4-7 % вище. Використання комплексної добавки-регулятора тужавлення у вищевказаних кількостях дозволяє отримати бетонні суміші з початковою осадкою стандартного конуса 20...23 см та кінцевою через 4 години 9-15 см, при цьому отримуємо показники за міцністю на рівні або вищі ніж у прототипу. Комплексна добавка-регулятор тужавлення, що пропонується, забезпечує тривале (протягом 4 годин) збереження бетонних сумішей. Крім того будівельні суміші, отримані з добавкою, мають вищі середні показники міцності на 28 добу. Може застосовуватись для виготовлення монолітних і збірних бетонних конструкцій, а також для розчинів з довгою придатністю для роботи, що особливо актуально при тривалому транспортуванні будівельних сумішей на об'єкт та підвищених температурах повітря. Додатково забезпечує утилізацію некондиційної продукції молокопереробних підприємств, покращує санітарно-епідеміологічну ситуацію в місцях виробництва. Джерела інформації: 1. Патент Росії № 2066306 С04В 28/04, С04В 28/04, С04В 24/14 опубл. 10.09.1996. 2. Патент Росії № 2307101 С04В 28/18; С04В 22/08; С04В 103/22; С04В 103/24 опубл. 20.01.2006. 3.Патент Росії № 2133406 С04В 28/14; С04В 24/22 опубл. 10.06.2004. Комплексна добавка-регулятор тужавлення для отримання будівельних сумішей. 2 UA 76711 U п/п Речовиний склад мас. % Заявлені 1 2 1 Суперпластифікатор 5,00 39,90 2 Сухе молоко 0,25 0,25 3 Електроліт 94,75 59,85 Осадка 0,5 22 21 стандартного 3,0 16 19 конуса бетонної 4 суміші, см через 14 годин, при t нс = 4,0 10 22 °С 2 14,9 18,7 Міцність, МПа 5 7 23,6 26,1 на добу 28 34,5 38,6 5 Поза межами За прототипом 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 22,50 22,50 22,50 0 57,4 22,50 22,50 5,0 29,0 17,0 0,10 0,40 0,25 0,25 0,25 0 0,55 77,40 77,10 77,25 99,75 42,35 77,50 76,95 95,0 71,0 83,0 20 23 22 20 21 24 23 18 22 20 11 22 20 15 18 2 22 0 3 1 9 15 14 2 14 21 22,7 12,8 20,1 16.3 10,8 18,7 1.7 18,0 19.4 16,2 29,5 21,8 27,3 24,7 17,4 26,8 9,5 25,3 24.2 25.1 36,0 35,0 37,4 29,8 30,4 31,6 18,3 30,6 38,2 36,0 Примітка: витрата добавки в складах бетону становить 1 % від маси цементу в перерахунку на суху речовину, початкова осадка стандартного конуса ОК = 22-24 см. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Комплексна добавка-регулятор тужавлення для отримання будівельних сумішей, яка містить суперпластифікатор С-3; та електроліт (роданід, тіосульфат, карбонат лужного металу або їх суміш), яка відрізняється тим, що додатково містить сухе молоко, непридатне для харчового використання, при такому співвідношенні компонентів, мас . %: суперпластифікатор С-3 5,0-39,9 сухе молоко 0,1-0,4 електроліт(роданід, тіосульфат, карбонат лужного металу або їх решта. суміш) Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3