Спосіб виготовлення цементно-піщаної суміші

Реферат: Спосіб виготовлення цементно-піщаної суміші включає змішування піску, портландцементу, води та лігносульфонату технічного. Лігносульфонат перед введенням в суміш піддають електролізній активації до досягнення рН 6…10 в залежності від його концентрації у суміші в межах 0,2-0,5 %. UA 99830 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ЦЕМЕНТНО-ПІЩАНОЇ СУМІШІ UA 99830 U UA 99830 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до будівельної галузі і призначена для виготовлення кладочних і штукатурних розчинів, захисних шарів та вирівнюючих стяжок будівельних конструкцій. Відомий спосіб виготовлення цементно-піщаних сумішей шляхом змішування заповнювача піску, в'яжучого - портландцементу і води [1]. Такі суміші дозволяють за рахунок зміни співвідношення пісок-цемент отримати розчини необхідної міцності. Однак ці суміші не є технологічними через їх високу жорсткість і малу рухомість, що значно впливає на їх легкоукладальність при виконанні робіт. Найбільш близьким до відомого способу виготовлення є спосіб, коли в склад суміші додатково вводять лігносульфонат технічний [2]. При цьому способі виготовлення відбувається зниження жорсткості і поліпшення рухомості сумішей, однак, введення в склад суміші лігносульфонату технічного призводить до зменшення міцності розчинів на стиск і згин. Отже, наявність технічного протиріччя, коли оптимальна за міцністю суміш не технологічна при виконанні робіт і, навпаки, оптимальна за технологічністю суміш має низькі показники міцності. В основу корисної моделі поставлена задача оптимізації способу виготовлення цементнопіщаної суміші, в якій використання активованого лігносульфонату технічного дозволить без зміни її технологічності підвищити міцність розчину на стиск і згин. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення цементно-піщаної суміші, що включає змішування піску, портландцементу, води та лігносульфонату технічного, в якому згідно з корисною моделлю, лігносульфонат перед введенням в суміш піддають електролізній активації до досягнення рН 6…10 в залежності від його концентрації суміші в межах 0,2-0,5 %. Для виготовлення дослідних зразків сумішей використовували такі компоненти: - Пісок стандартний для випробувань цементів - ДСТУ Б В.2.7-189:2009. - Портландцемент М400 за ДСТУ Б.В.2.7-46-96. - Вода для виготовлення бетонів і розчинів за ГОСТ 23732-79. - Лігносульфонат технічний за ОСТ 13-183-83. Склади цементно-піщаних сумішей наведені в табл. 1. Таблиця 1 Склади цементно-піщаних сумішей Найменування компонентів Номер складу вміст, мас % Концентрація лігносульфонату 2 3 4 5 1 0,4 0,1 Найближчий аналог Пісок 66,96 67,01 Портландцемент 22,32 22,34 Вода 10,63 10,63 Лігносульфонат технічний 0,09 Лігносульфонат технічний 0,02 активований 6 7 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 66,99 22,33 10,63 66,98 22,33 10,62 66,96 22,32 10,63 66,95 22,32 10,62 66,94 22,31 10,62 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 * Примітка. Концентрація лігносульфонату в процентах визначається як відношення його кількості до кількості в'яжучого (портландцементу). 30 35 Перед виготовленням сумішей лігносульфонат технічний електроактивували, використовуючи прилад, що являє собою ємність прямокутної форми, розділену між собою на дві частини проникною для іонів брезентовою перегородкою. На протилежних сторонах приладу всередині ємності розміщені анод і катод. На електроди через діодний місток подається постійна напруга 220V. В анодний простір заливається вода, а в катодний простір заливається розчин лігносульфонату технічного у воді. Вода під дією напруги проникає через брезентову перегородку і активує розчин лігносульфонату. Розчин в катодному просторі активується від 15 до 45 хвилин при середній силі струму 1,5-2 А. Ступінь активації лігносульфонату залежить від його часу активації. Чим більше час активації тим більше його рН. 1 UA 99830 U 5 10 15 Виготовлення дослідних сумішей здійснювали в лопатевому змішувачі. Для цього в змішувач засипали пісок, цемент, активований лігносульфонат технічний, а потім заливали воду і всю суміш перемішували 2 хвилини. Зразки для випробувань на згин і стиск виготовляли розміром 160×40×40 мм методом ущільнення в формах на лабораторній віброплощадці. Суміш в форми подавали рівномірно невеликими порціями при увімкненій вібраційній площадці. При виготовленні зразків температура повітря складала 18-20 °C, а його вологість - 45-50 %. Зразки із сумішей витримували одну добу в посудині з гідравлічним затвором при нормальній температурі. Зразки витримували під водою 28 діб. Для випробувань рухомості сумішей їх подавали після виготовлення в форму-конус, встановлену на диск струшувального столика. Суміш струшували на столику протягом 30 секунд. Рухомість сумішей оцінювали за результатами вимірювання діаметру розпливу у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Методика виготовлення зразків і проведення випробувань відповідала нормативним вимогам. Властивості цементно-піщаних сумішей наведені в табл.2. Таблиця 2 Властивості цементно-піщаних сумішей Показники Розплив конуса, мм Границя міцності на згин, МПа Границя міцності на стиск, МПа 20 25 30 Номер складу/Концентрація лігносульфонату 1 2 3 4 5 6 7 Ступінь активації лігносульфонату 0,4 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 технічного, рH Найближчий аналог не активов. 140 6 121 128 134 139 145 148 7 122 129 137 144 152 146 8 123 132 137 142 149 153 9 125 134 136 139 148 150 10 123 127 135 141 145 148 не активов. 4,56 6 4,27 4,92 4,9 4,49 4,06 3,65 7 4,5 5,35 4,9 4,38 3,96 3,86 8 4,54 5,5 4,95 4,66 4,22 3,68 9 4,48 5,53 5,3 4,77 4,68 3,98 10 4,42 5,48 5,14 5,3 4,79 4,41 не активов. 21,5 6 20,5 26,7 25,9 22,1 19,8 16,8 7 20,9 28,4 26,2 19,5 18,2 18,6 8 21,2 29,9 27,0 23,1 21,1 17,9 9 21,2 29,6 27,4 23,4 22,3 18,7 10 21,1 29,4 28,7 27,4 24,9 21,2 Як видно з табл. 2 границя міцності на згин дослідних цементно-піщаних розчинів підвищується при концентраціях добавки лігносульфонату в кількості 0,2-0,5 %. При цьому, при концентраціях добавки в межах 0,2-0,3 % міцність на згин підвищується при всіх ступенях активації лігносульфоната технічного, тобто при рН 6-10, при концентраціях добавки 0,4 % міцність підвищується лише при ступенях активації рН 8-10, а при концентраціях добавки в кількості 0,5 % міцність підвищується лише при ступенях активації рН 9-10. Кращу міцність на згин, що дорівнює 5,53 МПа, має склад 2 цементно-піщаного розчину при концентраціях добавки в кількості 0,2 % при ступені активації лігносульфонату технічного р Н9. Зі збільшенням у складах сумішей концентрації добавки до 0,6 % міцність розчинів на згин знижується і стає меншим, ніж у найближчого аналогу. Характер зміни границі міцності на стиск дослідних сумішей аналогічний до зміни границі міцності на згин. Кращу міцність на стиск, що дорівнює 29,9 МПа, має склад 2 цементнопіщаного розчину при концентраціях добавки в кількості 0,2 % при ступені активації рН 8. 2 UA 99830 U 5 10 15 Рухомість сумішей, яка характеризується розпливом конуса, практично не змінюється по відношенню до найближчого аналогу. Якщо порівняти розплив конуса сумішей при однакових концентраціях добавки 0,4 %, то його показники у неактивованого лігносульфонату технічного складають 140 мм (найближчий аналог, склад 1), a y активованого лігносульфонату - 139-144 мм. Тобто, можна констатувати високу технологічність як відомої, так і дослідних сумішей. Таким чином, одночасне підвищення міцності сумішей на стиск і згин досягається у складах дослідних сумішей при концентраціях добавки 0,2-0,5 %: при ступені активації лігносульфонату технічного рН 6-10 при концентраціях 0,2-0,3 %, при ступені активації рН 8-10 при концентрації 0,4 % та при ступені активації рН9-рН10 при концентрації 0,5 %. Джерела інформації: 1. ДСТУ Б В.2.7-187:2009 Будівельні матеріали. Цементи. Методи визначання міцності на згин і стиск - К.: Мінрегіонбуд України, 2010-22 с. 2. Дмитриев А.С., Малинина Л.А., Никифоров А.П. Деформативные свойства монолитного бетона с повышенными дозировками СДБ. // Бетон и железобетон, № 2, 1980. - С. 26-27 (найближчий аналог). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб виготовлення цементно-піщаної суміші, що включає змішування піску, портландцементу, води та лігносульфонату технічного, який відрізняється тим, що лігносульфонат перед введенням в суміш піддають електролізній активації до досягнення рН 6…10 в залежності від його концентрації у суміші в межах 0,2-0,5 %. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3