[go: up one dir, main page]

RU2627344C1 - Бетонная смесь - Google Patents

Бетонная смесь Download PDF

Info

Publication number
RU2627344C1
RU2627344C1 RU2016126774A RU2016126774A RU2627344C1 RU 2627344 C1 RU2627344 C1 RU 2627344C1 RU 2016126774 A RU2016126774 A RU 2016126774A RU 2016126774 A RU2016126774 A RU 2016126774A RU 2627344 C1 RU2627344 C1 RU 2627344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
water
portland cement
highly active
linamix
Prior art date
Application number
RU2016126774A
Other languages
English (en)
Inventor
Анастасия Александровна Семкина
Геннадий Гаврилович Рябов
Роман Геннадиевич Рябов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority to RU2016126774A priority Critical patent/RU2627344C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2627344C1 publication Critical patent/RU2627344C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/32Superplasticisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к составам бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (бордюрных камней, стеновых блоков, фундаментов, гидротехнических сооружений). Технический результат - снижение содержания Са(ОН)2 в составе, приводящий к снижению коррозии I и II вида, и увеличение прочности за счет введения в состав бетонной смеси пуццолановых добавок и суперпластификатора. Бетонная смесь включает портландцемент, заполнитель, микрокремнезем и воду, причем она содержит высокоактивный метакаолин, в качестве суперпластификатора взят «Линамикс ПК» при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент - 19-20; песок природный средний - 67-68; микрокремнезем - 0,8-1,81; высокоактивный метакаолин - 0,5-1,08; суперпластификатор «Линамикс ПК» - 0,1-0,2; вода - остальное. 2 табл.

Description

Изобретение относится к составам бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении и ремонте бетонных изделий (бордюрных камней, стеновых блоков, фундаментов, гидротехнических сооружений).
Известна бетонная смесь, включающая портландцемент, молотый известняк, золу-унос ТЭЦ, песок кварцевый, щебень гранитный, суперпластификатор на основе поликарбоксилатов МС-RowerFlow 2695, вода (патент РФ №2525565, МПК8 C04B 28/04, C04B 24/24, C04B 111/20, C04B 103/32 от 20.08.2014).
Наряду с достоинствами бетонной смеси (повышение коррозионной стойкости), имеется недостаток: непостоянство составов применяемой добавки отхода производств.
Наиболее близкий состав бетонной смеси приведен в патенте РФ №2111188, МПК8 C04B 24/06, C04B 18/08, C04B 111/20, опубликованном 20.05.1998 года. Бетонная смесь для изготовления изделий и конструкций защитных покрытий, эксплуатируемых в биологически агрессивных средах, содержит портландцемент, заполнитель, микрокремнезем, добавку - алкилбензилдиметиламмоний хлорид и полигексаметиленгуанидин хлорид и воду.
Наряду с достоинствами бетонной смеси есть и недостатки: значительное содержание Ca(OH)2 и недостаточная прочность.
Задачей технического решения является уменьшение содержания Ca(OH)2 в составе цементного камня, приводящее к снижению коррозии I и II вида, и увеличение прочности затвердевшего бетона.
Для реализации задачи в состав бетонной смеси включающей портландцемент, заполнитель, микрокремнезем, добавку состава алкилбензилдиметиламмоний хлорид и полигексаметиленгуанид хлорид, воду, в качестве заполнителя вводят песок природный средний, а вместо добавки (состав алкилбензилдиметиламмоний хлорид и полигексаметиленгуанидин хлорид) вводят пуццолановые добавки (микрокремнезем и высокоактивный метакаолин), содержащие аморфный кремнезем и суперпластификатор полифункционального действия на основе полиоксиэтиленовых производных полиметакриповой кислоты «Динамикс ПК», воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:
портландцемент 19-19,9
заполнитель - песок природный средний 67-67,5
микрокремнезем 0,8-1,81
высокоактивный метакаолин 0,5-1,08
суперпластификатор «Динамикс ПК» 0,1-0,2
вода остальное
Состав предлагаемой бетонной смеси и прототипа приведен в таблице 1.
Для реализации поставленной задачи были использованы компоненты со следующими свойствами:
- портландцемент общестроительный марки ЦЕМ I 42,5 Н, соответствующий ГОСТ 31108 производства ООО «Тулацемент», Тульская область. Портландцемент не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.
- заполнитель - песок природный средний с карьера «Ясногорский песчаный карьер», Тульская область. Применяемый песок в качестве заполнителя соответствует ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 26633-2012. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов Аэфф в песке составляет 82,3 Бк/кг.
- микрокремнезем TR680085008 (ОАО ЧЭМК г. Челябинск) - образуется как побочный продукт при производстве ферросилиция и осаждается в электрофильтрах. Большую часть образуют частички аморфного оксида кремния круглой формы средним размером 0,1 мкм и удельной поверхностью 16-22 м2/г. Химический состав: SiO2 - 86-92%; Al2O3 - 0,6-0,8%; Fe2O3 - 0,4-0,7%; CaO - 0,4-0,9%; MgO - 0,8-1,0%; Na2O - 0,6-0,8%; K2O - 1,2-1,4%; C - 0,9-1,2%; S - 0,2-0,3%. Микрокремнезем радиационно и гигиенически безопасен, соответствует первому классу материалов (использование без ограничений) и соответствует четвертому классу опасности (малоопасная степень). Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в добавке не превышает 370 Бк/кг.
- высокоактивный метакаолин «Синерго» - продукт дегидратации каолиновой глины (природного гидроалюмосиликата). Дегидратированный аморфный алюмосиликат является высокоактивным природным пуццоланом, т.е. гидравлически активной добавкой, способной при взаимодействии с известью (Са(OH)2), образовывать нерастворимые низкоосновные гидроалюмосиликаты кальция. Химический состав: SiO2 - 51,4%; Al2O3 - 42%; Fe2O3 - 0,8%. Удельная поверхность метакаолина составляет 12-13 м2/г. Высокоактивный метакаолин радиационно и гигиенически безопасен.
- добавка «Динамикс ПК» относится к классу суперпластификаторов по ТУ 5870-002-14153664-04, представляет собой смесь полиоксиэтиленовых производных полиметакриловой кислоты. Производитель добавки ООО «Полипласт Новомосковск», Тульская область.
- вода затворения соответствует ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и растворов. Технические указания».
Пример реализации
Пример - приготавливали предполагаемый состав бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой. Дозировали по массе компоненты состава №1, приведенного в таблице №1. Перемешивали в сухом состоянии портландцемент, песок, высокоактивный метакаолин, микрокремнезем и 2/3 воды с дальнейшим введением добавки суперпластификатора «Динамикс ПК» (приготовлен по ГОСТ 24211), 1/3 оставшейся воды и окончательным перемешиванием.
Аналогичный способ: были приготовлены составы бетонной смеси с комплексной модифицирующей добавкой №2, №3, №4 и №5.
Эффект действия разработанной бетонной смеси был проверен на опыте. Образцы формовали размером 40×40×160 мм. По три штуки в каждой партии.
Твердели образцы при нормальных условиях 28 суток, а затем были испытаны на показание прочности на растяжение при изгибе и при сжатии. Были проведены испытания по определению в составе Са(OH)2 по методике ГОСТ25818-91. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Механизм действия активных добавок в составе бетонной смеси в основном обусловлен их химическим взаимодействием с известью, образующейся в результате гидролиза C3S при гидратации цемента. При этом в основном образуются низкоосновные гидросиликаты кальция типа С-S-H(B), гидроалюминаты и гидроферриты кальция, которые увеличивая гелевую составляющую цементного камня, улучшают прочностные и деформативные свойства бетона (Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы: Учебно-справочное пособие. Ростов н/Д.: Феникс, 2007. 221 с.), что привело к следующим эффектам:
- применение добавок совместно с суперпластификатором обеспечивает получение суммарного эффекта, который проявляется в упрочнения структуры мелкозернистого бетона, снижения в его составе Са(OH)2, результатом чего является получение коррозионностойких мелкозернистых бетонов.
- совокупность существенных признаков влияния добавок проявляется в свойствах, которые обеспечивают повышение гидратационной активности компонентов бетонной смеси и образование структуры мелкозернистого бетона с плотной, прочной упаковкой.
- образование плотной структуры мелкозернистого бетона за счет пуццоланического эффекта аморфного кремнезема, содержащегося в добавках, и, как следствие, повышение гидратационной активности компонентов бетонной смеси позволяет получить модифицированный коррозионностойкий мелкозернистый бетон, отличающийся повышенной прочностью при сжатии и долговечностью.
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (2)

  1. Бетонная смесь, включающая портландцемент, заполнитель, микрокремнезем и воду, отличающаяся тем, что дополнительно введен высокоактивный метакаолин, в качестве суперпластификатора взят « Линамикс ПК», а в качестве заполнителя - песок природный средний при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. портландцемент 19-19,9 заполнитель - песок природный средний 67-67,5 микрокремнезем 0,8-1,81 высокоактивный метакаолин 0,5-1,08 суперпластификатор «Линамикс ПК» 0,1-0,2 вода остальное
RU2016126774A 2016-07-04 2016-07-04 Бетонная смесь RU2627344C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126774A RU2627344C1 (ru) 2016-07-04 2016-07-04 Бетонная смесь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126774A RU2627344C1 (ru) 2016-07-04 2016-07-04 Бетонная смесь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627344C1 true RU2627344C1 (ru) 2017-08-07

Family

ID=59632615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126774A RU2627344C1 (ru) 2016-07-04 2016-07-04 Бетонная смесь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627344C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764758C1 (ru) * 2021-07-30 2022-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Композиционная сырьевая смесь для изготовления гидротехнических свай
RU2778123C1 (ru) * 2022-02-14 2022-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Мелкозернистая самоуплотняющаяся бетонная смесь
CN116514437A (zh) * 2023-07-04 2023-08-01 北京鼎瀚中航建设有限公司 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2111188C1 (ru) * 1996-10-29 1998-05-20 Елшина Людмила Ивановна Бетонная смесь
US6451105B1 (en) * 2000-11-17 2002-09-17 Raymond C. Turpin, Jr. Cementitious composition with limestone accelerator
WO2011057898A1 (de) * 2009-11-11 2011-05-19 Basf Construction Polymers Gmbh Trockenmörtelmischung
RU2010130537A (ru) * 2007-12-21 2012-01-27 Лафарж (Fr) Бетонная композиция
RU2497769C2 (ru) * 2008-03-03 2013-11-10 Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани Самовыравнивающаяся цементная композиция с контролируемой скоростью развития прочности и сверхвысокой прочностью при сжатии после затвердения и изделия из нее

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2111188C1 (ru) * 1996-10-29 1998-05-20 Елшина Людмила Ивановна Бетонная смесь
US6451105B1 (en) * 2000-11-17 2002-09-17 Raymond C. Turpin, Jr. Cementitious composition with limestone accelerator
RU2010130537A (ru) * 2007-12-21 2012-01-27 Лафарж (Fr) Бетонная композиция
RU2497769C2 (ru) * 2008-03-03 2013-11-10 Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани Самовыравнивающаяся цементная композиция с контролируемой скоростью развития прочности и сверхвысокой прочностью при сжатии после затвердения и изделия из нее
WO2011057898A1 (de) * 2009-11-11 2011-05-19 Basf Construction Polymers Gmbh Trockenmörtelmischung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764758C1 (ru) * 2021-07-30 2022-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Композиционная сырьевая смесь для изготовления гидротехнических свай
RU2778123C1 (ru) * 2022-02-14 2022-08-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Мелкозернистая самоуплотняющаяся бетонная смесь
CN116514437A (zh) * 2023-07-04 2023-08-01 北京鼎瀚中航建设有限公司 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法
CN116514437B (zh) * 2023-07-04 2023-08-25 北京鼎瀚中航建设有限公司 一种复合型抗泥减水剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nuaklong et al. Recycled aggregate high calcium fly ash geopolymer concrete with inclusion of OPC and nano-SiO2
Kapoor et al. Durability of self-compacting concrete made with Recycled Concrete Aggregates and mineral admixtures
Posi et al. Pressed lightweight fly ash-OPC geopolymer concrete containing recycled lightweight concrete aggregate
Beltrán et al. Mechanical and durability properties of concretes manufactured with biomass bottom ash and recycled coarse aggregates
Haque et al. Properties of high-strength concrete using a fine fly ash
Mansour et al. The effect of the addition of metakaolin on the fresh and hardened properties of blended cement products: A review
El-Mahllawy et al. Engineering and mineralogical characteristics of stabilized unfired montmorillonitic clay bricks
RU2673092C2 (ru) Гидравлическая композиция с низким содержанием клинкера
US8323401B2 (en) Compressive strength improvement of cement and gypsum products
KR20080053912A (ko) 철근이음매용 충전재 및 이를 이용한 철근이음매충전시공방법
Phoo-ngernkham et al. Shear bond strength of FA-PC geopoylmer under different sand to binder ratios and sodium hydroxide concentrations
Bonavetti et al. Designing general use cement with calcined illite and limestone filler
RU2627344C1 (ru) Бетонная смесь
US20180230055A1 (en) Fly ash based castable construction material with controlled flow and workability retention
Öztürk et al. The effect of wetting-drying/freezing-thawing cycles on properties of non-air entrained fly ash substituted cement-based composites
JP3871594B2 (ja) 硬化促進剤及びセメント組成物
Kamau et al. Suitability of Anthill Soil as a Supplementary Cementitious Material
KR100225343B1 (ko) 고내구성 시멘트 조성물
JP6965136B2 (ja) 超速硬セメントを用いるモルタル又はコンクリートの施工方法
US20160168033A1 (en) Admixtures and admixture formation used in concrete technology
JP2853989B2 (ja) 高耐久性セメント組成物
US20230192565A1 (en) Activation system, including at least one alkaline metal salt and calcium and/or magnesium carbonate for activating ground granulated blast furnace slag and binder comprising the same for the preparation of mortar or concrete composition
Ismail et al. Short-term effect on mechanical strength and water absorption of concrete containing palm oil fuel ash exposed to chloride solution
Claudius et al. Performance evaluation of calcined termite mound (CTM) concrete with sikament NN as superplasticizer and water reducing agent
Kamal et al. Compressive Strength, Shrinkage Rate and Temperature Profile of Concrete Containing Varying Percentage of Fine Metakaolin

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180705