RU2559234C1 - Concrete mix making method - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: concrete mix making method consists in the fact that, first, 50% of design amount of cement is mixed with mixing water containing a superplasticising agent of a condensation product based on sodium salt of naphthalene sulphonic acid and formaldehyde - RELAMIX T2 and a hardening acceleration agent - sodium sulphate, subject to mechanical and chemical activation in a rotary pulse apparatus with the number of revolutions of the working element of 5000 rpm during 2-3 minutes, with further mixing of the rest part of cement, filler and the second superplasticising agent based on ester of polycarboxylate - REMICRETE SP60.

EFFECT: improving strength, freeze resistance and water non-permeability.

2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, используемых для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций в монолитном и сборном строительстве.The invention relates to the field of construction, in particular to a technology for the preparation of concrete mixtures used for the manufacture of concrete and reinforced concrete products and structures in monolithic and prefabricated construction.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий перемешивание части расчетной дозы жидкости затворения с цементом в смесителе-активаторе, введение оставшейся части расчетной дозы жидкости затворения в бетоносмеситель с заполнителем, последующее введение полученной в смесителе-активаторе суспензии в бетоносмеситель и окончательное перемешивание полученной смеси, отличающийся тем, что в качестве жидкости затворения используют воду, которую предварительно заливают в смеситель-активатор в объеме (40-70)% от расчетной (рецептурной) дозы жидкости затворения, которую в процессе заливки в смеситель-активатор активируют (RU 2496748 А, опуб. 27.10.2013).A known method of preparing a concrete mixture, including mixing part of the estimated dose of mixing liquid with cement in the mixer-activator, introducing the remaining part of the calculated dose of mixing liquid into the concrete mixer with aggregate, subsequent introduction of the suspension obtained in the mixer-activator into the concrete mixer and finally mixing the resulting mixture, characterized in that water is used as mixing liquid, which is preliminarily poured into the activator mixer in the amount of (40-70)% of the calculated (recipe d) mixing doses of fluid, which during the pouring into the mixer-activated activator (RU 2496748 A, opub. 10.27.2013).

Недостатком данного изобретения является невысокая прочность получаемого бетона, а также техническая сложность процесса приготовления бетонной смеси.The disadvantage of this invention is the low strength of the resulting concrete, as well as the technical complexity of the process of preparing the concrete mixture.

Известен способ приготовления бетонной смеси, включающий смешение вяжущего, заполнителей, воды затворения, в которой предварительно растворяют глицерин в количестве 0,05-0,3% от массы цемента, производят механическую активацию в конце стадии 1 процесса структурообразования. Смесь песка и цемента затворяют частью расчетного для замеса количества воды с расчетным количеством глицерина, а остальную часть воды, в которой содержится ускоритель твердения, совместно с крупным заполнителем вводят в бетонную смесь после ее предварительного перемешивания в течение 1,5-2,5 мин (RU 2097364 А, опуб. 27.11.1997).A known method of preparing a concrete mixture, comprising mixing a binder, aggregates, mixing water, in which glycerol is previously dissolved in an amount of 0.05-0.3% by weight of cement, mechanical activation is performed at the end of stage 1 of the structure formation process. The mixture of sand and cement is closed with a part of the calculated amount of water for mixing with the estimated amount of glycerol, and the rest of the water, which contains the hardening accelerator, together with the coarse aggregate, is introduced into the concrete mixture after preliminary mixing for 1.5-2.5 minutes ( RU 2097364 A, publ. 11/27/1997).

Недостатком данного изобретения является длительный процесс приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.The disadvantage of this invention is the lengthy process of preparing the concrete mixture, as well as the low strength of the resulting concrete.

Прототипом данного изобретения является способ получения бетонной смеси, включающий предварительную активацию части цемента от его расчетного количества с суперпластификатором и последующее перемешивание с оставшейся частью цемента, заполнителем и водой. Активацию осуществляют перемешиванием в водной среде при В/Ц=0,5-1,0 в течение 40-45 мин, при этом часть цемента составляет 10% от расчетного количества (RU 2371412 С1, опуб. 27.10.2009).A prototype of the present invention is a method for producing a concrete mixture, comprising preactivating a portion of the cement from its calculated amount with superplasticizer and then mixing it with the remainder of the cement, aggregate and water. Activation is carried out by stirring in an aqueous medium at W / C = 0.5-1.0 for 40-45 minutes, while part of the cement is 10% of the calculated amount (RU 2371412 C1, publ. 10.27.2009).

Недостатком данного изобретения является высокая энергоемкость и длительность процесса приготовления бетонной смеси, а также невысокая прочность получаемого бетона.The disadvantage of this invention is the high energy intensity and duration of the process of preparing the concrete mixture, as well as the low strength of the resulting concrete.

Задача настоящего изобретения - повышение темпа роста прочности бетонов, особенно в первые сутки, обеспечение высокой марочной прочности, повышение морозостойкости и водонепроницаемости.The objective of the present invention is to increase the growth rate of concrete strength, especially in the first day, to ensure high brand strength, increase frost resistance and water resistance.

Результат достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, включающем предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, согласно изобретения 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.The result is achieved in that in a method for preparing a concrete mixture comprising preactivating a calculated amount of cement with mixing water containing superplasticizer and then mixing with the rest of the cement, aggregates, according to the invention, 50% of the cement is subjected to mechanochemical activation with mixing water containing superplasticizer of the condensation product by based on the sodium salt of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde RELAMIX - T2 and hardening accelerator - sodium sulfate, in a rotary pulsation Onn apparatus with the number of revolutions of the working body 5000 rev / min for 2-3 min, followed by stirring the activated slurry is further added superplasticizer - REMICRETE SP60 based on polycarboxylate ether.

Результат достигается также тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента.The result is also achieved by the fact that the consumption of superplasticizers is 0.5% by weight of cement, the consumption of hardening accelerator is 1% by weight of cement.

Способ приготовления бетонной смеси осуществляют следующим образом.A method of preparing a concrete mixture is as follows.

Для приготовления бетонной смеси производственного состава использовали цемент М400 ПЦ Д20 Ульяновского завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 31108-2003, песок Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8735-88, и щебень Камско-Устьинского месторождения, удовлетворяющий требованиям ГОСТов для бетонов, при следующем соотношении (масс.ч.):For the preparation of the concrete mix of the production composition, M400 PC D20 cement of the Ulyanovsk plant was used, which meets the requirements of GOST 31108-2003, sand of the Kama-Ustinsky field, which meets the requirements of GOST 8736-93 and GOST 8735-88, and crushed stone of the Kamsko-Ustyinsky field, which meets the requirements of GOST for concrete, in the following ratio (parts by weight):

Цемент: песок: щебень=1:1,13:2,68.Cement: sand: crushed stone = 1: 1.13: 2.68.

Расход цемента на 1 м³ бетона составил 490 кг.Consumption of cement per 1 m ^{3 of} concrete amounted to 490 kg.

В качестве суперпластификатора использовали добавки «РЕЛАМИКС Т2» - продукт конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида (далее добавка «РЕЛАМИКС Т2») по ТУ 5870-002-14153664-04 с изменением №1 и REMICRETE SP60 - на основе эфира поликарбоксилата - сертифицированная добавка к бетону из группы пластификаторов (FM), имеет сертификационный номер: 0764-CPD-0012 (согласно EN 934-2:2001).RELAMIX T2 additives, a condensation product based on the sodium salt of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde (hereinafter RELAMIX T2 additive) according to TU 5870-002-14153664-04 with change No. 1 and REMICRETE SP60, based on polycarboxylate ether, are used as superplasticizer. additive to concrete from the group of plasticizers (FM), has certification number: 0764-CPD-0012 (according to EN 934-2: 2001).

В качестве ускорителя твердения использовали добавку сульфат натрия по ТУ 38-10742.Sodium sulfate according to TU 38-10742 was used as a hardening accelerator.

Механохимическую активацию проводили в роторно-пульсационном аппарате РПА 0.8-55А-2.2УЗ по ТУ 5132-001-70447062.Mechanochemical activation was carried out in a rotary pulsation apparatus RPA 0.8-55A-2.2UZ according to TU 5132-001-70447062.

Предварительно 50% расчетного количества цемента перемешивали с водой затворения, где предварительно растворены указанные добавки: суперпластификатор - РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, подвергали механохимической активации (МХА) в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, с последующим перемешиванием оставшейся части цемента, крупного и мелкого заполнителя в бетоносмесителе с добавлением суперпластификатора - REMICRETE SP60 в течение не менее 5 минут.Preliminarily, 50% of the calculated amount of cement was mixed with mixing water, where the indicated additives were previously dissolved: superplasticizer - RELAMIX - T2 and hardening accelerator - sodium sulfate, subjected to mechanochemical activation (MHA) in a rotary pulsation apparatus with a working body speed of 5000 rpm for 2-3 minutes, followed by mixing the remaining part of the cement, coarse and fine aggregate in the concrete mixer with the addition of superplasticizer - REMICRETE SP60 for at least 5 minutes.

При этом дозировка добавки Реламикс Т2 составила 0,5% от массы цемента, дозировка добавки REMICRETE SP60 - 0,5% от массы цемента, дозировка ускорителя твердения - 1% от массы цемента.The dosage of Relamix T2 additive was 0.5% by weight of cement, the dosage of REMICRETE SP60 additive was 0.5% by weight of cement, the dosage of hardening accelerator was 1% by weight of cement.

Из бетонных смесей изготавливались образцы - кубы с размерами 10×10×10. Через 1, 3, 28 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 18105-86. Морозостойкость образцов определяли в соответствии с ГОСТ 10060.3-95, водонепроницаемость в соответствии с ГОСТ 12730.5-84, подвижность бетонной смеси определяли в соответствии с ГОСТ 10181.1-81.Samples — cubes with sizes of 10 × 10 × 10 — were made from concrete mixtures. After 1, 3, 28 days of normal hardening, the samples were subjected to mechanical tests. The strength of the samples was determined in accordance with GOST 18105-86. Frost resistance of the samples was determined in accordance with GOST 10060.3-95, water resistance in accordance with GOST 12730.5-84, the mobility of the concrete mixture was determined in accordance with GOST 10181.1-81.

Результаты физико-механических испытаний образцов приведены в таблице 1.The results of physical and mechanical tests of the samples are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Наименов. добавокNames. additives Время МХА, минMHA time, min Дозировка добавки в %, от массы цементаDosage of the additive in%, by weight of cement В/ЦW / C ОК, смOk see Сред. плот.бетона кг/м³ Wednesday concrete density kg / m ³ Прочность при сжатии, МПаCompressive strength, MPa MopозостойкостьResistance to frost ВодонепроницаемостьWater resistant 1 сут.1 day 3 сут.3 days 28 сут.28 days 1one СН** (акт.) Т2 (акт.) SP60CH ** (act.) T2 (act.) SP60 33 1one 0,310.31 1010 24702470 $$\frac{\mathrm{29,1}*}{275\%}$$

$$\frac{29.1*}{275\%}$$

$$\frac{\mathrm{50,3}}{172\%}$$

$$\frac{50.3}{172\%}$$

$$\frac{\mathrm{68,1}}{134\%}$$

$$\frac{68.1}{134\%}$$

F500F500 W14W14 0,50.5 0,50.5 22 СН (акт.) Т2 (акт.) SP60CH (Act.) T2 (Act.) SP60 22 1one 0,310.31 1313 24902490 $$\frac{\mathrm{33,5}}{316\%}$$

$$\frac{33.5}{316\%}$$

$$\frac{\mathrm{58,4}}{200\%}$$

$$\frac{58.4}{200\%}$$

$$\frac{\mathrm{71,0}}{140\%}$$

$$\frac{71.0}{140\%}$$

F500F500 W14W14 0,50.5 0,50.5 3 (прототип)3 (prototype) С-3S-3 4040 0,70.7 0,350.35 99 25502550 $$\frac{\mathrm{10,6}}{100\%}$$

$$\frac{10.6}{\mathrm{one\; hundred}\%}$$

$$\frac{\mathrm{29,2}}{100\%}$$

$$\frac{29.2}{\mathrm{one\; hundred}\%}$$

$$\frac{\mathrm{50,8}}{100\%}$$

$$\frac{50.8}{\mathrm{one\; hundred}\%}$$

F150F150 W6W6 Примечание*: над чертой приведено среднее значение показателя; под чертой - относительное значение показателя в % от прототипа;
**: сульфат натрия (СН).Note *: above the line is the average value of the indicator; below the line is the relative value of the indicator in% of the prototype;
**: sodium sulfate (CH).

На основании полученных данных видно, что бетон, полученный на основе механохимически активированной цементной суспензии с добавками суперпластификаторов имеет прочность на сжатие в суточном возрасте в 3,16 раза больше, чем бетон, полученный по аналогу. В трехсуточном и 28-суточном возрасте бетон, полученный по данному способу, обладает прочностью на сжатие соответственно в 2 и 1,4 раза выше прочности бетона, полученного по прототипу. Морозостойкость полученного бетона F500, водонепроницаемость W14. Осадка конуса при определении подвижности бетонной смеси составила 13 см.Based on the data obtained, it is seen that concrete obtained on the basis of mechanochemically activated cement slurry with the addition of superplasticizers has a daily compressive strength of 3.16 times greater than concrete obtained by analogy. At three days and 28 days, the concrete obtained by this method has a compressive strength of 2 and 1.4 times, respectively, higher than the strength of concrete obtained by the prototype. Frost resistance of the obtained concrete F500, water resistance W14. The draft of the cone when determining the mobility of the concrete mixture was 13 cm.

Claims (2)

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную активацию расчетного количества цемента с водой затворения, содержащей суперпластификатор, и последующее перемешивание с остальной частью цемента, заполнителями, отличающийся тем, что 50% цемента подвергают механохимической активации с водой затворения, содержащей суперпластификатор продукта конденсации на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида РЕЛАМИКС - Т2 и ускоритель твердения - сульфат натрия, в роторно-пульсационном аппарате с числом оборотов рабочего органа 5000 об/мин в течение 2-3 мин, при последующем перемешивании в активированную суспензию дополнительно вводят суперпластификатор - REMICRETE SP60 на основе эфира поликарбоксилата.1. A method of preparing a concrete mixture, including preliminary activation of the calculated amount of cement with mixing water containing superplasticizer, and subsequent mixing with the rest of the cement, aggregates, characterized in that 50% of the cement is subjected to mechanochemical activation with mixing water containing superplasticizer of the condensation product based on sodium salt of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde RELAMIX - T2 and hardening accelerator - sodium sulfate, in a rotary pulsation apparatus with a revolution number a working member 5000 rev / min for 2-3 min, followed by stirring the activated slurry is further added superplasticizer - REMICRETE SP60 based on polycarboxylate ether. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход суперпластификаторов составляет по 0,5% от массы цемента, расход ускорителя твердения - 1% от массы цемента. 2. The method according to claim 1, characterized in that the consumption of superplasticizers is 0.5% by weight of cement, the consumption of hardening accelerator is 1% by weight of cement.