RU2705114C1 - Высокопрочный бетон - Google Patents

Высокопрочный бетон Download PDF

Info

Publication number
RU2705114C1
RU2705114C1 RU2019102648A RU2019102648A RU2705114C1 RU 2705114 C1 RU2705114 C1 RU 2705114C1 RU 2019102648 A RU2019102648 A RU 2019102648A RU 2019102648 A RU2019102648 A RU 2019102648A RU 2705114 C1 RU2705114 C1 RU 2705114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
density
sand
additive
value
water
Prior art date
Application number
RU2019102648A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Викторович Зыков
Валентина Яковлевна Соловьева
Вера Ефимовна Иванова
Дмитрий Вадимович Соловьев
Сергей Петрович Касаткин
Ярослав Владимирович Зыков
Original Assignee
Владимир Викторович Зыков
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 Владимир Викторович Зыков filed Critical Владимир Викторович Зыков
Priority to RU2019102648A priority Critical patent/RU2705114C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2705114C1 publication Critical patent/RU2705114C1/ru

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения. Технический результат – создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенной морозостойкостью. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,6, в качестве добавки – комплексную добавку Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящую из следующих компонентов, мас.%: 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 - 31,2-36,0; пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с - 1,0-1,2; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 - 5,5-6,0; нитрит калия, KNO2 - 4,5-5,6; вода - 53,0-56,0, при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %: портландцемент - 24,0-25,0; указанный песок - 65,35-66,00; указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 - 0,25-0,26; вода - 9,40-9,74. 1 табл.

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также для изготовления конструкций специального назначения.
Известна сырьевая смесь, для изготовления высокопрочного бетона (RU, №2332379, С04В 28/4, 27.08.2008), содержащая портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя берлинской лазури с плотностью, ρ=1,013 г/см3, рН= 4,7 - 5,3 при следующем соотношении компонентов, мас. %: портландцемент 22,40 - 28,30; песок – 23,60 - 26,00; щебень – 36,40 - 39; указанная добавка – 0,06 - 0,08 и вода – 11,64 - 11,92.
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU, № 2433099, С04В 22/06, С04В 111/20; 10.05.2008 г.), содержащая: портландцемент, песок, щебень, добавку, состоящую из золя гидроокиси железа (III) с плотностью, ρ=1,021 г/см3, водородным показателем рН= 4,5 - 5,5 и суперпластификатора Муропласт ФК63 при следующем соотношении компонентов, мас.%: золь гидроокиси железа (III) с плотностью равной 1,021 г/см3, водородным показателем 4,5-5,5 – 85,50 - 86,00; суперпластификатор Муропласт ФК63 – 14,0 - 14,50, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: портландцемент 20,60 - 27,40; песок – 21,80 - 24,70; щебень – 42,40 - 44,50; указанная добавка – 0,70 - 0,90; вода – 7,70 - 9,30.
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU, № 2256630, С04В 28/04, 20.07.2005 г.), содержащий: портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5 - 6, добавку – калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 43,58 – 47,08; песок – 14,43 – 15,69; щебень – 25,70 – 27,84; кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5…6 – 0,25 – 0,27; добавка - калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] – 0,44 – 0,47; вода - 12,1 – 12,5.
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона с повышенной прочностью на сжатие, прочностью на растяжение при изгибе и повышенным значением морозостойкости.
Поставленная задача достигается тем, что высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, содержит в качестве песка – песок с модулем крупности 2,6; в качестве добавки содержит комплексную добавку Наноактив-НМ-21, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3 и водородным показателем рН=5,5, состоящую из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5, пеногасителя Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с; золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
– 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера,
представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью
ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 31,2-36,0
– пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла
с вязкостью 67 мм2/с 1,0-1,2
– золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3,
значением водородного показателя рН=3,5 5,5-6,0
– нитрит калия, KNO2 4,5-5,6
– вода 53,0-56,0,
при следующем соотношении компонентов смеси, мас. %:
– портландцемент 24,0-25,0
– указанный песок 65,35-66,00
– указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 0,25-0,26
– вода 9,40-9,74
Указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21, представленная водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН=5,5 способствует повышению гидратационной активности цемента. Это происходит вследствие того, что электролит, представленный нитритом калия, KNO2, катион которого K(I) имеет большой радиус и как следствие маленькую гидратную оболочку, что способствует повышенной подвижности катиона и его способности проникать вглубь конгломератов основных минералов портландцемента, диспергируя их и, таким образом, обеспечивая доступ воды к большему количеству молекул минералов портландцемента, вовлекая, таким образом, повышенное количество молекул основных минералов портландцемента в гидратационные процессы.
Кроме того, присутствие в составе комплексной добавки золя кремниевой кислоты, за счет особых свойств поверхности нанодисперсий диоксида кремния, SiO2, входящих в состав золя, не только повышает гидратационную активность цемента, но и вступает в реакции синтеза с образованием гидратных соединений, способствуя образованию труднорастворимых комплексных гидратных соединений, например низкоосновных гидросиликатов типа гиролита , 2CaO· 3SiO2·2H2O, отличающихся игольчатой структурой.
Образование повышенного количества гидратных соединений обеспечивает образование повышенного количества контактов между компонентами бетонной смеси и, как следствие, формированию прочной структуры, что способствует повышению прочности на сжатие. Образование низкоосновных гидросиликатов оказывает положительное влияние на повышение прочности на растяжение при изгибе. Присутствие в составе комплексной добавки Наноактив-НМ-21 высокоэффективных поликарбоксилатных полимеров, оказывающих пластифицирующее действие, а также способствующих образованию повышенного количества гидратных соединений, что уплотняет структуру твердеющего бетона и, соответственно, повышает морозостойкость бетона.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.
Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии комплексной добавки Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящей из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5, пеногасителя Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия, а именно, увеличивает прочность на сжатие на 53,0%, увеличивает прочность на растяжение при изгибе на 64% и повышает морозостойкость в 3,0 раза, до марки F11000 по сравнению с контрольным бездобавочным составом.
Смесь, включающая портландцемент, песок с модулем крупности 2,6, комплексную добавку Наноактив-НМ-21, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,041 г/см3 и водородным показателем рН= 5,5, состоящую из 20% водного раствора поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5, пеногасителя Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 и нитрита калия обеспечила получение высокопрочного бетона, характеризуемого повышенной прочностью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение при изгибе и повышенным значением морозостойкости.
По мнению заявителя и авторов, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности – изобретательский уровень.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве, а также при изготовлении конструкций специального назначения.
Готовят сырьевую смесь следующим образом:
Пример конкретного выполнения.
1. Приготовление комплексной добавки Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5.
1.1. Дозируют 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью 1,027 г/см3, значением водородного показателя рН= 6,5;
1.2 Дозируют пеногаситель Ф-67 по ТУ 20.59.59-007-98593931-2018 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с, представленного кремнийорганическими соединениями,– Si – O – Si – О- и органическими радикалами СН3, С2Н5;
1.3. Дозируют золь кремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5;
1.4. Дозируют нитрит калия.
1.5. Смешивают отдозированные компоненты (по п.1.1. – п.1.4) при помощи лопастной мешалки до получения однородного раствора с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5.
2. Приготовление сырьевой смеси для высокопрочного бетона:
2.1. Дозируют портландцемент.
2.2. Дозируют песок с модулем крупности 2,6.
2.3. Дозируют добавку, приготовленную по п.1.5.
2.4. Дозируют воду.
2.5. Смешивают все компоненты, отдозированные по п.2.1. – п.2.4. в бетоносмесителе любой модификации, используемом на действующем производстве до получения однородной, без комков, подвижной смеси, которую используют по назначению для изготовления конструкций из высокопрочного бетона и из которой изготавливают образцы-кубы 10×10×10 см для определения прочности на сжатие и для определения морозостойкости бетона, а также изготавливают образцы-балочки размером 10×10×40 см для определения прочности на растяжение при изгибе. После изготовления все образцы хранили в нормальных условиях (при температуре t=20±2оС и влажности W≥95%) в течение 28 суток. Определение прочности на сжатие и определение прочности на растяжение при изгибе осуществлялось по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам». Определение морозостойкости производилось по ГОСТ 10060-2012 «Бетоны. Методы определения морозостойкости».
Полученные результаты представлены в таблице.
Таблица
№ образца Состав высокопрочного бетона, мас.% Прочность на сжатие, МПа Прочность на растяжение при изгибе, МПа Морозостойкость, цикл
Портландцемент Песок Песок с модулем крупности 2,6 золь кремниевой кислоты H2SiO3 с плотностью 1,014 г/см3, рН=5…6 Добавка – калий железистосинеродистый [K4Fe(CN)6] Добавка по изобретению Наноактив-НМ-21 Вода
Кол-во, мас.% 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, с плотностью 1,027 г/см3, рН= 6,5 пеногаситель марки Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с золь кремниевой кислоты с плотностью 1,014 г/см3, рН=3,5 Нитрит калия Вода
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 прототип 45,33 15,06 0,26 0,46 - - - - - - 12,12 68,40 9,6 400
2 контрольный 24,5 – 65,675 - - - - - - - - 9,825 51,2 6,1 300
3 24,0 – 66,00 - - 0,26 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,74 77,9 10,7 1000
4 24,0 – 66,00 - - 0,26 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,74 78,1 10,9 1000
5 24,0 – 66,00 - - 0,26 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,74 78,0 10,8 1000
6 24,5 – 65,675 - - 0,255 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,57 78,4 11,0 1000
7 24,5 – 65,675 - - 0,255 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,57 78,6 11,2 1000
8 24,5 – 65,675 - - 0,255 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,57 78,5 11,1 1000
9 25,0 – 65,35 - - 0,25 31,20 1,2 6,0 5,6 56,0 9,4 78,0 10,9 1000
10 25,0 – 65,35 - - 0,25 33,60 1,1 5,75 5,05 54,5 9,4 78,2 10,95 1000
11 25,0 – 65,35 - - 0,25 36,00 1,0 5,5 4,5 53,0 9,4 78,1 10,90 1000

Claims (4)

  1. Высокопрочный бетон, полученный из смеси, включающей портландцемент, песок, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве песка содержит песок с модулем крупности 2,6, в качестве добавки содержит комплексную добавку Наноактив-НМ-21 с плотностью ρ=1,041 г/см3, значением водородного показателя рН= 5,5, состоящую из следующих компонентов, мас.%:
  2. 20% водный раствор поликарбоксилатного полимера, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты, с плотностью ρ=1,027 г/см3, значением водородного показателя рН=6,5 31,2-36,0 пеногаситель Ф-67 на основе силиконового масла с вязкостью 67 мм2/с 1,0-1,2 золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см3, значением водородного показателя рН=3,5 5,5-6,0 нитрит калия, KNO2 4,5-5,6 вода 53,0-56,0,
  3. при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
  4. портландцемент 24,0-25,0 указанный песок 65,35-66,00 указанная комплексная добавка Наноактив-НМ-21 0,25-0,26 вода 9,40-9,74
RU2019102648A 2019-01-30 2019-01-30 Высокопрочный бетон RU2705114C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019102648A RU2705114C1 (ru) 2019-01-30 2019-01-30 Высокопрочный бетон

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019102648A RU2705114C1 (ru) 2019-01-30 2019-01-30 Высокопрочный бетон

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705114C1 true RU2705114C1 (ru) 2019-11-05

Family

ID=68500882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019102648A RU2705114C1 (ru) 2019-01-30 2019-01-30 Высокопрочный бетон

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705114C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729547C1 (ru) * 2020-02-07 2020-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Теплоизоляционный бетон
CN115010423A (zh) * 2022-05-09 2022-09-06 扬州工业职业技术学院 一种抗盐冻含纳米TiO2和SiO2混凝土
RU2781588C1 (ru) * 2022-02-25 2022-10-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Высокопрочный бетон

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256629C1 (ru) * 2004-03-26 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Высокопрочный бетон
RU2256630C1 (ru) * 2004-03-26 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Высокопрочный бетон
RU2377211C1 (ru) * 2008-09-26 2009-12-27 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Добавка для бетонной смеси
US7905956B2 (en) * 2006-02-15 2011-03-15 Nichiha Corporation Fiber reinforced cement composition and products and manufacturing process
RU2516473C1 (ru) * 2012-12-26 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Бетонная смесь
RU2599739C1 (ru) * 2015-08-05 2016-10-10 Вадим Владимирович Потапов Способы повышения прочности бетона при сжатии с использованием нанокремнезёма, полученного из гидротермального раствора

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256629C1 (ru) * 2004-03-26 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Высокопрочный бетон
RU2256630C1 (ru) * 2004-03-26 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Высокопрочный бетон
US7905956B2 (en) * 2006-02-15 2011-03-15 Nichiha Corporation Fiber reinforced cement composition and products and manufacturing process
RU2377211C1 (ru) * 2008-09-26 2009-12-27 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Добавка для бетонной смеси
RU2516473C1 (ru) * 2012-12-26 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Бетонная смесь
RU2599739C1 (ru) * 2015-08-05 2016-10-10 Вадим Владимирович Потапов Способы повышения прочности бетона при сжатии с использованием нанокремнезёма, полученного из гидротермального раствора

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2729547C1 (ru) * 2020-02-07 2020-08-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Теплоизоляционный бетон
RU2781588C1 (ru) * 2022-02-25 2022-10-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Высокопрочный бетон
CN115010423A (zh) * 2022-05-09 2022-09-06 扬州工业职业技术学院 一种抗盐冻含纳米TiO2和SiO2混凝土

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2256630C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2329987C1 (ru) Сырьевая смесь для приготовления кислотостойкого золошлакового бетона
CN113968709B (zh) 一种混凝土及其制备方法与应用
RU2555993C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2705114C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2425814C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2323910C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2505500C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2515665C2 (ru) Высокопрочный бетон
RU2610488C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2684264C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2433099C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2489381C2 (ru) Сырьевая смесь для высокопрочного бетона с нанодисперсной добавкой (варианты)
RU2331602C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2727990C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2332379C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2778220C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2482086C1 (ru) Бетонная смесь
RU2562625C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2616964C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
KR101061568B1 (ko) 친환경 수용성 무기질 토양 지반 고화제 및 이의 제조 방법
RU2369720C1 (ru) Облегченная тампонажная смесь
RU2593402C1 (ru) Высокопрочный бетон
RU2717399C1 (ru) Высокопрочный бетон

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200317