RU2728308C1 - Complex additive for foam concrete mixture - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to constructional materials and can be used as a complex additive to a mortar mixture when producing foam concrete. Complex additive for a foamed concrete mixture contains, wt%: esters of polycarboxylates of molecular weight from 400 to 2,000 mol 20, thiosulphate and sodium rhodanide 10, polyvinyl alcohol 0.15, water – the rest.

EFFECT: increased strength of foam concrete at compression, exclusion of corrosion of used metal formwork.

1 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве комплексной добавки в растворную смесь при производстве пенобетонов.The invention relates to building materials and can be used as a complex additive to the mortar mixture in the production of foam concrete.

Известна комплексная добавка для пенобетонной смеси, содержащая, мас. %: карбонат кальция с тонкостью помола 3000 см2/г 70,6-84,8, золь кремниевой кислоты 4,6-6,0, пенообразующую добавку на протеиновой основе 1,3-1,5, хлорид натрия 9,3-21,9 (RU №2393127, С04В 22/08, С04В 24/14, С04В 38/10, С04В 103/60, 2010).Known complex additive for aerated concrete mixture containing, by weight. %: calcium carbonate with a fineness of 3000 cm2 / g 70.6-84.8, silicic acid sol 4.6-6.0, protein-based foaming additive 1.3-1.5, sodium chloride 9.3-21 , 9 (RU No. 2393127, C04B 22/08, C04B 24/14, C04B 38/10, C04B 103/60, 2010).

Известна также комплексная добавка для пенобетонной смеси, содержащая ускоритель твердения, пластификатор и воду (см. RU №2688704, С04В 22/10, С04В 38/10, С04В 103/60, 2019). При этом в качестве ускорителя твердения использованы карбонат кальция с тонкостью помола 3000 см²/г и хлорид натрия, а в качестве пластификатора использована смесь полимера поливинилацетата (85-90 мас. %), дибутилфталата (не менее 5 мас. %) и воды (до 10 мас. %)Also known is a complex additive for a foam concrete mixture containing a hardening accelerator, a plasticizer and water (see RU No. 2688704, С04В 22/10, С04В 38/10, С04В 103/60, 2019). In this case, calcium carbonate with a fineness of 3000 cm ² / g and sodium chloride were used as a hardening accelerator, and a mixture of polyvinyl acetate polymer (85-90 wt.%), Dibutyl phthalate (at least 5 wt.%) And water ( up to 10 wt.%)

Недостатком таких комплексных добавок для пенобетонной смеси являются недостаточная прочность при сжатии в проектные сроки твердения, кроме того, хлорид натрия, вызывает коррозию металлической опалубки для пенобетонных блоков и необходимость большого расхода добавки (до 13% от массы цемента), а применение добавки требует двухэтапного смешивания, когда саму добавку вводят к цементной смеси, а хлорид натрия смешивают отдельно с водой затворения перед окончательным смешиванием.The disadvantage of such complex additives for aerated concrete mix is insufficient compressive strength within the design hardening time, in addition, sodium chloride causes corrosion of the metal formwork for foam concrete blocks and the need for a large additive consumption (up to 13% of the cement mass), and the use of the additive requires two-stage mixing when the additive itself is added to the cement mixture and sodium chloride is mixed separately with mixing water before final mixing.

Задачей данного изобретения является увеличение прочности пенобетона при сжатии при исключении коррозии используемой металлической опалубки.The objective of this invention is to increase the compressive strength of the foam concrete while eliminating the corrosion of the used metal formwork.

Технический результат изобретения выражается в том, что комплексная добавка обеспечивает увеличение прочности пенобетона при сжатии, исключает коррозию металлической опалубки для пенобетонных блоков, требует меньшего расхода для приготовления бетона и используется в один этап его приготовления.The technical result of the invention is expressed in the fact that the complex additive provides an increase in the strength of foam concrete in compression, eliminates the corrosion of the metal formwork for foam concrete blocks, requires less consumption for the preparation of concrete and is used in one stage of its preparation.

Технический результат изобретения достигается тем, что комплексная добавка для пенобетонной смеси, содержащая ускоритель твердения, пластификатор и воду, отличается тем, что дополнительно содержит стабилизатор бетонной смеси, при этом, в качестве ускорителя твердения использован тиосульфат, роданид натрия, в качестве пластификатора использованы эфиры карбоксилатов молекулярной массы от 400 до 2000 моль, в качестве стабилизатора бетонной смеси использован поливиниловый спирт, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:The technical result of the invention is achieved by the fact that a complex additive for a foam concrete mixture containing a hardening accelerator, a plasticizer and water, is distinguished by the fact that it additionally contains a concrete mixture stabilizer, while thiosulfate, sodium thiocyanate is used as a hardening accelerator, and carboxylate esters are used as a plasticizer molecular weight from 400 to 2000 mol, polyvinyl alcohol was used as a stabilizer of the concrete mixture, with the following ratios of components, wt. %:

Эфиры поликарбоксилатов молекулярной массы от 400 до 2000 моль - 20;Esters of polycarboxylates of molecular weight from 400 to 2000 mol - 20;

Тиосульфат, роданид натрия - 10;Thiosulfate, sodium thiocyanate - 10;

Поливиниловый спирт - 0.15;Polyvinyl alcohol - 0.15;

Вода - остальное.Water is the rest.

Кроме того, при приготовлении пенобетонной смеси, добавку используют в количестве от 0,65 до 1,1 мас. % от массы цемента.In addition, when preparing a foam concrete mixture, the additive is used in an amount of 0.65 to 1.1 wt. % by weight of cement.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».Comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the declared solution with the "novelty" criterion.

Совокупность признаков формулы изобретения обеспечивает возможность увеличения прочности пенобетона при сжатии при исключении коррозии используемой металлической опалубки. При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.The totality of the features of the claims makes it possible to increase the strength of the foam concrete in compression while eliminating the corrosion of the used metal formwork. In this case, the distinctive features of the claims solve the following functional problems.

Признаки, указывающие, что добавка «дополнительно содержит стабилизатор бетонной смеси, … в качестве которого использован поливиниловый спирт», препятствует расслоению бетонной смеси.Signs indicating that the additive “additionally contains a concrete mix stabilizer, ... which is used as polyvinyl alcohol”, prevents the concrete mix from stratifying.

Признаки, указывающие, что в качестве ускорителя твердения «использован тиосульфат, роданид натрия» ускоряют набор прочности пенобетоном в первые трое суток твердения в нормальных условиях и исключают коррозию металлической опалубки, используемой для формования пенобетонных блоков.Signs indicating that "thiosulfate, sodium thiocyanate" is used as a hardening accelerator accelerate the strength gain of foam concrete in the first three days of hardening under normal conditions and exclude corrosion of the metal formwork used to form foam concrete blocks.

Признаки, указывающие, что «в качестве пластификатора использованы эфиры карбоксилатов молекулярной массы от 400 до 2000 моль» обеспечивают водоредуцирующий эффект - повышают пластичность смеси.Signs indicating that "carboxylate esters of molecular weight from 400 to 2000 mol are used as a plasticizer" provide a water-reducing effect - they increase the plasticity of the mixture.

Признаки, указывающие, что «при приготовлении пенобетонной смеси ее используют в количестве от 0,65 до 1,1 мас. % от массы цемента» обеспечивают минимизацию ее расхода, при обеспечении ускоренного набора пенобетоном прочности.Signs indicating that “in the preparation of the foam concrete mixture, it is used in an amount from 0.65 to 1.1 wt. % of the mass of cement ”ensure the minimization of its consumption, while ensuring the accelerated strength gain by foam concrete.

Экспериментально установлено, что комплексная добавка для пенобетонной смеси эффективна при использовании ингредиентов в следующих соотношениях, мас. %:It has been experimentally established that a complex additive for a foam concrete mixture is effective when using the ingredients in the following ratios, wt. %:

- эфиры поликарбоксилатов различной молекулярной массы (от 400 до 2000 моль) - от 15 до 35%;- ethers of polycarboxylates of various molecular weights (from 400 to 2000 mol) - from 15 to 35%;

- тиосульфат натрия, роданид натрия - от 8 до 22%;- sodium thiosulfate, sodium thiocyanate - from 8 to 22%;

- поливиниловый спирт - от 0.1 до 0.3%;- polyvinyl alcohol - from 0.1 to 0.3%;

- вода - от 42.7 до 76.9%.- water - from 42.7 to 76.9%.

В случае, когда концентрация активных веществ добавки подбирается по нижнему пределу, то получаемая добавка обладает меньшей эффективностью и требуется вводить ее в цементную смесь в больших концентрациях. Если концентрация активных веществ подбирается по верхнему пределу, то влияние добавки на цементную смесь чрезвычайно высоко и для получения необходимого эффекта достаточно малых доз добавки, но в такой добавке повышается вероятность выпадения осадка, а для цементной смеси появляется риск расслаивания, что требует постоянного перемешивания как самой добавки до введения ее в бетонную смесь, так и самой бетонной смеси после введения воды затворения.In the case when the concentration of the active substances of the additive is selected according to the lower limit, then the resulting additive is less effective and it is required to introduce it into the cement mixture in high concentrations. If the concentration of active substances is selected according to the upper limit, then the effect of the additive on the cement mixture is extremely high and, in order to obtain the necessary effect, sufficiently small doses of the additive, but in such an additive the probability of precipitation increases, and for the cement mixture there is a risk of delamination, which requires constant mixing as additives before introducing it into the concrete mixture, and the concrete mixture itself after the introduction of mixing water.

Поэтому оптимальная концентрация активных компонентов добавки определена как:Therefore, the optimal concentration of the active components of the additive is determined as:

- эфиры поликарбоксилатов различной молекулярной массы (от 400 до 2000 моль) - 20%;- ethers of polycarboxylates of various molecular weights (from 400 to 2000 mol) - 20%;

- тиосульфат натрия, роданид натрия - 10%;- sodium thiosulfate, sodium thiocyanate - 10%;

- поливиниловый спирт - 0.15%;- polyvinyl alcohol - 0.15%;

- вода - остальное (69,85%).- water - the rest (69.85%).

Производство тиосульфата и роданида натрия: при производстве кокса из угля образуется цианистая кислота. Одновременно с ней, из того же коксового газа, в процесс его очистки по содово-мышьяковому методу синтезируется и тиосульфат натрия, в присутствии которого, цианистая кислота нейтрализуется в достаточно безобидную натриевую соль тиоциановой кислоты - роданид натрия. В итоге получается механическая смесь двух веществ - тиосульфата и роданида натрия. Они получаются совместно, на составляющие их не разделяют, т.к. для строительных нужд годится и подобная смесь. Тем более что в определенных соотношениях они способны усиливать действие друг друга как ускорителей, проявляя аддитивный, и даже и синергический эффект.Sodium thiosulfate and sodium thiosulfate production: cyanous acid is formed from coal in the production of coke. Simultaneously with it, from the same coke oven gas, sodium thiosulfate is synthesized in the process of its purification by the soda-arsenic method, in the presence of which, cyanous acid is neutralized into a fairly harmless sodium salt of thiocyanic acid - sodium thiocyanide. The result is a mechanical mixture of two substances - sodium thiosulfate and sodium thiocyanate. They are obtained together, they are not divided into their components, because a similar mixture is also suitable for construction needs. Moreover, in certain ratios they are able to enhance each other's action as accelerators, exhibiting an additive and even synergistic effect.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

К цементной смеси состава, мас. %: портландцемент марки М500-Д0 - 99,35-98,9%, добавляют указанную комплексную добавку в количестве от 0,65 до 1,1% от массы цемента и пенообразователь. После чего вводят воду затворения и смешивают до получения готовой смеси.To a cement mixture of composition, wt. %: Portland cement grade M500-D0 - 99.35-98.9%, add the specified complex additive in an amount of 0.65 to 1.1% by weight of cement and a foaming agent. After that, mixing water is introduced and mixed until a finished mixture is obtained.

Образцы пенобетона средней плотности Д600, изготовленные с предлагаемой комплексной Добавкой для пенобетонной смеси, твердеют при естественных условиях. После 28 суток твердения образцы испытывают в соответствии с ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия». Определение прочности на сжатие проводилось по ГОСТ 25-485-89. Определение морозостойкости проводилось по ГОСТ 25-485-89. Результаты представлены в табл. 1Samples of foam concrete of medium density D600, made with the proposed complex additive for foam concrete mixture, harden under natural conditions. After 28 days of hardening, the samples are tested in accordance with GOST 25485-89 “Cellular concretes. Technical conditions ". The determination of the compressive strength was carried out in accordance with GOST 25-485-89. Determination of frost resistance was carried out in accordance with GOST 25-485-89. The results are presented in table. 1

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение указанной комплексной добавки для пенобетонной смеси приводит к увеличению прочности при сжатии.The analysis of the results given in the table indicates that the introduction of the specified complex additive for the foam concrete mixture leads to an increase in compressive strength.

Claims (3)

1. Комплексная добавка для пенобетонной смеси, содержащая ускоритель твердения, пластификатор и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит стабилизатор бетонной смеси, при этом в качестве ускорителя твердения использован тиосульфат и роданид натрия, в качестве пластификатора использованы эфиры поликарбоксилатов молекулярной массы от 400 до 2000 моль, в качестве стабилизатора бетонной смеси использован поливиниловый спирт, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:1. A complex additive for a foam concrete mixture containing a hardening accelerator, a plasticizer and water, characterized in that it additionally contains a concrete mixture stabilizer, while sodium thiosulfate and sodium thiocyanate are used as a hardening accelerator, polycarboxylate ethers of molecular weight from 400 to 2000 are used as a plasticizer mol, polyvinyl alcohol was used as a stabilizer for the concrete mixture, with the following ratios of components, wt%: эфиры поликарбоксилатовpolycarboxylate esters молекулярной массы от 400 до 2000 мольmolecular weight from 400 to 2000 mol 2020 тиосульфат и роданид натрияsodium thiosulfate and thiocyanate 10ten поливиниловый спиртpolyvinyl alcohol 0,150.15 водаwater остальноеrest 2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что при приготовлении пенобетонной смеси ее используют в количестве от 0,65 до 1,1 мас.% от массы цемента.2. The complex additive according to claim 1, characterized in that in the preparation of the foam concrete mixture, it is used in an amount from 0.65 to 1.1 wt.% Of the cement weight.