ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН
HIGH-STRENGTH CONCRETE

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.
3
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, C04B 28/04, 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем pH=5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.
Недостатком данного технического решения является повышенная истираемость высокопрочного бетона.
3
4
6
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256630, C04B 28/04, 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем pH=5-6, добавку - калий железисто-синеродистый K[Fe(CN)] и воду.
Недостатком данного технического решения является повышенная истираемость высокопрочного бетона.
3
3
3
3
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для высокопрочного бетона (RU №2555993, C04B 28/04, C04B 24/24, C04B 22/08, C04B 103/40, 10.07.2015 г., Бюл. №19), содержащая портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,6, щебень гранитный фракции 5-10 мм, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем pH=5-6, добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,1 г/см и водородным показателем pH=7,5±0,5, состоящим из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем pH=7±0,5 и поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем pH=7±0,5, глюконата натрия и воды, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см<sup>3</sup> и водородным
показателем pH=7±0,5
9,3-10,0
Поликарбоксилатный полимер
на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см<sup>3</sup> и
водородным показателем pH=7±0,5
10,2-10,4
Глюконат натрия
2,6-2,8
Вода
77,2-77,5
При следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:
Портландцемент
21,1-23,2
Указанный щебень
41,94-42,82
Указанный песок
28,3-29,0
Указанный кремнеземсодержащий компонент
0,12-0,13
Указанная добавка
0,15-0,2
Вода
6,24-6,75
Недостатком данного технического решения является повышенная истираемость высокопрочного бетона.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона, обладающего пониженной истираемостью.
3
3
2
3
Поставленная задача решается за счет того, что высокопрочный бетон из смеси, содержащей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, воду и добавку в виде водного раствора с водородным показателем pH=7,5, состоящую из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем pH=7,0; поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем pH=7,0; глюконата натрия и воды, содержит кварцевый песок с модулем крупности 2,2, щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м/кг, плотность водного раствора добавки составляет ρ=1,03 г/см, водородный показатель pH=5,5 она дополнительно содержит хлорид кальция, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Поликарбоксилатный полимер
на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см<sup>3</sup> и водородным показателем
pH=7,0
12,0-15,0
Поликарбоксилатный полимер
на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см<sup>3</sup> и
водородным показателем pH=7,0
11,6-12,0
Глюконат натрия
2,9-3,0
Хлорид кальция
1,4-1,5
Вода
69,1-71,5
При следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:
Портландцемент
15,0-18,0
Указанный песок
30,25-31,25
Указанный щебень
41,21-42,71
Указанный известняк
2,15-2,25
Указанная добавка
0,15-0,17
Вода
8,24-8,62
2
Использование тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 260 м/кг повышает связность бетонной смеси, добавка, состоящая из смеси поликарбоксилатных полимеров, модифицированных хлоридом кальция, обладает повышенным активирующим эффектом, что приводит к высокой гидратационной активности компонентов бетонной смеси и, как следствие, - образованию повышенного количества контактов между компонентами бетонной смеси. Использование указанной добавки в сочетании с указанным известняком повышает плотность и однородность бетонной смеси. По данным физико-химических исследований установлено, что в продуктах гидратации присутствует повышенное количество тоберморитоподобного гидросиликата типа CSH(I), а также присутствует гидросиликат гиллебрандит и афвиллит, которые характеризуются повышенной твердостью, которые способствуют повышению и твердости высокопрочного бетона, в составе которого присутствуют образованные комплексные гидратные соединения, следствием чего является повышение истираемости высокопрочного бетона.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.
2
3
3
3
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 260 м/кг и добавки, представленной водным раствором с плотностью ρ=1,030 г/см и водородным показателем pH=5,5, состоящим из поликарбоксилатного полимера на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем pH=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем pH=7,0; глюконата натрия; хлорида кальция и воды, а именно повышает однородность, плотность и прочность структуры бетона, следствием чего является понижение истираемости высокопрочного бетона.
По мнению авторов и заявителя изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.
Пример конкретного выполнения
I. Приготовление добавки:
3
1.1 Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем pH=7,0;
3
1.2 Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем pH=7,0;
1.3 Дозируют глюконат натрия;
1.4 Дозируют хлорид кальция;
1.5 Дозируют воду;
3
1.6 Отдозированные по пп. 1.1; 1.2; 1.3; 1.4 и 1.5 компоненты тщательно перемешивают в вертикальной емкости с лопастной мешалкой до получения однородного водного раствора с плотностью ρ=1,030 г/см и водородным показателем pH=5,5;
1.7 Добавку, приготовленную по п. 1.6, транспортируют в накопительную емкость;
кр
2
II. Дозируют компоненты высокопрочного бетона: портландцемент, песок с модулем крупности М=2,2; щебень гранитный фракции 5-20 мм, тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м/кг;
2.1 Отдозированные компоненты по п. 2 транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемый на заводе;
2.2 Дозируют воду;
2.3 Дозируют добавку, приготовленную по п. 2.6;
2.4 Отдозированную добавку по п. 2.3 транспортируют в отдозированную по 2.2. воду;
2.5 Смесь, приготовленную по 2.4, транспортируют в бетоносмеситель по п. 2.1;
2.6 Все компоненты, находящиеся в бетоносмесителе, тщательно перемешивают в течение 3 минут;
2.7 Готовую бетонную смесь для высокопрочного бетона транспортируют к месту приготовления изделий;
2.8 Непосредственно из бетоносмесителя отбирают бетонную смесь, приготовленную по п. 2.7, из которой изготавливают образцы-кубы с ребром 70,7 мм, дальнейшее хранение которых производят в нормальных условиях. и по достижении возраста, равного 28 суткам, образцы подвергают испытанию на истираемость по ГОСТ 13087-81. Полученные результаты представлены в таблице.
Проведенные исследования показали, что истираемость высокопрочного бетона понижается на 40% по сравнению с прототипом.