СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ
METHOD OF PREPARING CONCRETE MIXTURE

Изобретение относится к способу производства бетонных смесей с добавками пластификаторов и может быть использовано в сборном железобетоне и в монолитном строительстве.
Известен способ приготовления бетонной смеси, заключающийся в обработке цемента с пластификатором и последующим перемешиванием полученного вяжущего с заполнителями и водой затворения (авт. свид. СССР №1812769, кл. С04В 24/00, 1986).
Известно использование различного типа суперпластификаторов на основе: сульфированных меламинформальдегидных смол, продуктов конденсации нафталинсульфокислоты, модифицированных лигносульфонатов, поликарбоксилатов и т.п. При введении в бетонную смесь указанные соединения обеспечивают достижение осадки конуса свыше 20 см (см. Ю.М.Баженов. Технология бетона. М., 2002 г., стр.48, В.Г.Батраков. Модифицированные бетоны. Теория и практика. М. 1998 г., cтр.l43).
Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления бетонной смеси, включающий предварительную обработку части от общего количества цемента с пластификатором и последующее перемешивание с остальным количеством цемента, заполнителями и водой (патент РФ, №2042653, С04В 28/02, С04В 24/20, опубл. 2002).
Задачей изобретения является снижение расхода пластификатора, а также получение изделий повышенной прочности за счет предлагаемого режима предварительной обработки части цемента с пластификатором.
Поставленная задача достигается тем, что предварительно часть цемента, составляющую 10% от его расчетного количества, подвергают активации путем перемешивания в водной среде при В/Ц=0,5-1,0 в течение 40-45 мин, а пластификатор вводят в количестве 1% от этой части цемента в пересчете на сухое вещество.
Смешение компонентов предусматривается осуществлять в растворо- и бетономешалках любого типа, в миксерах. Используемые смесители должны обеспечивать перемешивание компонентов смеси в свободном падении, либо приготовление смеси с принудительным перемешиванием компонентов по сложным траекториям, либо виброперемешивание всех компонентов.
Примеры выполнения
Для осуществления способа используют следующие материалы: портландцемент М400Д0, щебень гранитный фракции 5-10 мм, песок кварцевый средней крупности, воду питьевую, суперпластификатор С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, а также суперпластификатор 40-03 на основе смеси натриевых солей продуктов поликонденсации сульфированных ароматических углеводородов, выделяемых при каталитическом крекинге и пиролизе нефтепродуктов, с формальдегидом. Составы бетонных смесей, а также свойства бетонов представлены в табл.1.
3
Пример 1 (контрольный). Готовят бетонную смесь состава 1:2.48:1.03 при расходе цемента 350 кг/м с подвижностью 20 см осадки конуса. Из смеси формуют образцы-кубы с ребром 10 см и осуществляют их твердение в течение 28 суток в нормальных условиях. Прочность составила 22,6 МПа.
Пример 2 (по изобретению). В смесителе проводят активацию путем перемешивания 35 кг цемента (10% от расчетного количества) с 35 кг воды и 0,35 кг суперпластификатора С-3 в течение 40-45 мин. Затем в бетономешалке полученную суспензию перемешивают с остальной частью цемента в количестве 315 кг, заполнителями и водой в количестве, обеспечивающем требуемую подвижность (ОК=20 см). Из бетонной смеси формуют образцы-кубы с ребром 10 см, которые отверждают в течение 28 суток в нормальных условиях. Расход добавки составил 0,1% от массы всего расчетного количества цемента в пересчете на сухое вещество. Прочность составила 36,2 МПа.
Пример 3 (по изобретению). В смесителе проводят активацию путем перемешивания 35 кг цемента (10% от расчетного количества) с 18 кг воды и 0.35 кг суперпластификатора 40-03 в течение 40-45 мин. Затем в бетономешалке полученную суспензию перемешивают с остальной частью цемента в количестве 315 кг, заполнителями и водой в количестве, обеспечивающем требуемую подвижность (ОК=20 см). Из бетонной смеси формуют образцы-кубы с ребром 10 см, которые отверждают в течение 28 суток в нормальных условиях. Расход добавки составил 0.1% от массы всего расчетного количества цемента в пересчете на сухое вещество. Прочность составила 34 МПа.
Пример 4. В смесителе проводят активацию путем перемешивания 18 кг цемента (10% от расчетного количества) с 18 кг воды и 0,18 кг суперпластификатора С-3 в течение 40-45 мин. Затем в бетономешалке полученную суспензию перемешивают с остальной частью цемента в количестве 332 кг, заполнителями и водой в количестве, обеспечивающем требуемую подвижность (ОК=20 см). Из бетонной смеси формуют образцы-кубы с ребром 10 см, которые отверждают в течение 28 суток в нормальных условиях. Расход добавки составил 0,05% от массы всего расчетного количества цемента в пересчете на сухое вещество, прочность составила 25,4 МПа.
Пример 5. В смесителе проводят активацию путем перемешивания 70 кг цемента (20% от расчетного количества) с 70 кг воды и 0,7 кг суперпластификатора С-3 в течение 40-45 мин. Затем в бетономешалке полученную суспензию перемешивают с остальной частью цемента в количестве 280 кг, заполнителями и водой в количестве, обеспечивающем требуемую подвижность (ОК=20 см). Из бетонной смеси формуют образцы-кубы с ребром 10 см, которые отверждают в течение 28 суток в нормальных условиях. Расход добавки составил 0,2% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Прочность составила 38 МПа.
В качестве добавок суперпластификаторов помимо указанных в примерах выполнения с равным результатом могут быть использованы и другие, указанные выше в книге Ю.М.Баженова.
Таблица 1
Составы бетонов с подвижностью 20 см осадки конуса
№
Расход материалов, кг/м<sup>3</sup>
В/Ц
R<sub>сж</sub>, МПа
цемент
вода
щебень
песок
суперпластификатор
1
350
242
870
361
-
0,69
22,6
2
315+35*
185
870
361
0,35
0,53
36,2
3
315+35*
193
870
361
0,35
0,55
34,0
4
332+18*
228
870
361
0,18
0,65
25,4
5
280+70*
175
870
361
0,7
0,5
38,0
Примечание: * активированная часть цемента
Из приведенных примеров выполнения изобретения следует, что введение пластификатора за пределами заявленного количества (примеры 4 и 5) не приводит к достижению поставленной задачи.