БЕТОННАЯ СМЕСЬ
CONCRETE MIX

Изобретение относится к составу бетонной смеси для получения самоуплотняющихся бетонов с повышенной плотностью, отсутствием крупных пор, снижает риск коррозии бетона, что увеличивает долговечность бетона и повышает возможность использования его в условиях агрессивной среды, поэтому может быть использовано для производства бетона высокого качества.
Известна бетонная смесь (заявка РФ №2009144213/03, С04В28/00).
3
2
3
«Бетонная смесь», включающая портландцемент марки не ниже 500, суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира, микрокремнезем с содержанием аморфного (стекловидного) кремнезема не менее 75-80%, средний или крупный кварцевый или полевошпатовый песок, щебень из горных пород с маркой по дробимости M1200-М2000 и воду. Дополнительно содержит молотый кварцевый песок или молотую каменную муку из плотных горных пород с удельной поверхностью (3-5)⋅10 см/г и мелкий кварцевый песок фракции 0,1-0,63 мм при следующем содержании компонентов, 1 кг на 1 м бетонной смеси:
Портландцемент марки не ниже М500
330-480
Суперпластификатор на основе карбоксилатного эфира, в % от
массы цемента на сухое вещество
0,5-1,5
Микрокремнезем, в % от массы цемента
10-15
Средний или крупный кварцевый или полевошпатовый песок
300-600
Щебень из плотных горных пород
800-900
Молотый кварцевый песок или каменная мука
200-350
Мелкий кварцевый песок фракции
0,1-0,63
Вода
140-180
Недостатками данной бетонной смеси являются:
1. Использование суперпластификаторов большой дозировки, что замедляет сроки схватывания бетонной смеси.
2. Недостаточно высокие показатели подвижности для возможности самоуплотнения бетонной смеси.
Наиболее близким аналогом к заявленной бетонной смеси относится бетонная смесь (патент РФ №2525565 С04В 28/04; 24/24; 111/20; 103/32) включающая портландцемент, щебень гранитный, песок кварцевый, микронаполнитель, суперпластификатор на основе поликарбоксилатов и воду. При этом в нее дополнительно вводят золу-унос ТЭЦ, микронаполнитель - молотый известняк МП-1, а в качестве суперпластификатора на основе поликарбоксилатов MC-RowerFlow 2695, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент
8-10
Молотый известняк МП-1
6-8
Зола-унос ТЭЦ
3-6
Песок кварцевый с модулем крупности М<sub>к</sub>1,9
30-40
Щебень гранитный фракции 3-10 мм
15-18
Щебень гранитный фракции 5-20 мм
14-16
Суперпластификатор на основе поликарбоксилатов
MC-RowerFlow 2695
0,0015-0,003
Вода
Остальное
Недостатком данной бетонной смеси является подверженность бетонной смеси к расслоению, что создает неоднородность в конструкциях.
Задача изобретения: повышение однородности бетонной смеси за счет уменьшения расслаиваемости смеси.
Поставленная задача решается за счет того, что в бетонной смеси включающей портландцемент, щебень, микронаполнитель в виде известняка, суперпластификатор и воду в качестве микронаполнителя, используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм, а в качестве суперпластификатора С3, являющийся продуктом конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, при следующим содержании компонентов, мас. %:
Портландцемент
12,1-14,1
Щебень из известняка фракции 10-5 мм
35-40
Мелкий заполнитель из известнякового отсева
фракции 5-0.63 мм
18,15-20,15
Мелкий заполнитель из известнякового отсева
фракции 0.63-0.16 мм
14,52-15,89
Микронаполнитель из известнякового отсева
фракции менее 0,16 мм
7-8,87
Суперпластификатор С3, являющийся продуктом
конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом
0,06-0,141
Вода
Остальное
Новые существенные признаки:
В качестве микронаполнителя используется известняковый отсев фракции менее 0,16 мм, мелкий заполнитель из известнякового отсева фракций 5,0-0,63 мм и 0,63-0,16 мм.
В качестве суперпластификатора используется пластификатор С3, являющийся продуктом конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом
Содержание компонентов по мас. %:
Портландцемент
12,1-14,1
Щебень из известняка фракции 10-5 мм
35-40
Мелкий заполнитель из известнякового отсева
фракции 5-0.63 мм
18,15-20,15
Мелкий заполнитель из известнякового отсева
фракции 0.63-0.16 мм
14,52-15,89
Микронаполнитель из известнякового отсева
фракции менее 0,16 мм:
7-8,87
Суперпластификатор на основе С3:
0,06-0,141%
Вода
Остальное
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат.
Технический результат предлагаемой бетонной смеси заключается в повышении однородности бетонной смеси за счет уменьшения ее расслаиваемости и увеличения сроков схватывания до 90 минут.
3
3
3
3
3
3
Пример №1 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 40% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 1000 кг на м бетона, фракция 10-5 мм, предварительно промытая проточным методом, 18,15% от (ОМБС) 450 кг фракция 5-0.63 мм, 14,52% от (ОМБС) 360 кг на м бетона фракция 0.63-0.16 мм, 8,87% от (ОМБС) 220 кг на м бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 12,1% от (ОМБС) или 300 кг на м бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,2% от (ОМБС) или 100 кг на м бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,8% от (ОМБС) воды или 45 кг на м бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3 кг) от массы цемента или 0,121% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.
3
3
3
3
3
3
Пример №2 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению, в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 36,72% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 918 кг на м бетона, фракция 10-5 мм, предварительно промытая проточным методом, 20,15% от (ОМБС) 504 кг фракция 5-0.63 мм, 15,89% от (ОМБС) 397 кг на м бетона фракция 0.63-0.16 мм, 7,0% от (ОМБС) 175 кг на м бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 14,1% от (ОМБС) или 352 кг на м бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,2% от (ОМБС) или 100 кг на м бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,8% от (ОМБС) воды или 45 кг на м бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3,525 кг) от массы цемента или 0,141% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.
3
3
3
3
3
3
Пример №3 приготовления самоуплотняющегося бетона на известняковом отсеве: готовили путем смешивания всех компонентов согласно изобретению, в следующей последовательности: известняковый заполнитель разделяли на фракции 10-5 мм, 5-0.63 мм, 0.63-0.16 мм, менее 0.16 мм, после подавались в смеситель в количестве 38,2% от общей массы бетонной смеси (ОМБС) или 955 кг на м бетона, фракция 10-5 мм предварительно промытая проточным методом, 19,15% от (ОМБС) 479 кг фракция 5-0.63 мм, 15,2% от (ОМБС) 380 кг на м бетона фракция 0.63-0.16 мм, 7,9% от (ОМБС) 197 кг на м бетона фракция 0.16-0 мм, далее добавлялся портландцемент М500Д0 в количестве 13,1% от (ОМБС) или 328 кг на м бетона и смесь перемешивалась 2 мин. Далее в смеситель к полученной сухой смеси водилась вода в количестве 4,4% от (ОМБС) или 110 кг на м бетона, то есть 70% от всего необходимого объема затворителя, смесь перемешивалась 3 мин. После к смеси добавлялись еще 1,92% от (ОМБС) воды или 48 кг на м бетона, что есть остальные 30% воды затворителя с разведенным в ней суперпластификатором С-3 в количестве 1% (3,275 кг) от массы цемента или 0,131% от (ОМБС) и смесь снова перемешивалась 5 мин. Из полученной смеси были изготовлены стандартные образцы по ГОСТ 5802, которые выдерживали в условиях естественного твердения в течение 28 суток. Среднюю плотность, среднюю прочность на сжатие, определяли по ГОСТ 5802. Полученные результаты представлены в таблице 1.
Уменьшение плотности приведет к снижению общего веса конструкции, что положительно скажется на повышении общей несущей способности как фундамента, так и всего сооружения. А повышение сроков схватывания скажется на повышении прочности сооружения за счет предотвращения раннего затвердевания бетонной смеси, что приводит к неравномерной структуре бетона в конструкции, что отрицательно скажется на прочности и долговечности сооружения.