КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ В ВИДЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА
COMPLEX ADDITIVE FOR CONCRETE MIXTURE IN FORM OF STABILISED MICROSILICA SUSPENSION

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается состава добавки, применяемой при изготовлении бетонной смеси.
Известна добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема (патент РФ 2060242), содержащая, мас.%:
микрокремнезем - 40-70
нитрилометиленфосфоновая кислота - 0,02-0,14
продукт конденсации β-нафталинсульфокислоты
с формальдегидом - 0,02-0,14
вода - остальное
Недостатком известной суспензии является высокая вязкость и ограниченный период ее реологической устойчивости (90 сут). Наличие в составе известной суспензии продукта конденсации β-нафталинсульфокислоты с формальдегидом (0,02-0,14 мас.%) замедляет процесс гидратации цемента в бетонной смеси, что отражается на пористости цементного камня и его трещиностойкости.
Ближайшим из аналогов предложенного изобретения является добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, содержащей, мас.%:
микрокремнезем - 20,0-75,0
акрилат натрия - 0,01-1,0
стабилизирующий агент - 0,25-1,0
вода - остальное.
(Патент Канады №1227742).
Недостатком является повышенная вязкость, пониженная реологическая устойчивость.
Цель изобретения состоит в снижении вязкости суспензии микрокремнезема, повышении реологической устойчивости и текучести при длительном хранении, а также увеличении трещиностойкости материала с использованием этой добавки.
Поставленная цель достигается за счет того, что добавка в бетонную смесь в виде стабилизированной водной суспензии микрокремнезема, содержащей микрокремнезем, акрилат натрия, стабилизирующий агент, воду, содержит в качестве стабилизирующего агента «ПКФ 70», при следующем соотношении компонентов, мас.%:
микрокремнезем
30,0-75,0
«ПКФ 70»
0,15-0,9
полиакрилат натрия
0,05-0,9
вода
остальное
Предложенный состав суспензии микрокремнезема отличается от прототипа тем, что в качестве стабилизатора используется «ПКФ 70» - водный раствор натриевых солей карбоксильной и олигофосфоновой кислот, модифицированных жирным спиртом (ТУ 2316-005-15070762-2008), что позволяет сохранять подвижность суспензии в течение длительного времени, обеспечивает повышение степени гидратации цемента и увеличение трещиностойкости материала. Предложенная комплексная добавка может быть использована в количестве 2-15 мас.% от веса цемента.
Суспензию готовят следующим образом: в смеситель загружают воду, полиакрилат натрия и «ПКФ 70», смесь перемешивают в течение 0,5-1 мин, затем добавляют микрокремнезем, осуществляют повторное перемешивание в течение 5-25 мин до получения однородной суспензии.
Реологические свойства суспензии (текучесть) и ее стабильность (седиментационную устойчивость) определяют по стандартной методике определения водоотделения цементных растворов (ГОСТ 26798.1-96): суспензию помещают в мерный цилиндр емкостью 250 мг и оставляют в покое до появления отделившийся воды, которую отбирают пипеткой и переносят в мерный цилиндр емкостью 25 мл. Отбор отделившийся воды осуществляют в течение всего срока наблюдений (6 мес). Состав суспензии и ее свойства приведены в таблице 1, 2. Степень гидратации цемента определяют рентгенографическим методом на дифрактометре ДРОН 3М (табл.3). Коэффициент трещиностойкости цементного камня определяют как отношение прочности при изгибе к прочности при сжатии.
Таблица 1
Состав суспензии
№№
состав 1
состав 2
состав 3
1
микрокремнезем
30
50
75
2
полиакрилат натрия
0,05
0,07
0,09
3
ПКФ-70
0,15
0,7
0,9
4
вода
69,8
49,23
24,01
Таблица 2
Свойства суспензии при хранении
№№
Начальная суспензия
после 1 мес
3 мес
6 мес
растекаемость - 185 мм,
185
185
185
1
вязкость - 0,15 Па·с
0,15
0,15
0,15
водоотделение - 0 мл
0,0
0,0
0,5
растекаемость 190 мм
190
190
190
2
вязкость - 0,14 Па·с
0,14
0,14
0,14
водоотделение - 0 мл
0,0
0,0
0,3
растекаемость 200 мм
200
200
200
3
вязкость - 0,12 Па·с
0,12
0,12
0,12
водоотделение - 0 мл
0,0
0,0
0,2
Таблица 3
Степень гидратации цемента и трещиностойкость
№№
Вид и количество добавки*, %
7 сут МПа
28 сут МПа
Трещиностойкость
R изг.
R сж.
R изг.
R сж.
1
без добавки
5,5
50
7,7
70
0,11
2
С-3 - 0,7
4,4
44
6,1
61
0,10
3
суспензия по изобретению (№1 по табл.1)
9,3
52
13,5
75
0,18
4
суспензия по изобретению (№3 по табл.1)
12,18
58
24,1
80
0,21
* суспензия вводилась в количестве 10% от веса цемента
Приведенные данные показывают, что предложенная комплексная добавка в виде стабилизированной суспензии микрокремнезема имеет стабильные свойства в течение 6 мес хранения с момента изготовления и обеспечивает улучшение свойств цементного камня - повышает степень гидратации цемента и увеличивает его трещиностойкость.