СОСТАВ ЦЕМЕНТНО-ПОЛИМЕРНОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ РЕМОНТА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ (ВАРИАНТЫ)
COMPOSITION OF CEMENT-POLYMER CONCRETE MIXTURE FOR REPAIRING HYDROTECHNICAL CONSTRUCTIONS (OPTIONS)

Область техники
Изобретение относится к области промышленных строительных материалов, а именно к производству цементно-полимерной бетонной смеси для ремонта гидротехнических сооружений и может найти применение при ведении ремонтных работ в зоне переменного уровня воды плотин, каналов, мостов, портовых и других гидросооружений.
Уровень техники
Известен полимерцементный состав для получения полимерцементного камня, содержащий портландцемент, минеральные заполнители, полиметилнафталин-сульфокислоту, воду и продукт взаимодействия в щелочной среде сополимера винилацетата или винилхлорида или акрилата с гидроксипропилметилцеллюлозой в соотношении (3-10):1 в качестве полимерной добавки [патент РФ 2164899]. Недостатками данного технического решения являются низкие показатели прочности.
Наиболее близким решением является состав песчаного полимерцементного бетона для ремонта элементов и конструкций мостов, включающий портландцемент, кварцевый песок, пластифицирующую добавку, стекловолокно, акриловый сополимер, инициатор отверждения акрилового сополимера и воду [заявка на изобретение 2001103034 (РФ)]. К недостаткам данного технического решения можно отнести токсичность одного из компонентов и низкие показатели морозостойкости.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом является получение цементно-полимерного бетона для ремонта гидротехнических сооружений с высокими показателями прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и водостойкости: прочность бетона при сжатии в пределах от 45 до 55 МПа, при изгибе - от 18 до 25 МПа, морозостойкость соответствует маркам от F800 до F1000, класс водонепроницаемости - не ниже W12, снижение прочности в водонасыщеном состоянии не более 10%.
Решение технической задачи достигается путем создания композиционных цементно-полимерных бетонных смесей на основе водостойких и эластичных акриловых сополимеров, которые обеспечивают ремонтному бетону высокие физико-механические и эксплуатационные свойства.
В варианте цементно-полимерной смеси для получения ремонтного пескобетона в смесь входят: портландцемент, кварцевый песок (фракции от 0,4 до 0,8 мм), акриловая дисперсия, расширяющая добавка на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов, поликарбоксилатный гиперпластификатор и вода в следующем соотношении, мас. %:
Портландцемент
29,5÷35,4
Кварцевый песок
56÷50
Акриловая дисперсия
9,1÷10,4
Расширяющая добавка
3,2÷2,7
Гиперпластификатор
0,4÷1,2
Вода
1,8÷0,3
В варианте цементно-полимерной смеси для получения ремонтного бетона в смесь входят: портландцемент, кварцевый песок (фракции от 0,4 до 0,8 мм), щебень (фракции от 10 до 20 мм), акриловая дисперсия, расширяющая добавка на основе гипса, поликарбоксилатный гиперпластификатор и вода в следующем соотношении, мас. %:
Портландцемент
21,4÷22,1
Кварцевый песок
26,9÷25,2
Щебень
40,8÷42,1
Акриловая дисперсия
6,3÷6,6
Расширяющая добавка
3,2÷2,7
Гиперпластификатор
0,2÷0,9
Вода
1,2÷0,4
Высокая прочность, морозостойкость и водонепроницаемость получаемого бетона обеспечиваются введением в состав смеси акриловой дисперсии.
Показатели высокой плотности, прочности и водостойкости также обеспечиваются использованием высокоэффективных гиперпластификаторов последнего поколения и расширяющей добавки, способствующей снижению усадочных деформаций.
Осуществление изобретения
Примеры осуществления бетонной смеси по первому варианту приведены в таблицах 1 и 2, по второму варианту - в таблице 3. Приготовление указанных смесей осуществлялось в бетоносмесителе принудительного действия.
Последовательность загрузки материалов в бетоносмеситель следующая: полимерная дисперсия, гиперпластификатор, половина всего количества заполнителя, цемент, оставшийся заполнитель, вода. Перемешивание 3-5 минут.
В качестве расширяющей добавки используется гипс строительный Г-5, либо расширяющая добавка на основе алюминатных и сульфоалюминатных компонентов РД-Н. В качестве гиперпластификатора используется Sika VISCOCRET 5NEW, либо Melflux 5581. В качестве акриловой дисперсии используются стирол-акриловые дисперсии Акрэмос 119 (А-119) или Лакротен Э-31.
Результаты испытаний бетонной смеси и образцов, изготовленных по разработанной рецептуре, приведенные в таблицах 4 и 5, показывают, что поставленная техническая задача решена.