КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
COMPLEX ADDITIVE FOR CONCRETE MIXTURES

Изобретение относится к строительной промышленности, а именно к добавкам для бетонных смесей.
1
6
Известна добавка для бетонной смеси, включающая щелочной сток производства капролактама из бензола на основе натриевых солей карбоновых кислот фракции C-C и кубовый остаток его очистки на стадии дистилляции, содержащая, мас.%:
гидроксид натрия
1-4
натриевую соль аминокарбоновой кислоты
2-8
олигомеры на основе капролактама
5-10
капролактам
остальное
(A.c. SU 1414825 C04D 24/06. Опубл. 1988).
Недостатками данной добавки являются ее токсичность и необходимость в связи с этим применения специальных мер предосторожности при ее использовании, высокий расход и низкий прирост прочности бетона, не превышающий 12,4%.
Известна комплексная добавка для бетонных смесей, наиболее близкая к изобретению по техническому существу. Она содержит, мас.%:
кубовый остаток производства синтетических
жирных кислот на основе высших жирных кислот
1,25-47,62
гидроксид натрия
4,76-6,25
кубовый остаток цеха регенерации капролактама
на основе капролактама и его олигомеров
7,62-62,5
(Патент RU №2072971 C04B 28/04, C04B 24/04. Опубл. 10.12.1997).
Недостатками прототипа являются:
- недостаточная прочность и высокое водопоглощение бетонов;
- недостаточная пластифицирующая способность, характеризуемая подвижностью бетонной смеси при ее изготовлении. Для прототипа она не превышает 18 см;
- высокая щелочность добавки и образование кристаллического осадка, чрезвычайно осложняющие ее транспортировку, хранение и использование.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является поиск состава комплексной добавки для бетонных смесей, включающей олигомеры капролактама, которая обеспечила бы повышение прочности и снижение водопоглощения бетонов, имела бы более высокую пластифицирующую способность и была бы удобна в транспортировке, хранении и использовании.
Поставленная задача решена комплексной добавкой для бетонных смесей, включающей олигомеры капролактама, которая дополнительно содержит сульфат натрия, поливиниловый спирт и воду, а в качестве олигомеров капролактама содержит олигомеры капролактама, выделенные фильтрацией из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6, при его получении гидролитической полимеризацией капролактама, при следующем содержании компонентов, мас.%:
Олигомеры капролактама
60-75
Сульфат натрия
2-5
Поливиниловый спирт
15-20
Вода
8-15
Преимуществами добавки по заявляемому изобретению являются:
- повышение прочности бетона на 23,82-32,83%;
- снижение водопоглощения бетона в 2,9-4,0 раза;
- более высокая пластифицирующая способность добавки, обеспечивающая повышение подвижности бетонной смеси. Так, величина осадки конуса составляет не ниже 22 см;
- отсутствие вредного воздействия на организм человека при ее приготовлении и использовании, поскольку добавка не содержит токсичных компонентов. Пастообразная консистенция добавки исключает образование кристаллического осадка или расслоения в процессе транспортировки, хранения, использования.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для приготовления добавки используют следующие компоненты:
- олигомеры капролактама. Их получают в виде микрокристаллического порошка белого цвета с размером частиц 2-25 мкм в результате фильтрации из экстракционных вод со стадии экстракции гранулированного полиамида-6 при его получении гидролитической полимеризацией капролактама;
- сульфат натрия ГОСТ 6318-77;
- поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78;
- вода техническая ГОСТ Р 53128-2003.
Добавку готовят следующим образом. В смеситель с мешалкой загружают в необходимых количествах олигомеры капролактама, сульфат натрия и суспензию поливинилового спирта в воде. Перемешивают смесь при 20-40°C в течение 30-40 мин, затем шнеком подают в приемную камеру гомогенизатора, например, роторно-импульсного, посредством которого осуществляют циркуляцию смеси через смеситель в течение 15-20 мин до получения однородной пастообразной массы.
Полученную добавку в процессе приготовления бетонной смеси используют с водой затворения.
Изделия из бетона, полученные с использованием добавки-прототипа и заявляемой добавки изготавливали и испытывали одинаково. Состав добавки-прототипа использовали следующий, мас.%:
кубовый остаток производства синтетических
жирных кислот на основе высших жирных
кислот
1,25
гидроксид натрия
6,25
кубовый остаток цеха регенерации капролактама
на основе капролактама и его олигомеров
20,0
О прочности бетона судили по прочности при сжатии, определяемой по ГОСТ 10180-2012. Водопоглощение бетона определяли по ГОСТ 12730.0-78.
О пластифицирующей способности судили по показателю подвижности бетонной смеси, определяемому величиной осадки конуса согласно ГОСТ 10181-2012.
Физико-химические свойства бетонной смеси и изделий из нее при различном количественном содержании компонентов заявляемой добавки приведены в таблице.
Данные таблицы свидетельствуют о явных преимуществах заявленной добавки.
Таблица
Физико-химические свойства бетонной смеси и изделий из нее
№ пп.
Наименование компонентов
Содержание компонентов
1
2
3
Прототип
1
Олигомеры капролактама
60
70
75
-
2
Сульфат натрия
5
4
2
-
3
Поливиниловый спирт
20
16
15
-
4
Вода
15
10
8
-
Физико-химические свойства
1
Прочность при сжатии, МПа
49,8
51,5
53,4
40,2
2
Водопоглощение, мас.%
0,086
0,102
0,118
0,346
3
Подвижность смеси по осадке конуса, см
22,0
23,0
25,0
18,0