ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН
HIGH-STRENGTH CONCRETE

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.
3
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256629, С04В 28/04, 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем рН=5-6, добавку «ДЭЯ-М» и воду.
Недостатком данного технического решения является недостаточная водонепроницаемость высокопрочного бетона.
3
4
6
Известна сырьевая смесь для изготовления высокопрочного бетона (RU №2256630, С04В 28/04, 20.07.2005 г.), содержащая портландцемент, песок, щебень, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем рН=5-6, добавку - калий железистосинеродистый K[Fe(CN)] и воду.
Недостатком данного технического решения является недостаточная водонепроницаемость высокопрочного бетона.
3
3
3
3
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокопрочный бетон (RU №2555993, С04В 28/04, С04В 24/24, С04В 22/08, С04В 103/40, 10.07.2015 г., Бюл. №19), содержащий портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности Мкр.=2,6, щебень гранитный фракции 5-10 мм, кремнеземсодержащий компонент, представленный золем кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,014 г/см, водородным показателем рН=5-6, добавку, представленную водным раствором с плотностью ρ=1,1 г/см и водородным показателем рН=7,5±0,5, состоящим из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем рН=7±0,5, и поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем рН=7±0,5, глюконата натрия и воды при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см<sup>3</sup> и водородным
показателем рН=7±0,5
9,3-10,0
Поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см<sup>3</sup> и
водородным показателем рН=7±0,5
10,2-10,4
Глюконат натрия
2,6-2,8
Вода
77,2-77,5
При следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:
Портландцемент
21,1-23,2
Указанный щебень
41,94-42,82
Указанный песок
28,3-29,0
Указанный кремнеземсодержащий компонент
0,12-0,13
Указанная добавка
0,15-0,2
Вода
6,24-6,75
Недостатком данного технического решения является недостаточная водонепроницаемость высокопрочного бетона.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокопрочного бетона, обладающего повышенной водонепроницаемостью.
3
3
2
Поставленная задача решается за счет того, что высокопрочный бетон из смеси, включающей портландцемент, кварцевый песок, щебень гранитный, воду и добавку в виде водного раствора с водородным показателем рН=7,5, состоящую из смеси поликарбоксилатных полимеров: поликарбоксилатного полимера на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и воды, содержит кварцевый песок с модулем крупности 2,2, щебень гранитный фракции 5-20 мм, дополнительно содержит комплексный наполнитель с удельной поверхностью 320 м/кг, состоящий из известняка и электрофильтровой золы, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Известняк
10-15
Электрофильтровая зола
85-90
3
Плотность водного раствора добавки составляет ρ=1,032 г/см, водородный показатель рН=5,5, и она дополнительно содержит 40% водный раствор «Русский глиоксаль», хлорид кальция, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой
кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см<sup>3</sup> и водородным показателем
рН=7,0
10,0-17,0
Поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и
ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см<sup>3</sup> и
водородным показателем рН=7,0
13,0-17,0
40% водный раствор «Русский глиоксаль»
3,5-4,0
Хлорид кальция
5,5-7,0
Вода
61,0-62,0
При следующем соотношении компонентов высокопрочного бетона, мас. %:
Портландцемент
13,5-16,0
Указанный песок
31,0-31,5
Указанный щебень
45,03-46,53
Указанный наполнитель
1,23-1,43
Указанная добавка
0,13-0,14
Вода
6,61-6,9
Использование добавки, состоящей из смеси поликарбоксилатных полимеров, модифицированных 40% водным раствором «Русский глиоксаль» и хлоридом кальция, обладающей повышенным активирующим эффектом, в сочетании с комплексным наполнителем повышает однородность, связность и подвижность бетонной смеси, повышая гидратационную активность компонентов бетонной смеси, что приводит к образованию повышенного количества контактов между компонентами бетона. Все вышеуказанное способствует формированию однородной, плотной структуры бетона, следствием чего является повышение водонепроницаемости высокопрочного бетона.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый высокопрочный бетон не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.
3
3
3
2
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии добавки, представленной водным раствором с плотностью ρ=1,032 г/см и водородным показателем рН=5,5, состоящей из поликарбоксилатного полимера на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем рН=7,0; поликарбоксилатного полимера на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем рН=7,0; 40% водного раствора «Русский глиоксаль»; хлорида кальция и воды и комплексного наполнителя с удельной поверхностью 300 м/кг, состоящего из известняка и электрофильтровой золы, а именно повышает однородность и плотность структуры бетона, следствием чего является повышение водонепроницаемости высокопрочного бетона.
По мнению авторов и заявителя, изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в гражданском, промышленном и дорожном строительстве и при монолитном возведении сооружений и дорожного покрытия.
Пример конкретного выполнения:
I. Приготовление комплексного наполнителя:
1.1 Дозируют известняк;
1.2 Дозируют электрофильтровую золу;
2
1.3 Отдозированные компоненты по п. 1.1 и п. 1.2 транспортируют в шаровую мельницу, где измельчают до удельной поверхности 320 м/кг;
1.4 Комплексный наполнитель, приготовленный по п. 1.3, транспортируют в накопительную емкость.
II. Приготовление добавки:
3
2.1 Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе метакриловой кислоты с плотностью ρ=0,95 г/см и водородным показателем рН=7,0;
3
2.2 Дозируют поликарбоксилатный полимер на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты с плотностью ρ=1,03 г/см и водородным показателем рН=7,0;
2.3 Дозируют 40% водный раствор «Русский глиоксаль», который состоит из диальдегида щавелевой кислоты и воды;
2.4 Дозируют хлорид кальция;
2.5 Дозируют воду;
3
2.6 Отдозированные по п. 2.1; 2.2; 2.3; 2.4 и 2.5 компоненты тщательно перемешивают в вертикальной емкости с лопастной мешалкой до получения однородного водного раствора с плотностью ρ=1,032 г/см и водородным показателем рН=5,5;
2.7 Добавку, приготовленную по п. 2.6, транспортируют в накопительную емкость.
III. Дозируют компоненты высокопрочного бетона: портландцемент, песок с модулем крупности Мкр.=2,2; щебень гранитный фракции 5-20 мм, комплексный тонкомолотый наполнитель, приготовленный по п. 1.4;
3.1 Отдозированные компоненты по п. 3 транспортируют в бетоносмеситель любой современной конструкции, используемой на заводе;
3.2 Дозируют воду;
3.3 Дозируют добавку, приготовленную по п. 2.6;
3.4 Отдозированную добавку по п. 3.3 транспортируют в отдозированную по 3.2. воду;
3.5 Смесь, приготовленную по 3.4, транспортируют в бетоносмеситель п. 3.1;
3.6 Все компоненты, находящиеся в бетоносмесителе, тщательно перемешивают в течение 3-х минут;
3.7 Готовую бетонную смесь для высокопрочного бетона транспортируют к месту приготовления изделий;
3.8 Непосредственно из бетоносмесителя отбирают бетонную смесь, приготовленную по п. 3.7, из которой изготавливают образцы-цилиндры высотой 15 см и диаметром 15 см, дальнейшее хранение которых производят в нормальных условиях и по достижении возраста равного 28 суткам образцы подвергают испытанию на водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-84. Полученные результаты представлены в таблице.
Проведенные исследования показали, что водонепроницаемость бетона повышается на 33%.