Сырьевая смесь для изготовления шлакощелочного бетона

(51) 04 28/00 (2006.01) 04 7/153 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ прочностных характеристик получаемых из них бетонов содержит дополнительно полифункциональный модификатор системы Релаксол при следующем соотношении компонентов в мас.-полифункциональный модификатор системы Релаксос 0,17-0,45- щебень гранитный 29,41-50,55 В качестве щелочного затворителя используется раствор метасиликата натрия девятиводный. Использование предлагаемого технического решения открывает перспективы значительно более широкого применения щлакощелочных бетонных смесей, отличающихся, как известно, быстрой потерей удобоукладываемости и склонностью к загустеванию. При этом появляется возможность экономии относительно дорогостоящего щелочного компонента, расход которого снижается на 25-30 с сохранением прочностных и долговечностных показателей получаемых бетонов.(72) Торпищев Шамиль Камильевич Кудрышова Баян Чакеновна Торпищев Фарид Шамилевич Шинтемиров Максут Абдулхадырович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационный Евразийский университет(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛАКОЩЕЛОЧНОГО БЕТОНА(57) Изобретение относится к области строительных материалов, конкретно - к составам бетонных смесей с использованием шлакощелочных вяжущих и может найти применение в стройиндустрии. Сущность его заключается в том, что сырьевая смесь для изготовления шлакощелочного бетона,включающая песок кварцевый, щебень гранитный,тонкомолотый доменный граншлак и щелочной затворитель с целью повышения их удобоукладываемости и жизнеспособности при сохранении 22275 Изобретение относится к области строительных материалов, конкретно - к составам бетонных смесей с использованием шлакощелочных вяжущих и может найти применение в стройиндустрии. Известны сырьевые смеси для изготовления шлакощелочного бетона, содержащие в качестве вяжущего тонкомолотый доменный гранулированный шлак, затворенный щелочным раствором плотностью 1,25 Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. - Киев Будвельник, 1978, с.235, крупный и мелкий заполнители при следующем соотношении компонентов в мас.- щебень гранитный фракции 10-20 мм 45,5 - 49,6- тонкомолотый доменный граншлак 15,8-18,8- вода 0-1,9 Недостатками указанных смесей при соотношении щелочной затворительшлак в пределах 0,4 являются относительно низкая жизнеспособность (в пределах 20-40 мин) и пониженная удобоукладываемость, обусловленная высокой жесткостью (более 100 сек), что резко снижает их технологичность. Увеличить подвижность смесей можно за счет увеличения указанного соотношения до 0,6 и выше, однако это еще более сокращает сроки их схватывания. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути и получаемому эффекту является сырьевая смесь Шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции. Тез. Докл. наВсесоюзной научнопрактической конференции. Киев, 1984. -с. 376,включающая гранитный щебень и кварцевый песок Мкр -2,1, тонкомолотый доменный граншлак и щелочной раствор плотностью 1,15 г/см 3,представляющий собой смесь плава щелочей и хлорида титана при следующем соотношении компонентов в мас.- щебень гранитный фракции 10-20 мм 52,9- тонкомолотый доменный граншлак 15,2- раствор плава щелочей плотностью 1,15 8,36- хлорид титана 1,04 Недостатком указанной сырьевой смеси несмотря на более высокую жизнеспособность также является повышенная жесткость, которая колеблется от 40 до 55 сек. Высокая жесткость смесей обусловливает известные технологические трудности при их укладке и уплотнении и, в конечном счете, не позволяет в полной мере реализовать потенциальные возможности шлакощелочных бетонов при изготовлении сборных конструкций и изделий (снижение прочности бетона с увеличением подвижности бетонной смеси). Короткие сроки схватывания резко ограничивают возможности применения шлакощелочных бетонных смесей в заводском производстве, но особенно в монолитном строительстве. Характерно, что использование в них 2 известных пластифицирующих добавок, традиционно применяемых в бетонах на клинкерных цементах,невозможно из-за очень низкой их эффективности(не более 5-8). Технический результат изобретения - повышение удобоукладываемости бетонных смесей на шлакощелочном вяжущем и их жизнеспособности при сохранении прочностных характеристик получаемых из них бетонов. Технический результат достигается тем, что известная сырьевая смесь для изготовления шлакощелочного бетона, включающая песок кварцевый, щебень гранитный, тонкомолотый доменный граншлак и щелочной затворитель дополнительно содержит полифункциональный модификатор системы Релаксол, при следующем соотношении компонентов в мас.- тонкомолотый доменный граншлак 15,80-22,3- щебень гранитный 29,41-50,55 При этом в качестве щелочного затворителя используется раствор метасиликата натрия девятиводный. Предложенное техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков,приводящих к получению положительного эффекта. Модификатор системы Релаксол представляет собой водный раствор технического лигносульфоната с натрий роданидоми натрий тиосульфатом (223), и применяется в портландцементных бетонах как добавка-ускоритель твердения с некоторым пластифицирующим эффектом. Роданид и тиосульфат натрия(являющиеся отходом коксохимического производства), входящие в ее состав выполняют роль ускорителей процессов гидратации клинкерных минералов, которые как известно резко замедляется в присутствии лигносульфонатов. В составе шлакощелочного бетона роданид и тиосульфат натрия выступают не как ускорители твердения, а как модификаторы структуры щелочного затворителя, поскольку в процессе приготовления добавки системы Релаксол происходит обогощение структуры жидкой фазы щелочными кристаллогидратами (22),обладающими моноклинной сингонией. При взаимодействии с раствором щелочного затворителя, характеризующегося ромбической сингонией, синтезируется новый раствор с пониженной группой симметрии. Последнее, в свою очередь, приводит к несоответствию структур твердой и жидкой фаз и, как следствие, к замедлению скорости изменения структурной вязкости (т.е. к более длительному сохранению начальной подвижности смеси и ее жизнеспособности). Таким образом, пластифицирующий эффект добавки обеспечивается влиянием роданида и тиосульфата натрия (новый эффект), а не лигносульфоната (известный эффект). Все попытки 22275 пластификации шлакощелочных бетонных смесей добавкой технических лигносульфонатов не увенчались успехом. Эффект пластификации смесей был ничтожно мал и жизнеспособность их практически не изменилась. Модификатор системы Релаксол (концентрация раствора-32-36) добавляют в раствор щелочного затворителя в количестве 0,74 - 1,7 масс. и затем приготовленным раствором затворяют сырьевую смесь, состоящую из крупного заполнителя фракции 10-20 мм, мелкого заполнителя фракции 0-5 мм, и диспергированного до удельной поверхности уд 3000-3400 см 2/г доменного граншлака. Соотношение щелочного затворителя и шлака по массе находится в пределах 0,33-0,4. Составы предлагаемых сырьевых смесей приведены в таблице 1, их свойства и результаты испытаний полученных бетонов - в таблице 2. Предложенные в изобретении составы готовят следующим образом. В смеситель загружают расчетные количества крупного и мелкого заполнителей,диспергированного доменного граншлака и примерно две трети щелочного затворителя(раствор метасиликата натрия девятиводный, плотностью 1,3), перемешивают в течение 1,5-2 мин, затем вводят модифицирующую добавку Релаксол и перемешивают еще 1,5-2 мин,после чего добавляют остаток щелочного затворителя. Перемешивание продолжается в течение еще 1 мин и смесь выгружается. В качестве крупного заполнителя используется щебень гранитный фракции 10 -20 мм, а в качестве мелкого заполнителя - песок кварцевый речной(Мкр 1,4). Результаты подбора составов бетонов показывают, что при введении полифункционального модификатора системы Релаксол жесткость смесей в сравнении с прототипом (и тем более с аналогом) резко снижается, при этом прочность бетона при сжатии не только не уменьшается, а увеличивается. Жизнеспособность полученных бетонных смесей согласно заявляемого изобретения выше чем у аналога и прототипа. Использование предлагаемого технического решения открывает перспективы значительно более широкого применения щлакощелочных бетонных смесей, отличающихся как известно быстрой потерей удобоукладываемости и склонностью к загустеванию. При этом появляется возможность экономии относительно дорогостоящего щелочного компонента, расход которого снижается на 25-30 с сохранением прочностных и долговечностных показателей получаемых бетонов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сырьевая смесь для изготовления шлакощелочного бетона, включающая щебень гранитный, песок кварцевый, тонкомолотый доменный граншлак и щелочной затворитель,отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полифункциональный модификатор системы Релаксол при следующем соотношении компонентов в мас.-полифункциональный модификатор системы Релаксол 0,17-0,45- щебень гранитный 29,41-50,55 2. Сырьевая смесь для изготовления шлакощелочного бетона по п. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочного затворителя используется раствор метасиликата натрия девятиводный.