Бетонная смесь

(51) 04 24/18 (2010.01) 04 28/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ для исключения возможности фильтрации воды сквозь структуру бетонной конструкции достаточно введение добавки Пенетрон Адмикс и щебня из шлаков черной металлургии фракции 10-20 мм при изготовлении бетонной смеси. Физико-механические характеристики бетонной смеси для бетона класса В 15,Портландцемент марки 400 11-12 Песчано-гравийная смесь 44-48 Щебень фракции 10-20 мм из шлаков черной металлургии 34-35 Добавка Пенетрон Адмикс 0,11 -0,12 Вода 7-8 Применение бетонной смеси позволило создать бетон с улучшенными характеристиками по водонепроницаемости и, применив щебень фракции 10-20 мм из шлаков черной металлургии, решить вопросы по утилизации отходов металлургической промышленности и охране окружающей среды.(72) Хицко Нина Леонидовна Садовский Валентин Георгиевич Донсков Валерий Александрович Дьяков Андрей Валерьевич Столярский Олег Аркадьевич(73) Акционерное общество АрселорМиттал Темиртау(57) Изобретение относится к составам бетонных смесей с добавками и может быть использовано для выполнения бетонных работ при устройстве бассейнов, резервуаров отстойников, очистных сооружений, тоннелей. Технический результат достигается тем, что с целью повышения водонепроницаемости бетона, 25069 Изобретение относится к составам бетонных смесей с добавками для бетонов с повышенными требованиями по водонепроницаемости и может быть использовано при устройстве бассейнов,резервуаров отстойников, очистных сооружений,подземных галерей, гаражей, тоннелей, подвалов зданий,изготовления конструкций для строительства сооружений различного назначения. Известна бетонная смесь, состоящая, мас.цемент 25-25,3 сульфитно-дрожжевая барда 0,020,04 воздухововлекающая добавка - отход производства синтетических моющих средств,содержащий сульфонол, сульфат натрия и сульфонат натрия 0,02-0,2 вода 8,4-8,5 заполнитель- остальное. А.С. СССР 1268533, кл.-С 04 В 24/18 Бюл. 41,1986 Недостатком этого состава бетонной смеси является повышенный расход цемента,нестабильность смеси по составу вследствие неконтролируемого содержания компонентов отхода производства. Известна комплексная добавка для цементобетонной смеси. Комплексная добавка,вводимая в бетонную смесь, состоит из 25-35 мас,натриевой соли продукта конденсации формальдегида с нафталинсульфокислотой и 65-75 мас,отхода производства пентаэритрита на основе формиата натрия. Получаемая бетонная смесь состоит из портландцемента М 500, песка кварцевого с модулем крупности Мкр-1,18, щебня гранитного фракции 5-20 мм, суперпластификатора С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации формальдегида с нафталинсульфокислотой и отхода производства пентаэритрита, содержащего мас,пентаэритрит 9-10, сахара до 10, минеральные соли до 3, формиат натрия 20 - 22, вода - остальное. А.с.1428731 А 1, кл. С 04 В 24/22, 22/08 Бюл.37, 07.10.88 Недостатком данной бетонной смеси с применением комплексной добавки является то, что она пригодна для изделий подвергаемых тепловлажностной обработке и не предназначена для монолитных конструкций. Известна бетонная смесь, состоящая, мас.портландцемент 16,8-18,8 карбамидоформальдегидная смола 0,05-0,07 обожженный аргиллитовый песок 30-33,2 обожженный аргиллитовый гравий 32-36,4 сульфитно-дрожжевая бражка 0,008-0,024 полиамидная смола 0,012-0,016 вода- остальное. Водонепроницаемость бетона 0,8 МПа..с.1470702 А 1, кл. С 04 В 24/18, 28/02 Бюл. 13, 07.04.89 Недостатком этого состава бетонной смеси является повышенный расход цемента,многокомпонентность смеси, она пригодна только для изделий подвергаемых тепловлажностной обработке и не предназначена для монолитных конструкций. Наиболее близкой по технической сущности является бетонная смесь, включающая, мас. цемент 14,26 - 20,8 песок 17,13 - 19,14 щебень 52,02 52,9 отход асбоцементного производства 0,08 0,29 волластонит 1,63 - 7,74 модифицированная лессом сульфитно-дрожжевая бражка 0,05 - 0,06 и вода - остальное. Водонепроницаемость бетона 7,8 МПа. А.С.1636379 А 1, кл. С 04 В 24/18, 28/02 Бюл.11, 23.03.91 Недостатком данной бетонной смеси является высокое содержание цемента и многокомпонентность смеси. Целью изобретения является- Создание нового вида бетонной смеси для производства изделий и бетонных работ с увеличением показателей бетона по водонепроницаемости.- Снижение расхода цемента с одновременным улучшением технологических свойств бетонной смеси и получением проектной прочности бетона.- Исключение дополнительной гидроизоляции бетонных поверхностей при использовании данной бетонной смеси после набора прочности бетона конструкции.- Организация производства бетонных смесей с применением переработанных отходов металлургической промышленности после их дробления т.е. щебня из доменных шлаков фракции 10-20 мм, т.к. это значительно удешевляет бетонную смесь и решается экологическая проблема по расчистке отвалов от доменных шлаков. Технический результат изобретения возникает при применении предлагаемой бетонной смеси и заключается в оптимизации вещественного состава соотношения компонентов бетонной смеси,получении бетона плотной структуры, происходит повышение водонепроницаемости в процессе твердения за счет образования нерастворимых химически стойких кристаллов. Предлагаемая бетонная смесь позволяет осуществлять бетонирование бетонных и железобетонных конструкций, зданий, сооружений гражданского и промышленного назначения с повышенными требованиями по водонепроницаемости. Технический результат достигается тем, что с целью повышения прочности бетона, для исключения возможности фильтрации воды сквозь структуру бетонной конструкции в бетонную смесь вводится добавка Пенетрон Адмикс и щебень из шлаков черной металлургии фракции 10 - 20 мм. Получаемый бетон из данной бетонной смеси имеет марку по водонепроницаемости-14 ГОСТ 2663391 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. Портландцемент марки ПЦ 400 Д 20,изготовитель АО, ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия Песчано-гравийная смесь с содержанием гравия крупностью до 15 мм. в количестве 9-25, с модулем крупности 2,6-3,9. Щебень из доменных шлаков фракции 10-20 мм по ГОСТ 5578-94 Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия. Добавка для бетонной смеси Пенетрон Адмикс ТУ 5745-001-77921756-2006 по своему составу представляет собой сухую смесь, состоящую из специального цемента,кварцевого песка определенной гранулометрии и активных химических компонентов. Активные химические компоненты материала Пенетрон Адмикс,растворенные в воде, вступают в реакцию с компонентами бетона, создавая нерастворимые кристаллогидраты. Кристаллогидраты являются составной частью бетонной структуры и заполненные ими капилляры, поры и микротрещины не пропускают воду, т.к. в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей, а кристаллы,заполняющие капилляры, препятствуют фильтрации воды, тем самым полученный бетон приобретает свойства водонепроницаемости. Состав предлагаемой бетонной смеси для бетона класса В 15 Портландцемент марки 400 11-12 Песчано-гравийная смесь 44-48 Щебень фракции 10-20 мм из шлаков черной металлургии 34-35 Добавка для бетона Пенетрон Адмикс 0,11-0,12 Вода 7-8 Водонепроницаемость 14 ГОСТ 26633-91 Из предлагаемой бетонной смеси забетонированы фундаменты доменной печи 4 АО АрселорМиттал Темиртау. Результаты исследований предлагаемой бетонной смеси и бетона приведены в таблице. На основании таблицы видно, что при естественном твердении бетона класса В 15 в течение 28 суток при отсутствии добавки Пенетрон Адмикс, содержании портландцемента марки 400 11,75, песчано-гравийной смеси 45,7 и щебня из шлаков черной металлургии фракции 10 - 20 мм 35 водонепроницаемость бетона составляет 2 и прочность бетона 94 от проектного класса по прочности на сжатие (поз. 1). При увеличении расхода портландцемента марки 400 до 15 происходит удорожание бетона, марка по водонепроницаемости бетона составляет 2 и прочность бетона составляет 104 от проектного класса бетона по прочности на сжатие (поз. 2). При изменении соотношения портландцемента марки 400 от 11 до 12, песчано-гравийной смеси от 44 до 48, щебня из шлаков черной металлургии фракции 10 - 20 мм от 31,89 до 37,88 прочность бетона составляет 108-115 от проектного класса бетона по прочности на сжатие (поз. 3, поз. 4). Наиболее оптимальной является бетонная смесь,состоящая из портландцемента марки 400 11,75,песчано-гравийной смеси 45,74, щебня из шлаков черной металлургии фракции 10 - 20 мм 34,84,добавки Пенетрон Адмикс 0,12,водонепроницаемость возрастает до марки 14,прочность бетона данного состава составляет 122 от проектного класса бетона по прочности на сжатие Таблица Результаты исследований предлагаемой бетонной смеси и бетона. Пози- Класс Условия Марка Расход материалов впо массе на 1 м 3 Водонепр Прочность ция бетона тверде бетонбетонной смеси в уплотненном состоянии о бетона при по ния ной Портланд- Песчано Щебень из Добавка Вода ницае сжатии впрочнос смеси цемент мость от шлаков Пенетти на по бетона проектного марки гравий черной рон сжатие,удобо 400 пая металлур Адмикс класса,марка укласмесь гии марки бетона дываефракции бетона по мости 10-20 мм прочности на сжатие 1 В 15 Естеств П 2 11,75 45,7 35 7,55 2 94 М 200 2 В 15 Естеств П 2 15 38 39,2 7,8 2 104 М 200 3 В 15 Естеств П 2 11 44 37,88 0,12 714 108 М 200 4 В 15 Естеств П 2 12 48 31,89 0,11 8 14 115 М 200 5 В 15 Естеств П 2 11,75 45,74 34,84 0,12 7,55 14 122 М 200 Прототип Портлан Песок Гранитны Отход Волласто Модифициро Вода Водонепро д фр. й асбо нит ван ницаемость цемент 0,14-5 щебень цементног ная лессом марки мм фракции о сульфитно 400 5-20 мм произвол дрожжевая ства бражка 20,8 19,4 52 0,08 1,66 0,06 6,26 7,8 Пример выполнения. Приготовление бетона осуществляется по стандартной технологии отдозированные компоненты бетонной смеси поступают в бетоносмеситель СБ-10 периодического действия вместимостью 0,75 м 3, в котором бетонная смесь перемешивается в сухом состоянии. Добавка Пенетрон Адмикс вводится в бетонную смесь в виде водного раствора. Расчетное количество добавки в сухом виде смешивается с водой для образования раствора, при этом вливается вода в сухую смесь добавки Пенетрон Адмикс. Производится интенсивное перемешивание с помощью низкооборотной дрели в течение двух минут. Раствор добавки Пенетрон Адмикс готовится и используется на один замес бетоносмесителя. Водный раствор добавки Пенетрон Адмикс вводится в состав бетонной смеси одновременно с первыми порциями воды затворения. Продолжительность перемешивания бетонной смеси составляет 150-180 секунд. По окончании перемешивания компонентов бетонной смеси из нее формуются образцы-кубы размером 150150150 мм. по ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам для определения водонепроницаемости с применением устройства для ускоренного определения водонепроницаемости бетона ВВ-2, соответствующего требованиям технических условий и ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. Изготовленная бетонная смесь в автобетоносмесителях транспортируется к месту бетонирования, в процессе транспортирования производится дополнительное перемешивание смеси, затем смесь выгружается в подготовленную металлическую форму или опалубку и производится ее виброуплотнение. Из указанной бетонной смеси можно производить высокомарочные бетоны с повышенными требованиями по водонепроницаемости. Предлагаемая бетонная смесь применима для выполнения бетонных работ при устройстве бассейнов, резервуаров отстойников, очистных сооружений, плотин, подземных галерей и гаражей,тоннелей,подвалов зданий,изготовления конструкций для строительства сооружений различного назначения, объектов транспортной инфраструктуры. Применение бетонной смеси позволило создать бетон с улучшенными технологическими свойствами бетонной смеси, снизить расход цемента,повысить строительно-технические свойства бетона в т.ч. увеличить показатели бетона по водонепроницаемости,исключить дополнительную гидроизоляцию бетонных поверхностей при использовании данной бетонной смеси после набора прочности бетона конструкций в подразделениях АО АрселорМиттал Темиртау и, применив щебень из шлаков черной металлургии,решить вопросы по утилизации отходов и охране окружающей среды. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Бетонная смесь, включающая портландцемент,заполнитель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит добавку для бетона Пенетрон Адмикс, щебень фракции 10-20 мм из шлаков черной металлургии для бетонов при следующем соотношении компонентов, ма.Портландцемент марки 400 11-12 Песчано-гравийная смесь 44-48 Щебень фракции 10-20 мм из шлаков черной металлургии 34-35 Добавка для бетона Пенетрон Адмикс 0,11-0,12 Вода 7-8.