[go: up one dir, main page]

RU2361848C2 - Способ приготовления бетонной смеси - Google Patents

Способ приготовления бетонной смеси Download PDF

Info

Publication number
RU2361848C2
RU2361848C2 RU2007135409/03A RU2007135409A RU2361848C2 RU 2361848 C2 RU2361848 C2 RU 2361848C2 RU 2007135409/03 A RU2007135409/03 A RU 2007135409/03A RU 2007135409 A RU2007135409 A RU 2007135409A RU 2361848 C2 RU2361848 C2 RU 2361848C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
cement
mixing water
sand
activation
Prior art date
Application number
RU2007135409/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007135409A (ru
Inventor
Юрий Николаевич Щедрин (RU)
Юрий Николаевич Щедрин
Вячеслав Юрьевич Щедрин (RU)
Вячеслав Юрьевич Щедрин
Сергей Михайлович Васильев (RU)
Сергей Михайлович Васильев
Original Assignee
Юрий Николаевич Щедрин
Вячеслав Юрьевич Щедрин
Сергей Михайлович Васильев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Николаевич Щедрин, Вячеслав Юрьевич Щедрин, Сергей Михайлович Васильев filed Critical Юрий Николаевич Щедрин
Priority to RU2007135409/03A priority Critical patent/RU2361848C2/ru
Publication of RU2007135409A publication Critical patent/RU2007135409A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2361848C2 publication Critical patent/RU2361848C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/002Water
    • C04B22/004Water containing dissolved additives or active agents, i.e. aqueous solutions used as gauging water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00051Mortar or concrete mixtures with an unusual low cement content, e.g. for foundations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Изобретение относится к приготовлению бетонных смесей для монолитных изделий и сборного железобетона с использованием механически активированной цементной пульпы раствора. Способ включает механохимическую активацию воды затворения с добавкой нитратнитритно-щелочной воды в течение 1 мин, механохимическую активацию цемента, содержащего 60-70% предварительно активированной воды затворения, в смесителе в течение 1,5-2 мин и последующее перемешивание в смесителе с песком, щебнем и оставшейся частью активированной воды затворения в течение 2 мин. В качестве мелкого заполнителя используют мытый крупнозернистый песок. Механоактивация воды затворения и используемой добавки производится в механохимическом активаторе при 1100 об/мин. Технический результат изобретения - снижение расхода портландцемента и увеличение прочности на сжатие и растяжение. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к приготовлению бетонных смесей для монолитных изделий и сборного железобетона с использованием механически активированной цементной пульпы для строительных конструкций из монолитного бетона и изготовления сборного железобетона.
Известен способ приготовления бетонной смеси /1/, согласно которому в смесителях принудительного или гравитационного действия осуществляют двухстадийное перемешивание компонентов, включающее предварительное перемешивание песка и щебня с 40-60% воды затворения в течение 3-4 мин и добавки 40-45% раствора пластификатора в количестве 5-9% от массы цемента, последующее добавление цемента и дополнительное перемешивание с введением оставшейся части воды затворения (Патент РФ №2028279, С04В 28/04, С04В 40/00. БИ №4, 1995 г.).
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает необходимой удобоукладываемости бетонной смеси и требуемой прочности на сжатие и раскалывание, а также требует завышенного расхода цемента.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ /2/, включающий предварительное перемешивание заполнителей с частью воды затворения и добавкой, с последующим введением цемента и остальной части воды затворения. Предварительное перемешивание осуществляют в течение 2-2,5 мин с заполнителями с 70-80% воды затворения, в качестве добавки используют 2-5% от массы цемента нитратнитритную щелочную воду, а дополнительное перемешивание всех компонентов осуществляют в течение 1 мин.
Недостатком данного способа является то, что он требует существенных материальных затрат на предварительное обследование и подготовку золошлаковых отходов. Это задерживает практическую реализацию изобретения (Патент РФ №2158719, С04В 40/00, С04В 22/08. БИ №31, 2000 г.).
Техническим результатом, достигнутым настоящим изобретением, является снижение расхода портландцемента, повышение удобоукладываемости и увеличение прочности на сжатие и растяжение.
Данный технический результат достигается тем, что в способе, включающем механическую активацию воды затворения с добавкой нитратно-щелочной воды в течение одной минуты и механическую активацию цемента с 60-70% механически активированной водой затворения в бетоносмесителях в течение 2 минут, с последующим перемешиванием с песком, щебнем и оставшейся частью активированной воды затворения в течение 1,5-2 минут.
Прочность бетона на растяжение повышается за счет увеличения сцепления цементного камня с поверхностью частиц песка и щебня. Это объясняется тем, что цементные зерна, подчиняясь законам молекулярного притяжения, стремятся объединиться в более крупные частицы. Распределение воды внутри таких частиц и между ними отличается большой неравномерностью. Повышение равномерности распределения воды в цементе и разъединение слипшихся частиц в процессе механической активации приводит к образованию более однородной коагуляционной структуры, обеспечивающей улучшение технологических свойств бетонной смеси и более высокое качество затвердевшего бетона.
По предложенному способу смесь готовится в три стадии. На первой стадии проводится механохимическая активация (1100 об/мин) воды затворения с добавкой нитратнитрино-щелочной воды в количестве 1-2% от массы цемента в расчете на безводное вещество добавки в течение одной минуты. На второй стадии загружается портландцемент марки М 500 (240 кг/м3) с частью воды затворения (от 60% до 70% от общего ее расхода воды 150 кг/м3) и проводится механохимическая активация водоцементного раствора в течение 1,5-2 мин. На третьей стадии в смеситель загружается щебень 1300 кг/м3, песок 692 кг/м3 и оставшаяся часть воды затворения. Перемешивается в течение двух минут.
Предложенный способ апробировался в условиях стройлаборатории (Аттестат об аккредитации №05.18.2067 от 20.10.2006 г.). В качестве вяжущего ингредиента использовался портландцемент марки ПЦ 500 Д 20 Б Новороссийского цементного завода «Пролетарий». В качестве крупного заполнителя использовался щебень фракции 5-20 мм с насыпной плотностью ρ, равной 1465 кг/м3, испытания которого проводились в соответствии с ГОСТ 8269.0-97 (Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний). Мелким заполнителем служит крупнозернистый песок Краснодарского месторождения с модулем крупности Мкр-2.6 и насыпной плотностью ρ, равной 1730 кг/м3. Испытания песка проводились согласно ГОСТ 8735-88 (Песок для строительных работ. Методы испытаний). Для затворения бетонной смеси используется водопроводная вода (ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов и растворов. Технические условия). В качестве добавки применяется нитратнитритно-щелочной отход катализаторного производства Новочеркасского завода синтетических продуктов, содержащий массу в процентном соотношении: 25% нитрата натрия (NaNO3), 9% нитрита натрия (NaNO2) и 6% едкого натра (NaOH), остальные 60% - вода.
Для определения прочности на растяжение проводились испытания опытных образцов кубов с ребром 100 мм в возрасте 28 суток нормального твердения методом раскалывания в положении «на ребро» по ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Для получения сравнительных данных бетонная смесь готовится обычным двухстадийным способом согласно патенту |2|, а также по предложенному способу.
В изобретении исследуют три опытных варианта образцов бетонной смеси (способ 1, 2 и 3).
В качестве исходного принимаем состав №1 тяжелого бетона класса В-15 с расходом материалов в кг/м3: цемент (марки М-500) - 300, песок с Мкр-2,6 - 813, щебень фракции 5-20 мм - 1216; вода - 210. Механохимическая активация не проводилась. Осадка конуса составляет 12 см, В/Ц (водоцементное отношение) - 0,7.
В отличие от исходного состава, во втором варианте (состав №2), количество цемента уменьшено на 20%. Расход материалов для получения бетона класса В-15, в кг/м3, был принят следующий: цемент - 240, песок с фракцией Мкр-2,6 - 692, щебень фракции 5-20 мм - 1300; вода - 160. Добавка нитратнитритно-щелочной воды в количестве 5% от массы цемента в расчете на безводное вещество добавки. Механохимическая активация проводилась при 900 об/мин в механохимическом активаторе (марки М-500). Осадка конуса - 14 см, В/Ц - 0,66.
Предложенный состав №3 тяжелого бетона класса В-15 предусматривает следующий расход материалов в кг/м3: цемент - 240, песок с Мкр-2,6 - 692, щебень фракции 5-20 мм - 1300; вода - 150. Добавка нитратнитритно-щелочной воды в количестве 2% от массы цемента в расчете на безводное вещество добавки. Механохимическую активацию проводили при 1100 об/мин в механохимическом активаторе. Осадка конуса - 15 см, В/Ц - 0,63.
Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Проведенные испытания позволяют установить, что приготовление бетонной смеси по предложенному способу, заключающемуся в механохимической активации воды затворения с добавкой нитратнитритно-щелочной воды в количестве 1-2% от массы цемента в течение 1 мин, механохимической активации цементной пульпы, содержащей 60-70% предварительно активированной воды затворения в течение 1,5-2 мин, и последующим перемешиванием в смесителе с песком, щебнем и оставшейся частью активированной воды затворения в течение двух минут, позволяет снизить количество цемента на 20%, повысить удобоукладываемость и прочность на сжатие и растяжение.
Таблица 1 - Результаты испытаний пробных кубов
№ п/п Режим хранения Осадка конуса, см Объемная масса, г·см3 Результаты испытаний в возрасте 28 сут
предел прочности на сжатие, МПа/% предел прочности на растяжение, МПа/%
Состав №1 (одностадийный без добавки)
1 Паропрогрев в ямной камере на полигоне 12 2500 22,85 4,13
2 2460 23,35 4,11
3 2510 22,37 4,12
Среднее значение: 2490,0 22,86/100 4,12/100
Состав №2 (подготовка воды затворения и цементно-песчаной смеси при 900 об/мин с 5% добавкой ННЩВ)
1 Паропрогрев в ямной камере на полигоне 14 2430 29,81 6,86
2 2500 30,80 6,37
3 2520 30,02 6,69
Среднее значение: 2483,3 30,21/132 6,64/161
Состав №3 (подготовка воды затворения и цементно-песчанной смеси при 1100 об/мин с 2% добавкой ННЩВ)
1 Паропрогрев в ямной камере на полигоне 15 2450 31,45 7,45
2 2470 32,78 7,61
3 2420 33,10 7,52
Среднее значение: 2446,7 32,44/142 7,53/183

Claims (3)

1. Способ приготовления бетонной смеси, включающий механохимическую активацию воды затворения с добавкой, механохимическую активацию цементной пульпы и последующее перемешивание в смесителе с песком, щебнем и оставшейся частью активированной воды затворения, отличающийся тем, что предварительная механохимическая активация воды затворения производится с добавкой нитратнитритно-щелочной воды в течение 1 мин, затем механохимическое активирование цемента с 60-70% предварительно активированной водой затворения в течение 1,5-2 мин, а окончательное перемешивание всех компонентов с оставшейся частью активированной воды затворения осуществляют в течение 2 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкого заполнителя используют мытый крупнозернистый песок Мкр - 2,6.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что механохимическая активация воды затворения и используемой добавки производится в механохимическом активаторе при 1100 об/мин.
RU2007135409/03A 2007-09-24 2007-09-24 Способ приготовления бетонной смеси RU2361848C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135409/03A RU2361848C2 (ru) 2007-09-24 2007-09-24 Способ приготовления бетонной смеси

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135409/03A RU2361848C2 (ru) 2007-09-24 2007-09-24 Способ приготовления бетонной смеси

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007135409A RU2007135409A (ru) 2009-03-27
RU2361848C2 true RU2361848C2 (ru) 2009-07-20

Family

ID=40542426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007135409/03A RU2361848C2 (ru) 2007-09-24 2007-09-24 Способ приготовления бетонной смеси

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2361848C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528794C2 (ru) * 2012-07-12 2014-09-20 Сергей Михайлович Васильев Способ приготовления керамзитобетона
RU2548263C1 (ru) * 2014-03-31 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ Способ приготовления бетонной смеси
RU2780905C1 (ru) * 2022-02-18 2022-10-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Способ приготовления бетонной смеси

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1377708A (en) * 1971-09-15 1974-12-18 Gen Refractories Co Concrete mix compositions
SU835985A1 (ru) * 1979-05-28 1981-06-07 Проектный И Научно-Исследовательскийинститут "Донецкий Промстройнии-Проект" Способ приготовлени бетоннойСМЕСи
SU1397421A1 (ru) * 1986-02-17 1988-06-15 Брестский инженерно-строительный институт Способ приготовлени бетонной смеси
SU1715784A1 (ru) * 1989-06-05 1992-02-28 В.Ф. Ефимочкин Способ приготовлени бетонной смеси
RU2028279C1 (ru) * 1991-12-28 1995-02-09 Альберт Михайлович Питерский Способ приготовления бетонной смеси
RU2158719C1 (ru) * 1999-02-16 2000-11-10 Новочеркасская государственная мелиоративная академия Способ приготовления бетонной смеси

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1377708A (en) * 1971-09-15 1974-12-18 Gen Refractories Co Concrete mix compositions
SU835985A1 (ru) * 1979-05-28 1981-06-07 Проектный И Научно-Исследовательскийинститут "Донецкий Промстройнии-Проект" Способ приготовлени бетоннойСМЕСи
SU1397421A1 (ru) * 1986-02-17 1988-06-15 Брестский инженерно-строительный институт Способ приготовлени бетонной смеси
SU1715784A1 (ru) * 1989-06-05 1992-02-28 В.Ф. Ефимочкин Способ приготовлени бетонной смеси
RU2028279C1 (ru) * 1991-12-28 1995-02-09 Альберт Михайлович Питерский Способ приготовления бетонной смеси
RU2158719C1 (ru) * 1999-02-16 2000-11-10 Новочеркасская государственная мелиоративная академия Способ приготовления бетонной смеси

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528794C2 (ru) * 2012-07-12 2014-09-20 Сергей Михайлович Васильев Способ приготовления керамзитобетона
RU2548263C1 (ru) * 2014-03-31 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ Способ приготовления бетонной смеси
RU2780905C1 (ru) * 2022-02-18 2022-10-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Способ приготовления бетонной смеси

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007135409A (ru) 2009-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nazari et al. Assessment of the effects of the cement paste composite in presence TiO2 nanoparticles
Nazari et al. Benefits of Fe2O3 nanoparticles in concrete mixing matrix
Cordeiro et al. Rheological and mechanical properties of concrete containing crushed granite fine aggregate
Nazari et al. An investigation on the Strength and workability of cement based concrete performance by using ZrO2 nanoparticles
Vivek et al. Effect of nano-silica in high performance concrete
WO2020037349A1 (en) Process for preparation of geopolymer foam compositions
Salem et al. Effect of superplasticizer dosage on workability and strength characteristics of concrete
RU2371412C1 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
Wan et al. A novel cellulose ether cross-linking modification and its effect mechanism on the properties of cementitious materials
RU2397069C1 (ru) Способ приготовления модифицированной фибробетонной смеси и модифицированная фибробетонная смесь
RU2361848C2 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
RU2659290C1 (ru) Способ получения самоуплотняющегося бетона и бетонная смесь
RU2281262C1 (ru) Композиция для получения строительных материалов
RU2547532C1 (ru) Сухая смесь для приготовления неавтоклавного газобетона (варианты)
Lima et al. Evaluation of the effect of nanosilica and recycled fine aggregate in Portland cement rendering mortars
Kamal et al. Effect of polypropylene fibers on development of fresh and hardened properties of recycled self-compacting concrete
Salman et al. Production of Sustainable Foam Concrete using Foam Concrete Block Waste as Partial Cement Replacement
Anandan et al. Strength Properties of Processed Fly Ash Concrete.
RU2729763C1 (ru) Тяжелый диопсидовый бетон с высокой прочностью
Azmee et al. Preparation of low cement ultra-high performance concrete
Darweesh Water permeability, strength development and microstructure of activated pulverized rice husk ash geopolymer cement
RU2308429C1 (ru) Комплексная добавка для бетонных и растворных смесей
WO2023047432A1 (en) A concrete composition and a method of preparation thereof
RU2780905C1 (ru) Способ приготовления бетонной смеси
RU2835462C1 (ru) Бетонная смесь для конструкционного лёгкого бетона

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090925