RU2365554C1 - Concrete composition (versions) - Google Patents
Concrete composition (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365554C1 RU2365554C1 RU2008107404A RU2008107404A RU2365554C1 RU 2365554 C1 RU2365554 C1 RU 2365554C1 RU 2008107404 A RU2008107404 A RU 2008107404A RU 2008107404 A RU2008107404 A RU 2008107404A RU 2365554 C1 RU2365554 C1 RU 2365554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specific surface
- quartz sand
- asbestos
- superplasticizer
- fraction
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 59
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 109
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 27
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 24
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 claims description 16
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 claims description 16
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical group O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 229910052620 chrysotile Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 39
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 8
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- -1 polymethylene Polymers 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 235000001465 calcium Nutrition 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical class O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene Chemical class O=C.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N phenyl 3-chloropropanoate Chemical compound ClCCC(=O)OC1=CC=CC=C1 RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000417 polynaphthalene Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSVSZLXDULFGDQ-UHFFFAOYSA-M sodium;4-aminobenzenesulfonate Chemical compound [Na+].NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 KSVSZLXDULFGDQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions 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
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
- C04B40/0042—Powdery mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
- C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00206—Compositions defined by their elemental analysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00758—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for agri-, sylvi- or piscicultural or cattle-breeding applications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам бетонных композиций и может быть использовано в гидротехническом, мелиоративном, промышленно-гражданском и транспортном строительстве, преимущественно в технологиях производства высоконаполненных конструкционных бетонов, торкретбетонов и цементационных (тапонажных) растворов с повышенными технологическими, физико-механическими и эксплуатационными характеристиками. В частности, по совокупности названных характеристик изобретение может использоваться для получения жестких, подвижных и литых бетонных композиций, применяемых в качестве конструкционных материалов при изготовлении строительных изделий, в том числе армированных и неармированных конструкций различного профиля и назначения, эксплуатируемых в условиях повышенных физических нагрузок, воздействия агрессивных водных и газовых сред и других экстремальных условиях эксплуатации сооружений, включая и заглубленные.The invention relates to compositions of concrete compositions and can be used in hydraulic engineering, land reclamation, industrial-civil and transport construction, mainly in the production technologies of highly filled structural concrete, shotcrete and cementitious (taponate) mortars with improved technological, physico-mechanical and operational characteristics. In particular, according to the totality of the above characteristics, the invention can be used to produce rigid, mobile and cast concrete compositions used as structural materials in the manufacture of building products, including reinforced and unreinforced structures of various profiles and purposes, operated under conditions of increased physical exertion, exposure aggressive water and gas environments and other extreme operating conditions of structures, including buried ones.
Изобретение может быть реализовано в торкретбетонных и цементационных технологиях, применяемых для восстановления и усиления монолитности, водонепроницаемости и прочности при нарушениях гидроизоляции и герметизации сооружений на мелиоративных системах, а также на объектах промышленно-гражданского и транспортного строительства.The invention can be implemented in shotcrete and cementation technologies used to restore and strengthen solidity, water tightness and strength in case of violations of waterproofing and sealing of structures on reclamation systems, as well as on objects of industrial civil and transport construction.
Известна бетонная композиция, включающая вяжущее, наполнитель, заполнитель, суперпластификатор и воду, содержащая в качестве вяжущего портландцемент марки «400», в качестве наполнителя микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)·103 см2/г, в качестве заполнителя кварцевый песок трех интервалов крупности 0,05-0,5 мм, 1,0-1,15 мм и 2,2-2,5 мм, в качестве суперпластификатора смесь продукта поликонденсации меламиноформальдегидных соединений и сульфанилата натрия МФ-АР с нитритом кальция или нитритом натрия в соотношении 1:(1,5-2,5) соответственно. Марка водонепроницаемости до W=16, прочности 83-115 МПа (см. Авторское свидетельство СССР №1760981, С04В 40/00, 1992).Known concrete composition comprising a binder, filler, filler, superplasticizer and water containing Portland cement grade “400” as a binder, microsilica as a filler with a specific surface area of (20-40) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand as a filler three intervals of fineness 0.05-0.5 mm, 1.0-1.15 mm and 2.2-2.5 mm, as a superplasticizer, a mixture of the polycondensation product of melamine-formaldehyde compounds and sodium sulfanilate MF-AR with calcium nitrite or sodium nitrite in a ratio of 1: (1.5-2.5), respectively. Water resistance grade up to W = 16, strength 83-115 MPa (see USSR author's certificate No. 1760981, С04В 40/00, 1992).
Недостатками этой композиции являются сложный трехфракционный состав заполнителя, удорожающий и усложняющий его приготовление, высокая токсичность смеси МФ-АР с электролитами нитритов, требующая принятия мер предосторожности по защите органов дыхания, зрения и кожи при использовании. Кроме того, композиция имеет ограниченную область применения вследствие существенных деформаций усадки в литых и высокоподвижных смесях, ухудшающих поровую структуру, водонепроницаемость и морозостойкость бетона.The disadvantages of this composition are the complex three-fraction composition of the aggregate, which increases the cost and complexity of its preparation, the high toxicity of the mixture of MF-AR with nitrite electrolytes, which requires precautionary measures to protect the respiratory system, vision and skin during use. In addition, the composition has a limited scope due to significant shrinkage strains in cast and highly mobile mixtures, worsening the pore structure, water resistance and frost resistance of concrete.
Известна бетонная композиция, преимущественно для торкретбетонных работ, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, суперпластификатор, жидкое стекло и воду, содержащая портландцемент алюминатный марки «500» с долей трехкальциевого алюмината С3А от массы цемента, микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)·103 см2/г, кварцевый песок фракций менее 0,140 мм и 0,140-0,630 мм, суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта поликонденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, а также жидкое натриевое стекло Na2O·n·SiО2. Марка водонепроницаемости W=20 (см. Патент РФ №2067534, В28В 19/00, С04В 28/04, 1996).Known concrete composition, mainly for shotcrete work, including cement, filler, aggregate, superplasticizer, water glass and water, containing Portland cement aluminate grade "500" with a share of tricalcium aluminate C 3 A from the mass of cement, silica fume with a specific surface area (20-40) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand fractions of less than 0.140 mm and 0.140-0.630 mm, C-3 superplasticizer based on sodium salts of the polycondensation product of naphthalene sulfonic acid with formaldehyde, as well as liquid sodium glass Na 2 O · n · SiO 2 . Water resistance grade W = 20 (see RF Patent No. 2067534, B28B 19/00, C04B 28/04, 1996).
Недостатком приведенной бетонной композиции является технологически не оптимальный и не обоснованный диапазон крупности фракций кварцевого песка, что приводит к увеличению водопотребности для сохранения требуемой подвижности смеси. Кроме того, содержащийся в композиции бездобавочный высокоалюминатный цемент не обладает достаточной долговечностью вследствие подверженности цементного камня сульфатной и другим видам коррозии в агрессивных средах, что может быть причиной разрушения цементного камня.The disadvantage of this concrete composition is not technologically optimal and unreasonable size range of quartz sand fractions, which leads to an increase in water demand to maintain the required mobility of the mixture. In addition, the additive-free high aluminate cement contained in the composition does not have sufficient durability due to the susceptibility of the cement stone to sulfate and other types of corrosion in aggressive environments, which may cause the destruction of the cement stone.
Известна бетонная композиция, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, ПАВ типа С-3, комплексную минеральную добавку и воду, содержащая в качестве вяжущего алитовый портландцемент марки «500» с долей трехкальциевого алюмината С3S 60-62%, в качестве наполнителя микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)·103 см2/г, в качестве заполнителя кварцевый песок фракций менее 0,315 мм и 0,315-1,250 мм, в качестве ПАВ суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта поликонденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, в качестве комплексной минеральной добавки продукта совместного помола до удельной поверхности (4,5-5,0)·103 см2/г алюминатного портландцемента с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 12-14%, кварцевого песка с удельной поверхностью (0,1-0,15)·103 см2/г и сульфоалюмината кальция (CSA), взятых в соотношении 50:40:10, соответственно. Указанный состав обеспечивает высокие марки водонепроницаемости (W=20), реологические качества смеси и экономию цемента на 25-35% (см. Патент РФ №2067564, С04В 28/04, 1996).A concrete composition is known, including cement, filler, aggregate, S-3 surfactants, a complex mineral additive, and water containing “500” grade alitic Portland cement with a proportion of tricalcium aluminate C 3 S 60-62% as a binder, as a filler silica fume with specific surface area (20-40) · 10 3 cm 2 / g, silica sand fractions of less than 0.315 mm and 0.315-1.250 mm as filler, S-3 superplasticizer based on sodium salts of the polycondensation product of naphthalene sulfonic acid and formaldehyde as a complex min tral joint grinding additive product to specific surface (4.5-5.0) x 10 3 cm 2 / g aluminate Portland cement with shares of tricalcium aluminate C 3 A therein 12-14% quartz sand with a specific surface area (0,1- 0.15) · 10 3 cm 2 / g and calcium sulfoaluminate (CSA), taken in a ratio of 50:40:10, respectively. The specified composition provides high waterproof brands (W = 20), the rheological quality of the mixture and cement savings of 25-35% (see RF Patent No. 2067564, С04В 28/04, 1996).
Недостатком вышеописанной композиции является одновременное содержание в ней цементов различной клинкерной основы, наличие трех фракций кварцевого песка и дефицитного сульфоалюмината кальция, что усложняет и удорожает состав добавки и композиции в целом и ограничивает область применения. Кроме того, высокая взаимная зависимость активности вяжущего и наполнителей от дозировки и тонкости помола компонентов добавки предъявляет повышенные требования к контролю точности состава добавки, особенно в границах верхних значений массовых долей и дисперсности ее компонентов.The disadvantage of the above composition is the simultaneous content in it of cements of various clinker bases, the presence of three fractions of quartz sand and deficient calcium sulfoaluminate, which complicates and increases the cost of the composition of the additive and composition as a whole and limits the scope. In addition, the high mutual dependence of the activity of the binder and fillers on the dosage and fineness of the grinding of the components of the additive imposes increased requirements for controlling the accuracy of the composition of the additive, especially within the limits of the upper values of the mass fractions and dispersion of its components.
Наиболее близкими аналогами к заявленному изобретению по технической сущности, цели и достигаемому результату являются следующие бетонные композиции (см. Патент РФ №2152914 С1, С04В 28/02, 1999):The closest analogs to the claimed invention in terms of technical nature, purpose and achieved result are the following concrete compositions (see RF Patent No. 2152914 C1, С04В 28/02, 1999):
1. Бетонная композиция для производства конструкционных материалов, торкретбетонных и цементационных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции менее 0,14 мм и 1,25-2,50 мм, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду.1. Concrete composition for the production of structural materials, shotcrete and cementation works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface of (15-25) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand fractions of less than 0.14 mm and 1 , 25-2.50 mm, ground quartz sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, a complex additive is a product of joint intensive dry grinding to a specific surface area (4.0-4.5 ) · 10 3 cm 2 / g of clinker aluminate cement of the “500” or “600” grade with a fraction of tricalcium aluminate and C 3 A in it is 8-12%, ground quartz sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of S-3 superplasticizer, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, and water.
2. Бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, природный песок фракции 2-5 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г и воду.2. Concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g, natural sand fraction 2-5 mm, complex additive - product joint intensive dry grinding to a specific surface of (4.0–4.5) · 10 3 cm 2 / g of clinker aluminate cement of the “500” or “600” grade with a share of tricalcium aluminate C 3 A in it 8-12%, ground quartz sand having a specific surface (1.5-2.5) x 10 3 cm 2 / g, and a dry powder superplasticizer-3, in the ratio 5: 4: 1, respectively, ground quartz sand having a specific surface (3.5-4.0) x 10 3 cm 2 / g and water.
3. Бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции 1,25-2,50 мм, природный песок фракции 2-5 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·10 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду.3. Concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand fraction 1.25-2.50 mm, natural sand fraction 2-5 mm, a complex additive - a product of joint intensive dry grinding to a specific surface area (4.0-4.5) · 10 cm 2 / g clinker aluminate cement grade "500" or "600" with a share of tricalcium aluminate C 3 A in it 8-12%, ground quartz sand with a specific surface s (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of superplasticizer C-3, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, and water.
4. Бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции 1,25-2,50 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г и воду.4. Concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand fraction 1.25-2.50 mm, a complex additive is a product of joint intensive dry grinding to a specific surface of (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g of clinker aluminate cement of the 500 or 600 grade with a fraction of tricalcium aluminate in it 8-12%, ground silica sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder superplasticizer C-3, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, ground quartz sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g and water.
5. Бетонная композиция, преимущественно для цементационных (инъекционных) работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции менее 0,14 мм, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду.5. Concrete composition, mainly for cementing (injection) works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g, silica sand fraction less than 0.14 mm, ground silica sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, a complex additive is a product of joint intensive dry grinding to a specific surface area (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g clinker aluminate cement brand "500" or "600" with the proportion of tricalcium aluminate C 3 a therein 8-12% ground quartz ne Single with a specific surface (1.5-2.5) x 10 3 cm 2 / g, and a dry powder superplasticizer C-3, in the ratio 5: 4: 1, respectively, and water.
Вышеописанные бетонные композиции по пп.1-5 обеспечивают снижение водопотребности на 20-30%, экономию суперпластификатора на 10-12%, экономию цемента на 35-45%, сокращение продолжительности тепловлажностной обработки на 30-40%, повышение коррозионной, в т.ч. щелочной стойкости, высокую водонепроницаемость.The above concrete compositions according to claims 1-5 provide a reduction in water demand by 20-30%, savings in superplasticizer by 10-12%, cement savings by 35-45%, reduction in the duration of heat and moisture treatment by 30-40%, increased corrosion, in t. hours alkaline resistance, high water resistance.
Однако эти бетонные композиции (пп.1-5) имеют низкие показатели деформативности, в частности недостаточную прочность на изгиб.However, these concrete compositions (claims 1-5) have low deformability indicators, in particular, insufficient bending strength.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эксплуатационной надежности и долговечности бетонных композиций в конструкциях сооружений.The problem to which the claimed invention is directed is to increase the operational reliability and durability of concrete compositions in the structures of structures.
Технический результат - повышение прочности на изгиб бетонных композиций.EFFECT: increased bending strength of concrete compositions.
Указанный технический результат в части бетонной композиции по первому варианту достигается тем, что известная бетонная композиция для производства конструкционных материалов, торкретбетонных и цементационных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции менее 0,14 мм и 1,25-2,50 мм, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду, согласно изобретению дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result in terms of the concrete composition according to the first embodiment is achieved by the fact that the known concrete composition for the production of structural materials, shotcrete and cementation works, including Portland cement, superplasticizer S-3, condensed silica fume with a specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g, silica sand fractions less than 0.14 mm and 1.25-2.50 mm, ground silica sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, a complex additive is a product of joint intensive dry grinding to specific surface (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g of clinker aluminate cement of the “500” or “600” grade with a share of tricalcium aluminate C 3 A in it 8-12%, ground quartz sand with a specific surface (1 , 5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of S-3 superplasticizer, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, and water, according to the invention additionally contains a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - waste the production of asbestos technical products, in the following ratio of components, wt.%:
Технический результат в части бетонной композиции по второму варианту достигается тем, что известная бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, природный песок фракции 2-5 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г и воду, согласно изобретению дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result in terms of the concrete composition according to the second embodiment is achieved by the fact that the known concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface of (15-25) · 10 3 cm 2 / g, natural sand fraction 2-5 mm, integrated additive - joint intensive dry grinding product to specific surface (4.0-4.5) x 10 3 cm 2 / g aluminate cement clinker mark "500" or "600" with the proportion of tricalcium alum Nathan A 3 therein 8-12% ground quartz sand having a specific surface (1.5-2.5) x 10 3 cm 2 / g, and a dry powder superplasticizer C-3, in the ratio 5: 4: 1, accordingly, ground quartz sand with a specific surface of (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g and water, according to the invention further comprises a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - a waste product from the production of asbestos technical products, in the following ratio of components, wt.%:
Технический результат в части бетонной композиции по третьему варианту достигается тем, что известная бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции 1,25-2,50 мм, природный песок фракции 2-5 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду, согласно изобретению дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result in terms of the concrete composition according to the third embodiment is achieved by the fact that the known concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface of (15-25) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand of a fraction of 1.25-2.50 mm, natural sand of a fraction of 2-5 mm, a complex additive - a product of joint intensive dry grinding to a specific surface of (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g of clinker aluminate cement marks "500" or "600" with a proportion of tricalcium aluminate C 3 A in it 8-12%, ground quartz sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of superplasticizer C-3, taken in the ratio 5: 4: 1, respectively, and water, according to the invention additionally contains a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - a waste from the production of asbestos technical products, in the following ratio of components, wt.%:
Технический результат в части бетонной композиции по четвертому варианту достигается тем, что известная бетонная композиция для производства конструкционных материалов и торкретбетонных работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции 1,25-2,50 мм, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г и воду, согласно изобретению дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result in terms of concrete composition according to the fourth embodiment is achieved by the fact that the known concrete composition for the production of structural materials and shotcrete works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface of (15-25) · 10 3 cm 2 / g, quartz sand fraction 1.25-2.50 mm, a complex additive - a product of joint intensive dry grinding to a specific surface area (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g clinker aluminate cement grade "500" or "600" with a share of tricalcium about aluminate in it is 8-12%, ground quartz sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of superplasticizer C-3, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, ground quartz sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g and water, according to the invention further comprises a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - a waste product from the production of asbestos technical products, in the following ratio of components, wt. %:
Технический результат в части бетонной композиции по пятому варианту достигается тем, что известная бетонная композиция, преимущественно для цементационных (инъекционных) работ, включающая портландцемент, суперпластификатор С-3, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью (15-25)·103 см2/г, кварцевый песок фракции менее 0,14 мм, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А в нем 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении 5:4:1, соответственно, и воду, согласно изобретению дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result in terms of the concrete composition according to the fifth embodiment is achieved by the fact that the known concrete composition, mainly for cementation (injection) works, including Portland cement, S-3 superplasticizer, condensed silica fume with a specific surface area (15-25) · 10 3 cm 2 / g , quartz sand fractions of less than 0.14 mm, ground quartz sand with a specific surface area (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, a complex additive is a product of joint intensive dry grinding to a specific surface (4.0-4 5) × 10 3 cm 2 / g clinker alyuminatnog cement brand "500" or "600" with the proportion of tricalcium aluminate C 3 A therein 8-12% ground quartz sand having a specific surface (1.5-2.5) x 10 3 cm 2 / g, and a dry powder superplasticizer C -3, taken in a ratio of 5: 4: 1, respectively, and water, according to the invention additionally contains a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - a waste from the production of asbestos technical products, in the following ratio of components, wt.%:
Проведенный анализ уровня технологий приготовления бетонных композиций по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявителями не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.The analysis of the level of technology for the preparation of concrete compositions by patent and scientific and technical sources of information and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention made it possible to establish that the applicants have not found analogues characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству. Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию «изобретательского уровня» заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайших аналогов признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under the current law. To verify the compliance of the claimed invention with the requirement of "inventive step", the applicants conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the closest analogues, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art, since from the prior art determined by the applicants, the influence of the essential features of the claimed invented transformations to achieve a technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
Для использования в качестве вяжущего в заявленной бетонной композиции (варианты) предпочтительными являются портландцементы по ГОСТ 10178-85* и ГОСТ 22266-94, имеющие минералогический состав клинкера,% по массе:For use as a binder in the claimed concrete composition (options), Portland cement according to GOST 10178-85 * and GOST 22266-94 having the mineralogical composition of clinker,% by weight are preferred:
- алит С3S(3СаО·SiO2) - 58-62;- Alit С 3 S (3СаО · SiO 2 ) - 58-62;
- белит С2S(2СаО·SiO2) - 10-20;- bleaches C 2 S (2СаО · SiO 2 ) - 10-20;
- алюминат трехкальциевый С3А(3СаО·Аl2О3) - 5-12;- tricalcium aluminate C 3 A (3CaO · Al 2 O 3 ) - 5-12;
- прочие алюминаты (до C5A3) - 0,5-0,7;- other aluminates (up to C 5 A 3 ) - 0.5-0.7;
- алюмоферриты переменного состава от C4AF (4СаО·Аl2О3·Fе2О3) до С8А3F(8СаО3·3Аl2О3·Fе2О3).- aluminoferrites of variable composition from C 4 AF (4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ) to C 8 A 3 F (8CaO 3 · 3Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ).
Указанные цементы имеют химический состав, % по массе: СаО 60-72; SiO2 20-25;These cements have a chemical composition,% by weight: CaO 60-72; SiO 2 20-25;
Аl2О3 3-10; Fе2О3 0,5-5,0; MgO 0,3-4,0; SO3 0,1-2,0.Al 2 O 3 3-10; Fe 2 O 3 0.5-5.0; MgO 0.3-4.0; SO 3 0.1-2.0.
Удельный вес 3,24-3,35 г/см3 (в зависимости от дисперсности). Тонкость помола: количество зерен более 30 мкм - 30-40%, остальное - менее 30 мкм. Удельная поверхность (2,2-4,5)·10 см2/г зависит от помола и дисперсности.The specific gravity of 3.24-3.35 g / cm 3 (depending on the dispersion). Fineness: the number of grains more than 30 microns - 30-40%, the rest - less than 30 microns. The specific surface area (2.2-4.5) · 10 cm 2 / g depends on grinding and dispersion.
Микрокремнезем конденсированный сухих отпускных форм - по ТУ 5743-048-02495332-96. НИИЖБ Минстроя РФ. М. 96, продукт отбора с рукавных или электрических фильтров тонкодисперсных частиц систем газоочистки производства кремнийсодержащих сплавов. Поставляется в трех отпускных формах по маркам: неуплотненный (МК-85, МК-65), уплотненный (МКУ-85, МКУ-65), суспензия (МКС-85), в которых цифра указывает минимально допустимое количество диоксида кремния SiO2. По физико-химическим показателям соответствует следующим нормам:Condensed silica fume of dry tempering molds - according to TU 5743-048-02495332-96. NIIZHB Ministry of Construction of the Russian Federation. M. 96, a product of selection from bag or electric filters of fine particles of gas treatment systems for the production of silicon-containing alloys. It is delivered in three dispensing forms by brands: uncompressed (MK-85, MK-65), condensed (MKU-85, MKU-65), suspension (MKS-85), in which the figure indicates the minimum allowable amount of silicon dioxide SiO 2 . According to physico-chemical indicators, it complies with the following standards:
- массовая доля микрокремнезема (в пересчете на сухой продукт) - не менее 90-97% (для суспензий 40%);- mass fraction of silica fume (in terms of dry product) - at least 90-97% (for suspensions 40%);
- массовая доля диоксида кремния - не менее 65-85% (в зависимости от марки);- mass fraction of silicon dioxide - not less than 65-85% (depending on brand);
- массовая доля остальных продуктов (суммарно Na2O, K2О, СаО, SO3) - не более 5,6%;- mass fraction of other products (total Na 2 O, K 2 O, CaO, SO 3 ) - not more than 5.6%;
- удельная поверхность - не менее 12·103 см2/г;- specific surface is not less than 12 · 10 3 cm 2 / g;
- насыпная плотность сухих форм - 150-250 кг/м3 (неуплотненный), 280-500 кг/м3 (уплотненный);- bulk density of dry forms - 150-250 kg / m 3 (uncompressed), 280-500 kg / m 3 (compacted);
- индекс активности - не менее 90-95%;- activity index - not less than 90-95%;
- плотность водной суспензии (пасты) - не менее 1280 кг/м3;- the density of the aqueous suspension (paste) is not less than 1280 kg / m 3 ;
- рН водной суспензии 5%-ной - не менее 7.- pH of an aqueous suspension of 5% - not less than 7.
Упаковка - в специализированные контейнеры или многослойные бумажные мешки соответствующих ТУ, поставка - вагонами или автотранспортом (суспензия - в цистернах или иных стальных емкостях).Packaging - in specialized containers or multilayer paper bags of the relevant specifications, delivery - by railroad cars or vehicles (suspension - in tanks or other steel containers).
Применяют согласно ГОСТ 10178-85* и указанных ТУ на микрокремнезем в сухом состоянии, либо в виде пасты с массовой концентрацией 40-70%.They are used according to GOST 10178-85 * and the specified specifications for silica fume in a dry state, or in the form of a paste with a mass concentration of 40-70%.
Основное предназначение - высокоактивный минеральный наполнитель для приготовления бетонов высоких марок по прочности, водонепроницаемости и коррозионной стойкости. Производитель - завод «ТОО Микросил» (г.Челябинск).The main purpose is a highly active mineral filler for the preparation of high-grade concrete for strength, water resistance and corrosion resistance. The manufacturer is the Microsil LLP plant (Chelyabinsk).
Молотый кварцевый песок по ТУ 501-2-17-77 и ГОСТ 9077-82*. Может иметь удельную поверхность до (6,0-6,2)·103 см2/г. Плотность: удельная - 2,62 т/м3, насыпная - 0,93 т/м3. Химический состав, %: SiO2 - 96-98; Аl2O3 - 0,7-0,8; Fе2О3 - 0,7-0,75; СаО - 0,5-0,55; MgO - 0,1-0,15; SO3 - 0,12-0,14; прочие - 0,06.Ground quartz sand according to TU 501-2-17-77 and GOST 9077-82 *. May have a specific surface area of up to (6.0-6.2) · 10 3 cm 2 / g. Density: specific - 2.62 t / m 3 , bulk - 0.93 t / m 3 . Chemical composition,%: SiO 2 - 96-98; Al 2 O 3 - 0.7-0.8; Fe 2 O 3 - 0.7-0.75; CaO - 0.5-0.55; MgO - 0.1-0.15; SO 3 - 0.12-0.14; others - 0.06.
Кварцевый песок - по ГОСТ8736-93*, ГОСТ 10268-80.Quartz sand - according to GOST8736-93 *, GOST 10268-80.
Химический состав, %: SiO2; 65-95; Аl2O3+Fе2O3 0,2-8;Chemical composition,%: SiO 2 ; 65-95; Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 0.2-8;
Щелочей (в пересчете Na2O) - 0,5-4,1;Alkalis (in terms of Na 2 O) - 0.5-4.1;
Сернистых и сернокислых примесей (в пересчете на SO2) не более 2.Sulfur and sulfate impurities (in terms of SO 2 ) not more than 2.
Фракционирование песка осуществляют по границам крупности зерен 0,63 мм и 1,25 мм.Sand fractionation is carried out along the grain size boundaries of 0.63 mm and 1.25 mm.
Допустимое содержание частиц размером 0,10 мм в пределах 3-5% по массе. Допустимая влажность до 9% учитывается при корректировке расхода воды, содержащейся в композиции.Permissible particle content of 0.10 mm in the range of 3-5% by weight. Permissible humidity up to 9% is taken into account when adjusting the flow rate of water contained in the composition.
Природный песок фракции 2-5 мм по ГОСТ 8736-93* - неорганический сыпучий материал, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использованная специального обогатительного оборудования.According to GOST 8736-93 *, natural sand of a fraction of 2-5 mm is an inorganic bulk material formed as a result of natural destruction of rocky rocks and obtained during the development of sand and sand and gravel deposits without using special processing equipment.
Суперпластификатор С-3 - по ТУ 6-36-0204229-625-90 «Пластификатор С-3. Технические условия», НИИЖБ Минстроя РФ, М.90 и в соответствии с «Рекомендациями по применению добавок СП в производство сборного и монолитного бетона и железобетона». НИИЖБ Госстроя СССР, М. 87. Представляет собой химический продукт глубокой конденсации нафталинформальдегидных соединений и сульфокислот. Активным пластифицирующим компонентом, участвующим также в приросте плотности, прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости, является смесь олигомеров и полимеров полиметиленполинафталинсульфонатов (не менее 69%); примесью, ухудшающей пластифицирующее действие С-3 и названные характеристики бетона, является мономер натриевой соли нафталинсульфокислоты (не более 3,5-10,5%).Superplasticizer S-3 - according to TU 6-36-0204229-625-90 "Plasticizer S-3. Specifications ", NIIIZhB Ministry of Construction of the Russian Federation, M.90 and in accordance with the" Recommendations for the use of joint ventures in the production of precast and monolithic concrete and reinforced concrete ". NIIZhB Gosstroy USSR, M. 87. It is a chemical product of deep condensation of naphthalene formaldehyde compounds and sulfonic acids. An active plasticizing component also participating in the increase in density, strength, frost resistance and corrosion resistance is a mixture of oligomers and polymers of polymethylene polynaphthalene sulfonates (at least 69%); the impurity that worsens the plasticizing effect of C-3 and the above characteristics of concrete is the monomer of the sodium salt of naphthalene sulfonic acid (not more than 3.5-10.5%).
Используют в виде водных растворов 20-40% концентрации, в количестве 0,4-0,8 от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Формы поставки в виде сухого порошка, предпочтительно в мягких контейнерах, или в виде водного раствора 20-40% концентрации, плотностью от 1,09 до 1,2 г/см3 с содержанием сухого вещества от 0,22 до 0,48 кг/л раствора соответственно.Used in the form of aqueous solutions of 20-40% concentration, in the amount of 0.4-0.8 by weight of cement, calculated on the dry matter. Delivery forms in the form of a dry powder, preferably in soft containers, or in the form of an aqueous solution of 20-40% concentration, density from 1.09 to 1.2 g / cm 3 with a dry matter content from 0.22 to 0.48 kg / l of solution, respectively.
Комплексная добавка - высокодисперсная активная органо-минеральная смесь продуктов интенсивного сухого измельчения и диспергирования до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г одновременно клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с содержанием трехкальциевого алюмината С3А 8-12% от массы цемента, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3, взятых в соотношении цемент:песок:порошок СП, соответственно, 5:4:1.The complex additive is a highly dispersed active organic-mineral mixture of intensive dry grinding and dispersing products to a specific surface of (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g of simultaneously clinker aluminate cement of the “500” or “600” grade containing tricalcium aluminate C 3 A 8-12% by weight of cement, ground quartz sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of S-3 superplasticizer, taken in the ratio cement: sand: powder SP , respectively, 5: 4: 1.
Комплексную добавку получают путем интенсивного совместного сухого перемешивания и одновременно измельчения указанных компонентов в высокоскоростных турбулентных смесителях-активаторах типа СА 600/800 в течение 30-40 с при скорости вращения рабочего органа 800 об/мин, или в активаторах типа СБ-133 в течение 45-55 с при скорости вращения рабочего органа 550-600 об/мин.A complex additive is obtained by intensive joint dry mixing and simultaneously grinding these components in high-speed turbulent mixer-activators type CA 600/800 for 30-40 s at a speed of rotation of the working body of 800 rpm, or in activators of type SB-133 for 45 -55 s at a speed of rotation of the working body 550-600 rpm
Удельная плотность 2,55-2,65 г/см3. Оптимальное содержание в бетонной композиции 2,5-3,0 мас.%. Основное назначение комплексной добавки: снижение водопотребности, ускорение набора прочности в начальные сроки твердения, исключение деформаций усадки, усиление коррозионной стойкости, плотности и водонепроницаемости, снижение расхода суперпластификатора в композиции и марочности цемента без ухудшения свойств бетона.The specific gravity of 2.55-2.65 g / cm 3 . The optimum content in the concrete composition is 2.5-3.0 wt.%. The main purpose of the complex additive: reducing water demand, accelerating the set of strength in the initial stages of hardening, eliminating shrinkage deformations, enhancing corrosion resistance, density and water resistance, reducing the consumption of superplasticizer in the composition and the quality of cement without compromising the properties of concrete.
Асбест хризотиловый 7 сорта по ГОСТ 12871-93*. Химический состав приближенно соответствует теоретической формуле 3MgO·2SiO2·2H2. Температура плавления 1450-1500°С, термостойкость (потеря конституционной воды и прочности) при длительном постоянном нагреве 500°С, при кратковременном нагреве 700°С, щелочестойкость высокая, содержание растворимых веществ в 25%-ной KОН при кипячении 4 ч ≤5%, кислотостойкость слабая.Asbestos chrysotile 7 grades according to GOST 12871-93 *. The chemical composition approximately corresponds to the theoretical formula 3MgO · 2SiO 2 · 2H 2 . Melting point: 1450-1500 ° С, heat resistance (loss of constitutional water and strength) with long-term continuous heating of 500 ° С, with short-term heating of 700 ° С, alkali resistance is high, content of soluble substances in 25% KOH at boiling for 4 hours ≤5% , acid resistance is weak.
Перед введением в бетонную смесь асбест хризотиловый измельчают в ножевой мельнице типа РМ-120 до крупности не более 0,2 мм.Before introduction into the concrete mixture, chrysotile asbestos is crushed in a knife mill of the PM-120 type to a particle size of not more than 0.2 mm.
Шлифовальная пыль ТУ-38.3146-78 - отход производства асбестотехнических изделий получается при шлифовке автоформованных деталей, состоящих из смеси вулканизованного каучука, асбеста, барита, сурика железного, глинозема, графита скрытокристаллического и др. Химический состав, мас.%: бутадиеновый каучук 14,0-16,3; окись железа 1,2-11,6; окись магния 4,0-19,7; окись цинка 0,4-3,1; двуокись цинка 0,4-3,1; двуокись кремния 4,0-5,5; сера 1,0-2,2; сажа 15-23; ацетоновый экстракт (твердый остаток) после выпаривания ацетона, используемого в технологическом процессе производства автоформованных деталей, 1,4-2,6; сернокислый барий 16,0-59. Массовая доля фракции размером <0,25 мм ≥95% >1 мм ≤1%. Насыпная плотность 0,4-0,6 г/см3.Grinding dust TU-38.3146-78 - a waste product from the production of asbestos technical products is obtained by grinding autoformed parts consisting of a mixture of vulcanized rubber, asbestos, barite, iron red oxide, alumina, cryptocrystalline graphite and others. Chemical composition, wt.%: Butadiene rubber 14.0 -16.3; iron oxide 1.2-11.6; magnesium oxide 4.0-19.7; zinc oxide 0.4-3.1; zinc dioxide 0.4-3.1; silica 4.0-5.5; sulfur 1.0-2.2; carbon black 15-23; acetone extract (solid residue) after evaporation of the acetone used in the manufacturing process of the production of molded parts, 1.4-2.6; Barium sulfate 16.0-59. Mass fraction of fraction <0.25 mm ≥95%> 1 mm ≤1%. The bulk density of 0.4-0.6 g / cm 3 .
Вода - по ГОСТ 2874-82 и ГОСТ 23732-79. Максимально допустимое содержание примесей не должно превышать, мг/л: растворимых солей - 5000, ионов SO4 -2 - 2700, ионов хлора Сl-1 - 1200, взвешенных частиц - 200.Water - according to GOST 2874-82 and GOST 23732-79. The maximum allowable impurity content should not exceed, mg / l: soluble salts - 5000, SO 4 -2 ions - 2700, chlorine ions Cl -1 - 1200, suspended particles - 200.
Заявленную бетонную композицию готовят по технологии интенсивного раздельного перемешивания ее компонентов в скоростном турбулентном смесителе в определенной последовательности, при этом комплексную добавку вводят в смесь при окончательном перемешивании в низкоскоростном бетоносмесителе. Время между окончанием приготовления композиции и началом ее использования не должно превышать 45-50 мин.The claimed concrete composition is prepared according to the technology of intensive separate mixing of its components in a high-speed turbulent mixer in a certain sequence, while the complex additive is introduced into the mixture with final mixing in a low-speed concrete mixer. The time between the end of the preparation of the composition and the beginning of its use should not exceed 45-50 minutes.
Примеры выполнения изобретения иллюстрируются в табл.1 (состав композиции).Examples of the invention are illustrated in table 1 (composition).
Поставленная в изобретении цель достигается также и тем, что композиция является наполненной полидисперсной средой, в которой выполняются условия комплексного использования физико-химических свойств компонентов наряду с условиями раздельного (избирательного) действия какого-либо из этих свойств, в зависимости от периода существования (фазы) смеси.The goal of the invention is also achieved by the fact that the composition is filled with a polydisperse medium in which the conditions for the integrated use of the physicochemical properties of the components are fulfilled along with the conditions for the separate (selective) action of any of these properties, depending on the period of existence (phase) mixtures.
Механизм реализации указанных условий заключается в следующих процессах, характерных для различных периодов гидратации:The mechanism for the implementation of these conditions consists in the following processes characteristic of different periods of hydration:
а) в ненасыщенной жидкой фазе композиции (на дисперсном уровне) преобладают действия адгезионно-когезионных сил, вследствие которых подвижная дисперсная фаза цементной матрицы, наполнителей и добавок оптимально распределена в межзерновом объеме заполнителей. Это создает условия для эффективного формирования активными частицами вяжущего, наполнителей и добавок множественных структурообразующих центров гидратации, в зоне действия которых концентрируется максимально возможное количество реагирующих частиц, что обеспечивает в дальнейшем требуемую интенсивность гидратации.a) in the unsaturated liquid phase of the composition (at a dispersed level), the actions of adhesive-cohesive forces predominate, due to which the mobile dispersed phase of the cement matrix, fillers and additives is optimally distributed in the intergranular volume of aggregates. This creates the conditions for the effective formation of binder, fillers and additives by the active particles of multiple structure-forming hydration centers, in the action zone of which the maximum possible amount of reacting particles is concentrated, which ensures the required hydration rate in the future.
Указанному распределению способствует также и оптимальные (расчетные) соотношения объемно-весовых долей различных частиц композиции как с соизмеримыми между собой размерами и дисперсностями, так и соотношениями частиц, различающимися по дисперсностям и размерам на порядок и более.The indicated distribution is also facilitated by the optimal (calculated) ratios of volume and weight fractions of various particles of the composition, both with sizes and dispersions that are comparable to each other, and particle ratios that differ in dispersion and size by an order of magnitude or more.
б) в перенасыщенной жидкой фазе композиции (на микроструктурном уровне) преобладают процессы гелеобразования с интенсивным формированием первичных нестабильных твердых фаз кристаллизации, их агрегированием в более крупные объединенные структуры и последующими фазовыми (химическими и физическими) превращениями кристаллогидратов в устойчивые формы гидроксидов, гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроалюмоферритов и гидросульфоалюминатов кальция. При этом каждый элемент микроструктуры содержит указанные продукты синтеза в сложных объемно-пространственных и физических состояниях, обеспечивающих требуемое по изобретению качество бетона.b) in the supersaturated liquid phase of the composition (at the microstructural level), gelation processes predominate with intensive formation of primary unstable solid crystallization phases, their aggregation into larger combined structures and subsequent phase (chemical and physical) transformations of crystalline hydrates into stable forms of hydroxides, hydrosilicates, hydroaluminates, hydroaluminoferrites and calcium hydrosulfoaluminates. In addition, each element of the microstructure contains the indicated synthesis products in complex spatial and physical states, which ensure the concrete quality required by the invention.
в) в последующие периоды физико-химических превращений (на уровне макроструктуры цементного камня) характерными являются менее интенсивные продолжающиеся процессы увеличения плотности, непроницаемости, прочности и других характеристик в основном за счет новых циклов гидратации, образования новых стабильных фаз кристаллогидратов и улучшения поровой структуры вследствие сокращения размеров и количества микрокапилляров и объемов условно-замкнутых пор.c) in subsequent periods of physicochemical transformations (at the level of the macrostructure of the cement stone), less intense ongoing processes of increasing density, impermeability, strength, and other characteristics are characteristic mainly due to new hydration cycles, the formation of new stable phases of crystalline hydrates and the improvement of the pore structure due to reduction sizes and number of microcapillaries and volumes of conditionally closed pores.
Во всех вышеуказанных процессах существенным является замедленная начальная скорость твердения, обусловленная присутствием суперпластификатора С-3 гидрофильного типа. Для устранения такого явления композиция содержит различные высокоактивные наполнители, в том числе ультрадисперсные, и комплексную добавку, компоненты которых интенсивно участвуют в реакциях, ускоряют начальную гидратацию цементных зерен и последующие процессы синтеза продуктов гидратации, включая и реакции с нестабильными фазами гидроксидов, гидросиликатов и гидроалюминатов кальция. Это объясняется тем, что в периоды начальных процессов гидратации и определенное последующее время (до нескольких месяцев) мономинералы алюминатных фаз добавки С3А и C4AF по степени активности в воде затворения на 1-2 порядка выше активности мономинералов силикатных фаз композиции, в том числе алита С3S и белита C2S. Следствием этого является ускорение набора прочности в начальный период твердения, уплотнение структуры камня, снижение количества несвязанной (свободной) воды и нестабильных фаз гидроксидов кальция, что в целом улучшает конечные значения физических характеристик бетона, в т.ч. и его стойкость к агрессивным средам.In all the above processes, the slowed down initial hardening rate is essential, due to the presence of the C-3 hydrophilic type superplasticizer. To eliminate this phenomenon, the composition contains various highly active fillers, including ultrafine, and a complex additive, the components of which are intensively involved in the reactions, accelerate the initial hydration of cement grains and subsequent processes of synthesis of hydration products, including reactions with unstable phases of calcium hydroxides, hydrosilicates and calcium hydroaluminates . This is explained by the fact that during the periods of initial hydration processes and for a certain subsequent time (up to several months) the monominerals of the aluminate phases of the addition of C 3 A and C 4 AF are 1-2 orders of magnitude higher in the mixing water than the activity of the monominerals of the silicate phases of the composition Alite C 3 S and Belite C 2 S. The result is an acceleration of the set of strength in the initial period of hardening, compaction of the stone structure, a decrease in the amount of unbound (free) water and unstable phases of calcium hydroxides, which generally improves the horse the exact values of the physical characteristics of concrete, including and its resistance to aggressive environments.
Вместе с тем, увеличение интенсивности гидратации и скорости твердения в начальный период не исключает явления возможного относительного повышения тепловыделения в объеме гидратирующей композиции, что может стать причиной последующих усадочных напряжений, трещинообразования, ухудшения поровой структуры и снижения плотности и прочности камня. Указанные нежелательные процессы устраняются тем, что имеющаяся в композиции комплексная добавка содержит активные тонкодиспергированные компоненты, среди которых высокоалюминатная составляющая добавки способствует дополнительному интенсивному образованию кристаллов гидросульфоалюминатов кальция, обеспечивающих за счет взаимодействия с кристаллами гидроксидов кальция и других продуктов реакций, а также за счет роста собственных кристаллов определенное объемно-линейное увеличение формируемой структуры камня. Указанное действие добавки достаточно для компенсации усадочных напряжений и определенного уплотнения твердеющего бетона. При этом наличие в составе комплексной добавки незначительной части суперпластификатора С-3 повышенной дисперсности дополнительно снижает водопотребность смеси без ухудшения ее подвижности, а присутствие в добавке части молотого песка исключает нежелательные процессы флокуляции и обеспечивает лучшее диспергирование компонентов добавки. В сочетании с остальными процессами указанное действие комплексной добавки способствует также сохранению в течение более длительного времени процессов улучшения поровой структуры камня и связанных с нею улучшения показателей плотности, непроницаемости, прочности и долговечности бетона.At the same time, an increase in the hydration intensity and hardening rate in the initial period does not exclude the phenomenon of a possible relative increase in heat release in the volume of the hydrating composition, which can cause subsequent shrink stresses, cracking, deterioration of the pore structure and a decrease in the density and strength of the stone. These undesirable processes are eliminated by the fact that the complex additive in the composition contains active finely dispersed components, among which the highly aluminate component of the additive contributes to the additional intensive formation of crystals of calcium hydrosulfoaluminates, which provide due to interaction with crystals of calcium hydroxides and other reaction products, as well as due to the growth of intrinsic crystals a definite volume-linear increase in the formed structure of the stone. The indicated action of the additive is sufficient to compensate for shrink stresses and a certain compaction of hardening concrete. At the same time, the presence of an insignificant part of the C-3 superplasticizer in the composition of the complex additive additionally reduces the water demand of the mixture without affecting its mobility, and the presence of part of the ground sand in the additive eliminates undesirable flocculation processes and provides better dispersion of the additive components. In combination with other processes, the indicated action of the complex additive also helps to preserve for a longer time the processes of improving the pore structure of the stone and the related improvement in the density, impermeability, strength and durability of concrete.
Регулирование свойств комплексной добавки, обеспечивающих вышеуказанные процессы, осуществляют выбором степени алюминатности и марочности цемента, входящего в добавку, требуемой дисперсностью и дозировкой компонентов, с учетом расчетного количества остальных компонентов композиции.The regulation of the properties of the complex additives providing the above processes is carried out by choosing the degree of aluminate content and grade of cement included in the additive, the required dispersion and dosage of the components, taking into account the estimated amount of the remaining components of the composition.
Применение асбеста хризотилового как армирующего материала обусловлено его высокой степенью сходства с новообразованиями цементного компонента, высокими прочностными характеристиками и большим модулем деформативности его волокон.The use of chrysotile asbestos as a reinforcing material is due to its high degree of similarity with neoplasms of the cement component, high strength characteristics and a large modulus of deformability of its fibers.
Шлифовальная пыль - отход производства асбестотехнических изделий, состоящая из смеси вулканизованного каучука, асбеста и других химических элементов, является активным тонкодисперсным наполнителем и способствует повышению прочности и деформативности предлагаемой бетонной композиции.Grinding dust - a waste product from the production of asbestos technical products, consisting of a mixture of vulcanized rubber, asbestos and other chemical elements, is an active fine filler and helps to increase the strength and deformability of the proposed concrete composition.
В зависимости от целей использования бетонной композиции предусматривают замену заявленного заполнителя на другие мелко- и среднезернистые заполнители.Depending on the purpose of using the concrete composition, the claimed aggregate is replaced with other fine and medium-sized aggregates.
В частности, в торкретбетонных работах допускается использование в качестве заполнителя кварцевого песка большей крупности зерен из заявленных фракций 2-5 мм; в цементационных работах по способу глубинного нагнетания смеси под давлением используют заявленный заполнитель меньшей крупности кварцевого песка; в остальных случаях, включая производство изделий с улучшенной формуемостью, используют бетонную композицию предложенного состава.In particular, in shotcrete works, it is allowed to use larger grains of the declared fractions of 2-5 mm as a filler of quartz sand; in cementing works according to the method of deep injection of a mixture under pressure, the claimed aggregate of a smaller size of quartz sand is used; in other cases, including the production of products with improved formability, use the concrete composition of the proposed composition.
Результаты испытаний предлагаемой бетонной композиции (варианты) приведены в табл.2.The test results of the proposed concrete composition (options) are given in table.2.
Из представленных данных в табл.2 следует, что бетонная композиция (варианты) по изобретению обладает более высокими показателями физико-механических свойств по сравнению с прототипом (патент №2152914).From the data presented in table 2 it follows that the concrete composition (options) according to the invention has higher physical and mechanical properties compared to the prototype (patent No. 2152914).
Таким образом, результаты исследований (табл.1, табл.2) свидетельствуют о том, что по предлагаемому изобретению достигается указанный технических результат, а именно: повышение прочности на изгиб, морозостойкости и водонепроницаемости бетонных композиций.Thus, the research results (table 1, table 2) indicate that the proposed invention achieves the specified technical result, namely: an increase in bending strength, frost resistance and water tightness of concrete compositions.
Claims (5)
см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3 в соотношении 5:4:1 соответственно, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,0)·103 см2/г, армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
cm 2 / g and dry powder of S-3 superplasticizer in a ratio of 5: 4: 1, respectively, ground quartz sand with a specific surface of (3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, the reinforcing component is chrysotile asbestos and grinding dust is a waste product of asbestos industrial products and water in the following ratio of components, wt.%:
(3,5-4,0)·103 см2/г, комплексную добавку - продукт совместного интенсивного сухого измельчения до удельной поверхности (4,0-4,5)·103 см2/г клинкерного алюминатного цемента марки «500» или «600» с долей трехкальциевого алюмината С3А 8-12%, молотого кварцевого песка с удельной поверхностью (1,5-2,5)·103 см2/г и сухого порошка суперпластификатора С-3 в соотношении 5:4:1 соответственно, и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит армирующий компонент - асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
(3.5-4.0) · 10 3 cm 2 / g, the complex additive is a product of joint intensive dry grinding to a specific surface of (4.0-4.5) · 10 3 cm 2 / g clinker aluminate cement, grade “500 "Or" 600 "with a share of tricalcium aluminate C 3 A of 8-12%, ground quartz sand with a specific surface area (1.5-2.5) · 10 3 cm 2 / g and dry powder of S-3 superplasticizer in a ratio of 5: 4: 1, respectively, and water, characterized in that it additionally contains a reinforcing component - chrysotile asbestos and grinding dust - a waste product from the production of asbestos technical products in the wake following ratio, wt.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008107404A RU2365554C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Concrete composition (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008107404A RU2365554C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Concrete composition (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2365554C1 true RU2365554C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008107404A RU2365554C1 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Concrete composition (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365554C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2435746C2 (en) * | 2009-12-01 | 2011-12-10 | Игорь Юрьевич Троянов | Concrete mixture |
| RU2439020C2 (en) * | 2009-12-01 | 2012-01-10 | Игорь Юрьевич Троянов | Concrete mixture |
| RU2482086C1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-20 | Татьяна Михайловна Петрова | Concrete mixture |
| RU2502695C1 (en) * | 2012-09-14 | 2013-12-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Concrete mixture |
| RU2583965C1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-10 | Александр Николаевич Зотов | Composition of fibre concrete |
| RU2779824C1 (en) * | 2021-07-06 | 2022-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени акад. М.Д. Миллионщикова" | Concrete mix |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2067564C1 (en) * | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Сытник Александр Константинович | Concrete composition and processes for preparation thereof |
| RU2067534C1 (en) * | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Сытник Александр Константинович | Concrete composition |
| US5928420A (en) * | 1998-09-24 | 1999-07-27 | Lafarge Canada, Inc. | Cement composition for alkali-reactive aggregate and for sulphate resistance |
| JP2007326728A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Concrete production method and concrete |
-
2008
- 2008-02-26 RU RU2008107404A patent/RU2365554C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2067564C1 (en) * | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Сытник Александр Константинович | Concrete composition and processes for preparation thereof |
| RU2067534C1 (en) * | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Сытник Александр Константинович | Concrete composition |
| US5928420A (en) * | 1998-09-24 | 1999-07-27 | Lafarge Canada, Inc. | Cement composition for alkali-reactive aggregate and for sulphate resistance |
| JP2007326728A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Concrete production method and concrete |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2435746C2 (en) * | 2009-12-01 | 2011-12-10 | Игорь Юрьевич Троянов | Concrete mixture |
| RU2439020C2 (en) * | 2009-12-01 | 2012-01-10 | Игорь Юрьевич Троянов | Concrete mixture |
| RU2482086C1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-05-20 | Татьяна Михайловна Петрова | Concrete mixture |
| RU2502695C1 (en) * | 2012-09-14 | 2013-12-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Concrete mixture |
| RU2583965C1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-10 | Александр Николаевич Зотов | Composition of fibre concrete |
| RU2779824C1 (en) * | 2021-07-06 | 2022-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени акад. М.Д. Миллионщикова" | Concrete mix |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10457603B2 (en) | Casting method for making a lightweight concrete product | |
| RU2359936C2 (en) | Self-compacting concrete with ultrahigh properties, method of its production and use | |
| US10882791B2 (en) | High performance concretes and methods of making thereof | |
| CN101265066B (en) | High folding resistance road concrete material and preparing method thereof | |
| RU2152914C1 (en) | Concrete composition | |
| RU2233254C2 (en) | Composition for manufacture of building materials | |
| US10173926B2 (en) | Calcium sulfo aluminate cement with polymer | |
| CN106587695B (en) | The method that cement admixture is prepared by phosphorus slag wet grinding of giving up | |
| EP2508496A1 (en) | Magnesia based binder composition | |
| KR101121724B1 (en) | A composition of cement zero concrete using the mixed blast slag, powder type sodium silicate and desulfurization gypsum as binder and method for it | |
| Mehta et al. | Effect of aggregate, cement, and mineral admixtures on the microstructure of the transition zone | |
| KR101343803B1 (en) | Concrete composition using the blast-furnace slag and method for the preparation thereof | |
| RU2365554C1 (en) | Concrete composition (versions) | |
| CN113754331A (en) | Red mud-based cementing material and preparation method and application thereof | |
| KR101018009B1 (en) | Manufacturing Method of Cemented Concrete Using Waste Glass Fine Powder and Fly Ash as Binder | |
| KR101877528B1 (en) | Cement composition having rapid hardening properties for runway reparing and runway repairing method using the same | |
| KR100592781B1 (en) | Permeable Concrete Composition Using Bottom Ash | |
| RU2067564C1 (en) | Concrete composition and processes for preparation thereof | |
| CN106746858B (en) | A kind of preparation method of the mineral admixture slurry of high-performance prefabricated component | |
| EP4563544A1 (en) | Hardening accelerator for hydraulic materials, cement composition and hardened body | |
| RU2281262C1 (en) | Composition for producing building materials | |
| RU2433099C1 (en) | High-strength concrete | |
| CN116323863A (en) | Ground improvement material slurry, ground improvement material cured product and ground improvement method | |
| KR102229200B1 (en) | Ocher mortar composition for repairing ocher pavement road | |
| TW202502692A (en) | Hardening accelerator for hydraulic material, cement composition, and hardening body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100227 |