Добавка к растворам и бетонам

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Шавель Геннадий Леонидович, Евмененко Валентин Иванович, Шеко Владимир Дмитрович(57) Применение лизина или жидких отходов его производства в качестве добавки к растворам и бетонам.(56) 1. Строительные материалы и конструкции, 1983.- 3, 27. 2. А.с. СССР 1303881, МПК С 04 В 24/14, 1987 (прототип). 3. Препараты на основе лизина Листок-каталог Тираспольского биохимического завода, 1991. Изобретение относится к строительным материалам, в частности к комплексным добавкам для растворов и бетонов. Широко известны добавки в бетонную смесь на основе меласской упаренной последрожжевой барды. Недостатком их является невозможность получения бетонных смесей повышенной подвижности с сохранением пластифицирующего эффекта на длительный срок без потери прочности после пропаривания 1. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является бетонная смесь с использованием вяжущего, включающего в виде добавки биомассу продуцента лейцина 2. Бетонная смесь с добавкой лейцина отличается повышенной пластичностью при небольшом увеличении прочности бетона после пропаривания. Однако добавка лейцина не позволяет существенно сократить расход вяжущего, в данном случае - портландцемента, при сохранении прочности, улучшить другие физикомеханические свойства бетона. Задача изобретения - повышение жизнеспособности бетонной смеси и прочности бетонов при снижении расхода цемента. Поставленная задача решается тем, что в качестве добавки к растворам и бетонам используется лизин или жидкие отходы его производства, такие как аминобактерин и промывочные воды установок по производству лизина. Известно применение лизина и аминобактерина в медицине, пищевой и комбикормовой промышленности. Их получают в процессе культивирования бактерий, продуцентов лизина, на сложной органоминеральной среде 3. Лизин и жидкие отходы его производства представляют собой лиофильные коллоидные системы с высокой поверхностной активностью. Эти системы содержат частицы чрезвычайно широкого диапазона дисперсности от низкомолекулярных частиц с молекулярной массой 300400 до высокомолекулярных массой 200000 и более. Полидисперсность фракционного состава оказывает диспергирующее действие на реологические свойства цементных систем, а избирательная адсорбция поверхностно-активных веществ различными минералами цементного клинкера позволяет влиять на процессы структурообразования. Незначительное присутствие сахаров не оказывает замедляющего действия на процессы гидратации и твердения цемента, что обеспечивает более высокую прочность бетона после пропаривания. Бетонные смеси приготавливались на основе портландцемента марки 400 с использованием гранитного щебня фракции 5-20, кварцевого песка с модулем крупности 2,4. Подвижность определялась по ГОСТ 10181. 2407 1 Из приготовленных бетонных смесей формовались образцы - кубы размером 101010 см. Образцы пропаривались по режиму 4362 при температуре изотермического прогрева 80 С. Для исследования предлагаемой добавки на свойства бетонных смесей были использованы следующие составы Состав 1 цемент - 280 кг., песок - 850 кг., щебень - 1090 кг., вода - 170 л., добавка - жидкий концентрат лизина. Состав 2 цемент - 380 кг., песок - 740 кг., щебень - 1090 кг., вода - 180 л., добавка - аминобактерин. Количество добавки вводилось 0,20,8 от массы цемента в расчете на сухое вещество. Бетонные смеси приготавливались в бетономешалке принудительного действия (время перемешивания 2 мин.). Добавка вводилась с водой затворения. Результаты испытаний приведены в таблице. составов бетонной смеси Цемент 1,1 10,7 2,1 10,7 3,1 10,7 4,1 10,7 5,1 10,7 6,1 10,7 7,2 14,3 8,2 14,3 9,2 14,3 10,2 14,3 11,2 14,3 12,2 14,3 Подвижность бетонной смеси ОК, см., через час Песок 37,78 37,76 37,76 37,76 37,8 37,8 34,6 34,6 34,57 34,54 34,6 34,6 Щебень Вода Добавка 44,1 7,4 0,02 44,1 7,4 0,04 44,08 7,4 0,06 44,06 7,4 0,08 44,1 7,4 0,02 44,1 7,4 44,17 6,9 0,03 44,14 6,9 0,06 44,14 6,9 0,09 44,14 6,9 0,12 44,2 6,9 0,02 44,2 6,9 Прочность бетона после пропаривания,МПа 17,8 18,0 18,6 18,4 14,2 16,0 26,0 29,6 29,6 26,8 25,4 23,4 Составы 1 - 4, 7 - 10 - предлагаемые, составы 6,12 - известные, составы - 5,11 - контрольные. Исследования показали, что предлагаемая добавка при одинаковой подвижности смеси, в зависимости от вида цемента в равной степени снижает водосодержание на 10-20. Изучение влияния добавки на сроки схватывания показало, что добавка при дозировке до 0,4 от массы цемента незначительно отодвигает сроки схватывания, при более высоких дозировках удлиннение сроков схватывания ощутимо, что следует учитывать при назначении режимов пропарки бетонов. Отличительной чертой добавки является то, что в оптимальных дозировках (0,3 - 0,4) она увеличивает прочность бетона после пропаривания на 30 - 40, что характерно для суперпластификаторов. Исследования показали, что в бетоне естественного твердения со сравнительно низким расходом цемента пластифицирующий эффект и соответственно экономия цемента ниже и в зависимости от расхода добавки составляет 810. При высоких расходах цемента экономия достигает 18 и выше. На основании проведенных испытаний установлено, что бетоны с добавкой лизина или жидких отходов его производства отличаются большей плотностью, морозостойкостью, а также водонепроницаемостью. Добавка не оказывает агрессивного воздействия на стальную арматуру и обеспечивает ее сохранность за счет повышенной плотности бетона. При использовании добавки не выделяются вредные газы и вещества. Она также не вызывает аллергических реакций. Лабораторные исследования показали высокую эффективность и целесообразность использования лизина и жидких отходов его производства как при монолитном строительстве, так и при изготовлении железобетонных изделий при соответствующем технико-экономическом обосновании. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.