Способ получения ускорителя твердения для бетонов и строительных растворов

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ ТВЕРДЕНИЯ ДЛЯ БЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Савенко Виктор Петрович Щукин Георгий Лукич Леонович Сергей Николаевич Свиридов Дмитрий Вадимович Беланович Анатолий Леонидович Радюкевич Павел Иванович Карпушенков Сергей Александрович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Способ получения ускорителя твердения для бетонов и строительных растворов путем растворения натрия лимоннокислого трехзамещенного в воде затворения, отличающийся тем, что перед растворением натрий лимоннокислый трехзамещенный подвергают термической обработке при температуре 200-250 С в течение 3-4 ч. Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов,в частности к изготовлению добавок в цементные растворы и бетоны для ускорения твердения строительных изделий и конструкций. Известна комплексная добавка для повышения скорости твердения и прочности растворов и бетонов, содержащая, мас.суперпластификатор С-3 14-28, сульфат натрия 1428, лигносульфонат технический 3-7, сульфат алюминия 14-28, поташ - 30-50 1. Известна добавка к бетонам и растворам, включающая сахарат кальция и хлористый кальций при массовом соотношении сахарата кальция и хлористого кальция 0,00010,0011 2. Общим недостатком вышеперечисленных добавок является недостаточно высокая скорость схватывания и набор прочности в ранние сроки твердения бетона. Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению может служить добавка ускорителя твердения для получения быстросхватывающегося бетона, вводимая в смесь гидравлического цемента с заполнителем, содержащая трехзамещенный цитрат натрия в количестве 5,0-8,5 от массы цемента в воде затворения 3. Однако недостатком данной добавки также является недостаточная скорость схватывания бетонной смеси и невысокий прирост прочности бетона в ранние сроки твердения. 18077 1 2014.04.30 Задачей изобретения является получение ускорителя твердения, повышающего сроки схватывания и набор прочности бетона в ранние сроки твердения. Поставленная задача достигается за счет того, что в способе получения ускорителя твердения для бетонов и строительных растворов путем растворения натрия лимоннокислого трехзамещенного в воде затворения перед его растворением натрий лимоннокислый трехзамещенный подвергают термической обработке при температуре 200-250 С в течение 3-4 ч. Положительный эффект действия ускорителя твердения обусловлен повышением его эффективности за счет структурной перестройки натрия лимоннокислого трехзамещенного в процессе его термообработки, приводящей к ускорению процесса гидратации цемента в бетонной смеси и сокращению индукционного периода ее твердения. Для изготовления заявленного ускорителя твердения использовали натрий лимоннокислый трехзамещенный 5,5 водный (ГОСТ 22280-76, изм. 1), который засыпали в плоскую чашку толщиной слоя 1-3 см, помещали в муфельный шкаф, нагревали до температуры 200-250 С и прогревали при этой температуре в течение 3-4 ч. После остывания продукт подвергали помолу в лабораторной шаровой мельнице с последующим отсевом на сите с ячейками не более 1 мм. Полученный продукт должен храниться в плотно закрытой таре. Граничные пределы температуры и времени прогрева натрия лимоннокислого трехзамещенного обусловлены тем, что при температуре меньше 200 С и времени 3 ч получается добавка, обладающая меньшей эффективностью, чем при прогреве 200-250 С в течение 3-4 ч. При температуре выше 280 С начинается процесс термического разложения добавки. Увеличение времени прогрева более 4 ч при данных температурах ведет к возрастанию технологического цикла получения добавки, свойства которой при этом не изменяются. При получении цементно-песчаной смеси использовали портландцемент ПЦ-500 Д 0(ГОСТ 10178-85) и песок фракции менее 1 мм в соотношении 13. В воде затворения предварительно растворяли полученный ускоритель твердения в количестве 4, 5, 6 и 8 от массы цемента, который затем вводили в данную смесь с в/ц 0,60. Из приготовленной бетонной смеси формовали образцы по стандартной методике. Сроки схватывания бетонной смеси определяли с помощью прибора Вика по ГОСТ 310.3-76. Эффективность действия ускорителя твердения, регулирующего кинетику твердения бетона, оценивали по изменению величины относительной прочности бетона в основных составах по изобретению и прототипу в ранние сроки твердения в соответствии с ГОСТ 310.4-81. Для экспериментальной проверки эффективности ускорителя твердения по изобретению и прототипу на скорость схватывания бетонной смеси и набор прочности бетона на сжатие в течение 3 и 7 суток были приготовлены образцы бетонных смесей, содержащих в воде затворения 4, 5, 6 и 8 ускорителя твердения от массы цемента по изобретению и 4,5, 6, 8 и 10 ускорителя твердения от массы цемента по прототипу. Результаты полученных исследований представлены в таблице. Сроки схваты Время вания, мин прогрева,ч НачаКонец ло 240 360 185 305 92 127 68 139 69 134 3 60 85 3 21 62 3 8,6 28 4 8,5 27 3 8,3 28 3 7,5 24 3 7,1 19 3 4,5 15 Из приведенных в таблице данных следует, что введение в бетонную смесь с водой затворения ускорителя твердения по изобретению (примеры 8-13) в количестве 4-8 от массы цемента приводит к существенному увеличению скорости схватывания бетонной смеси по сравнению с ускорителем твердения по прототипу (примеры 1-5). Набор прочности бетона в течение 3 и 7 суток твердения с ускорителем твердения по изобретению возрастает в 1,2-1,7 раза в зависимости от ее концентрации от массы цемента по сравнению с прототипом. Таким образом, полученный ускоритель твердения по изобретению позволяет существенно повысить сроки схватывания бетонной смеси и набор прочности бетона в ранние сроки твердения по сравнению с прототипом. Источники информации 1. Патент 2273613, МПК 04 22/02, 2006. 2. Патент 2187480, МПК 04 28/02, 2002. 3. Патент 2293378, МПК 04 24/06, 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3