Добавка в бетонную смесь с гидрофобизатором для получения объемно-гидрофобизированного бетона

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДОБАВКА В БЕТОННУЮ СМЕСЬ С ГИДРОФОБИЗАТОРОМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЪЕМНО-ГИДРОФОБИЗИРОВАННОГО БЕТОНА(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Леонович Сергей Николаевич Щукин Георгий Лукич Беланович Анатолий Леонидович Савенко Виктор Петрович Пелюшкевич Андрей Иванович Карпушенков Сергей Александрович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Добавка в бетонную смесь с гидрофобизатором для получения объемно-гидрофобизированного бетона, содержащая глицерин, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кремневую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.глицерин 78-80 кремневая кислота 20-22. Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам добавок в бетонные смеси для ускорения набора прочности при получении объемно-гидрофобизированных бетонов. Известно 1, 2, что при получении объемно-гидрофобизированных бетонов при введении добавки - гидрофобизатора на основе солей жирных кислот в состав бетонной смеси происходит увеличение на 20-25 срока ее схватывания и уменьшение скорости набора прочности бетона. Это определяет необходимость поиска добавок - ускорителей твердения бетона, совместимых с используемыми гидрофобизаторами при получении объемногидрофобизированных бетонов. Известна добавка глицерина 3, вводимая в бетонную смесь в количестве 0,05-0,3 от массы цемента для повышения прочности бетона. Недостатком данной добавки является невысокий прирост прочности бетона в ранние сроки его твердения. Наиболее близким техническим решением к заявляемому может служить добавка в бетонную смесь, включающая гидроксид натрия и глицерин 4. Однако она также не обеспечивает достаточную скорость набора прочности бетонной смеси, содержащей гидрофобизирующую добавку. Задачей изобретения является получение добавки, ускоряющей схватывание и твердение бетонной смеси, содержащей гидрофобизатор, для получения объемно-гидрофобизированного бетона. 12826 1 2010.02.28 Поставленная задача достигается за счет того, что добавка в бетонную смесь с гидрофобизатором для получения объемно-гидрофобизированного бетона, содержащая глицерин, дополнительно содержит кремневую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.глицерин 78-80 кремневая кислота 20-22. Предлагаемая добавка представляет собой вязкий гелеобразный продукт. Ее вводят в бетонную смесь в количестве 1 от массы цемента совместно с гидрофобизатором на основе олеата аммония (0,5 от массы цемента). При расходе добавки менее 1 от массы цемента ее роль в наборе прочности бетона незначительна и положительный эффект слабо выражен. При концентрации добавки более 1 нарушается соответствие между скоростью образования новых фаз при твердении бетона, в результате чего прирост прочности бетона в ранние сроки твердения снижается. Это происходит за счет ускорения в присутствии добавки процесса гидролиза гидратированного С 3 и образования глицерата кальция, который взаимодействует с кремневой кислотой и обеспечивает получение в дисперсной среде цементно-песчаной смеси новых центров кристаллизации низкоосновных гидросиликатов. Приготовление добавки осуществляли следующим образом. В глицерин ГОСТ 6259-75, нагретый до 40-50 С, при перемешивании вводили мелкодисперсную кремневую кислоту ГОСТ 4214-78 и перемешивали в течение 1 часа. Получается дисперсия кремневой кислоты в глицерине, которая после выдержки в течение 10 суток при комнатной температуре переходит в гелеобразную массу. При введении в глицерин кремневой кислоты в количестве менее 20 образуется легко расслаиваемый продукт. При повышении концентрации кремневой кислоты больше 22 получаемый продукт содержит не вступившую в реакцию с глицерином кремневую кислоту, которая придает ему опалесцирующий белый цвет. Получение объемно-гидрофобизированного бетона проводили с использованием портландцемента М-500 и песка с фракцией менее 1 мм в соотношении 11,5 при в/ц 0,32 и введением 1 добавки и 0,5 гидрофобизатора на основе олеата аммония соответственно от массы цемента. Из приготовленной бетонной смеси формовали образцы по стандартной методике. Сроки схватывания бетонной смеси определяли с помощью прибора Вика по ГОСТ 310.3-76. Объемную гидрофобизацию бетона оценивали по величине угла смачивания капли воды, нанесенной на поверхность скола бетона. Эффективность действия добавок,регулирующих кинетику твердения бетона, оценивали по изменению величины относительной прочности бетона в основных составах по сравнению с контрольными в ранние сроки твердения в соответствии с ГОСТ 24211-91. Для экспериментальной проверки добавки были изготовлены два состава по нижнему и верхнему пределам концентраций компонентов добавки и состав по прототипу. Количество добавки, введенной в воду затворения, содержащей 0,5 гидрофобизатора, находилось в пределах до 1,0 от массы цемента. Результаты полученных исследований представлены в таблице. Из данных, приведенных в таблице, следует, что введение в цементно-песчаную смесь,содержащую 0,5 гидрофобизатора от массы цемента, 1,0 предлагаемой по изобретению добавки обеспечивает ускорение схватывания бетонной смеси в среднем в 2,0-2,2 раза,практически не влияет на степень гидрофобизации поверхности скола бетона и обеспечивает значительное влияние на набор прочности бетона, в то время как введение 1,0 добавки по прототипу мало влияет на ускорение схватывания бетонной смеси, набор прочности бетона и приводит к потере его гидрофобности. Добавка Без добавки 1,0 добавки, содержащей 80 глицерина и 20 кремневой кислоты 1,0 добавки, содержащей 78 глицерина и 22 кремневой кислоты 1,0 добавки, содержащей 70 глицерина и 30 гидроксида натрия Ускорение Прочность на Величина угла Начало схватывасжатие, МПа смачиваниятвердения цеЧерез Через поверхности ния бементного 3 суток 7 суток скола цементтона, ч теста, ч н.тв. н.тв. ного камня 6,3 6,5 11,4 110 3,1 Источники информации 1. Вавржин Ф., Крчма Р. Химические добавки в строительстве. - М. Издательство литературы по строительству, 1964. - С. 39. 2. Леонович С.Н., Щукин Г.Л., Беланович А.Л., Савенко В.П., Пелюшкевич А.И. Строительная наука и техника. - 2008. -2. - С. 25 3. А.с. СССР 624896, МПК С 04 В 13/24, 1978. 4. Патент 2185347, МПК С 04 В 28/02, 2002. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3