КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Название	КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Разработчик (Авторы)	Тимохин Денис Константинович, Иващенко Юрий Григорьевич, Щукин Андрей Иванович, Шошин Евгений Александрович, Зинченко Сергей Михайлович, Козлов Николай Алексеевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2373165
Дата регистрации	27.05.2008
Правообладатель	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский Государственный технический университет (ГОУ ВПО СГТУ)
Область применения (класс МПК)	C04B 24/02 (2006.01) C04B 111/20 (2006.01)
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к составу комплексной добавки, используемой в производстве бетонов, бетонных смесей и строительных растворов.

Известна комплексная добавка для бетонной смеси, включающая смесь натриевых и триэтаноламиновых солей сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола соответственно в соотношении 1:(0,1-1) по массе, технические лигносульфонаты, смесь натриевых и триэтаноламиновых солей сульфированного продукта конденсации тяжелой смолы пиролиза нефти соответственно в соотношении 1:(0,1-1) по массе, смесь сульфата натрия и сульфата триэтаноламина при соотношении натриевых и триэтаноламиновых солей 1:(0,1-1) по массе, смесь полиоксипропиленового эфира н-бутилового спирта и полиметилсилоксановой жидкости в соотношении соответственно (0,1-1): 1 по массе при следующем содержании компонентов добавки, мас.%:

(патент РФ №2088548, кл. С04В 28/04. Опубл. 27.08.1997 г.).

Известна также комплексная добавка для бетонной смеси, включающая натриевую соль сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола с формальдегидом, сульфат натрия, смесь ди- и триэтаноламиновых солей сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола с формальдегидом при массовом соотношении соответственно 1:(0,3-1), смесь ди- и триэтаноламинов при массовом соотношении соответственно 1:(0,3-1) и органический пеногаситель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

В качестве органического пеногасителя добавка содержит полиоксипропиленовый эфир Н-бутилового спирта, или полиметилсилоксановую жидкость, или их смесь при массовом соотношении соответственно 1:1 (патент РФ №2078744, кл. С04В 28/04. Опубл. 10.05.1997 г.).

Однако бетоны с этими добавками имеют невысокие прочность и подвижность.

Наиболее близкой к предлагаемой является комплексная добавка для бетонной смеси, включающая натриевую соль сульфированного продукта конденсации отходов производства фенола на основе кумил-фенола и димеров α-метилстирола с формальдегидом, сульфат натрия и полиоксипропиленгликолевый эфир н-бутилового спирта или полиметилсилоксановую жидкость и лигносульфонаты технические при следующем соотношении компонентов, мас.%:

(патент РФ №2100305, кл. С04В 28/04. Опубл. 27.12.1997 г.).

Недостатками известной комплексной добавки являются сравнительно низкая прочность получаемого бетона и сравнительно повышенный расход добавки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение прочности бетона при сохранении подвижности бетонной смеси и снижение расхода добавки.

Поставленная задача решается тем, что в комплексную добавку, включающую продукт олигомеризации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола, сульфат натрия, дополнительно введен формиат натрия, а в качестве продукта олигомеризации отходов производства выбран продукт алкилирования отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дополнительное введение формиата натрия обеспечивает для бетонной смеси ускоренные сроки набора прочности и повышение прочностных характеристик бетона.

Выбор в качестве продукта олигомеризации отходов производства фенола продукта алкилирования отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами способствует получению необходимой прочности в начальные сроки твердения и повышению подвижности бетонной смеси.

Комплексную добавку получают по следующей методике: отход фенольного производства (ТУ 38-10286-75), содержащей, мас.%:

смешивают с бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами и серной кислотой при массовом соотношении компонентов: фенольный отход; бифункциональные кислородсодержащие органические вещества; серная кислота 1÷0,8÷0,5. Полученную смесь выдерживают при 80-95°С в течение 1-1,5 часов. Затем полученную смесь сульфируют серной кислотой при 60-65°С при массовом соотношении компонентов реакционная масса; серная кислота 1÷0,7. Полученный продукт нейтрализуют едким натром до рН 7 и смешивают с сульфатом натрия и формиатом натрия.

Технический результат заключается в улучшении строительно-технических показателей бетона, бетонной смеси и строительных растворов, а именно в повышении прочности бетона при сохранении подвижности бетонной смеси.

Бетонную смесь с предлагаемой комплексной добавкой готовят по следующей методике: цемент и заполнители вводят в смеситель и тщательно перемешивают. Затем в полученную смесь добавляют комплексную добавку с водой затворения и смесь дополнительно перемешивают до получения однородной массы, из которой готовят бетонные изделия по стандартной методике изготовления бетонных образцов лабораторного типа. Прочность бетона на сжатие определяют по ГОСТ 10180-90, подвижность бетонной смеси по ГОСТ 10181.1-81.

В работе были использованы следующие строительные материалы: цемент (Ц) М-400, щебень (Щ) фракции 5-20 мм, песок (П) с Мкр=2,1 при соотношении компонентов Ц÷Щ÷П=1÷2,8÷1,3 при В/Ц=0,44.

Примеры конкретных составов бетонной смеси.

Пример 1 (контрольный состав).

Бетонную смесь указанного состава готовили без добавки по стандартной методике.

Примеры 2-3 (по прототипу).

В бетонную смесь указанного состава вводят комплексную добавку в количестве 0,6 и 0,1% от массы цемента.

Примеры 4-5 (предлагаемый).

В бетонную смесь указанного состава вводят комплексную добавку при следующем соотношении компонентов: продукт алкилирования отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола с бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами; сульфат натрия; формиат натрия, соответственно равном 72,6÷10,4÷13,9 в количестве 0,08 и 0,1% от массы цемента.

Примеры 6-7 (за пределами).

В бетонную смесь указанного состава вводят комплексную добавку при следующем соотношении компонентов продукт алкилирования отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола с бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами (ФАСМ); сульфат натрия; формиат натрия, соответственно равном 65,0÷6,0÷10,0 и 85,0÷15,0÷19,0 в количестве 0,5% от массы цемента.

Составы комплексной добавки и результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что заявляемая комплексная добавка повышает прочность бетона и подвижность бетонной смеси при пониженных ее расходах, которые являются наиболее оптимальными (порог эффективности добавки).

Формула изобретения

Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая продукт олигомеризации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола, сульфат натрия, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен формиат натрия, а в качестве продукта олигомеризации отходов производства фенола выбран продукт алкилирования отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола бифункциональными кислородсодержащими органическими веществами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изобретение "КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ" (Тимохин Денис Константинович, Иващенко Юрий Григорьевич, Щукин Андрей Иванович, Шошин Евгений Александрович, Зинченко Сергей Михайлович, Козлов Николай Алексеевич ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога