RU2708138C1 - Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала - Google Patents
Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708138C1 RU2708138C1 RU2017125867A RU2017125867A RU2708138C1 RU 2708138 C1 RU2708138 C1 RU 2708138C1 RU 2017125867 A RU2017125867 A RU 2017125867A RU 2017125867 A RU2017125867 A RU 2017125867A RU 2708138 C1 RU2708138 C1 RU 2708138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- water
- silicon dioxide
- amorphous silicon
- sand
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title abstract 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
- C04B14/062—Microsilica, e.g. colloïdal silica
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- 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
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/12—Natural pozzuolanas; Natural pozzuolana cements; Artificial pozzuolanas or artificial pozzuolana cements other than those obtained from waste or combustion residues, e.g. burned clay; Treating inorganic materials to improve their pozzuolanic characteristics
- C04B7/13—Mixtures thereof with inorganic cementitious materials, e.g. Portland cements
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)
- Civil Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно цемент содержащих строительных материалов гражданско-промышленного назначения, в том числе к бетону и изделий из него, замазкам, штукатуркам, затиркам, ремонтным, гидроизоляционным, клеевым, конструкционным сухим смесям. Технический результат - существенное снижение плотности цемент содержащих строительных материалов при сохранении высоких эксплуатационных характеристик, а именно прочность, теплопроводность, водонепроницаемость, морозостойкость. Цементсодержащая строительная смесь включает цемент, песок, модификаторы, воду и активную минеральную добавку, содержащую микросферы алюмосиликатные (ценосферы), диоксид кремния аморфный (микрокремнезем) и золу высококальциевую, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 25,0-40,0, песок 5,0-30,0, активная минеральная добавка 35,0-60,0, модификаторы 0,2-2,0, вода - остальное. Размер частиц диоксида кремния аморфного составляет 0,01-1 мкм, размер частиц золы высококальциевой составляет 1-25 мкм, а массовое соотношение диоксида кремния аморфного и золы высококальциевой составляет 1:3. 2 табл.
Description
Известен легкий бетон (патент RU 2154619, опубл. 20.08.2000) включающий цемент, полые микросферы, золу уноса и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве полых микросфер - полые микросферы - компонент золошлаковых смесей - отхода ГРЭС при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 25,4 - 30,9 зола-уноса - 6,2-13,1 указанные микросферы - 35,3-41,1, вода - остальное.
Недостатком данного легкого бетона является низкое значение предела прочности на сжатие (13,6 17,2 МПа), что позволяет применить указанный бетон только для ограждающих конструкций.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является высокопрочный легкий бетон (патент RU 2515450, опубл. 10.05. 2014), полученный из смеси, содержащей цемент, наполнитель - микросферы, пластификатор и воду, и отличающийся тем что дополнительно содержит минеральную часть, состоящую из микрокремнезема, имеющего средний размер частиц 0,01-1 мкм, каменной муки - продукта измельчения кварцевого песка с удельной поверхностью 700-800 м2/кг и кварцевого песка фракции 0,16-0,63 мм, а в качестве пластификатора - гиперпластификатор на поликарбоксилатной основе при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Недостатком данного изобретения является относительно высокий коэффициент теплопроводности (0,475-0,691 Вт/(м*К)), что сужает область применения данного бетона с точки зрения теплоизоляционных свойств. Данное изобретение не имеет гидроизоляционных высоких показателей, что также сужает область применения.
Цель изобретения - получение цементсодержащих материалов с низкой плотностью при сохранении высоких показателей прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, теплоизоляционных, гидроизоляционных свойств.
Цель изобретения достигается тем, что цементсодержащая строительная смесь, включает в себя цемент, песок, модификаторы, воду и активную минеральную добавку, содержащую микросферы алюмосиликатные (ценосферы), диоксид кремния аморфный (микрокремнезем) и золу высококальциевую, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 25,0-40,0, песок 5,0-30,0, активная минеральная добавка 35,0-60,0, модификаторы 0,2-2,0, вода - остальное, при этом размер частиц диоксида кремния аморфного составляет 0,01-1 мкм, размер частиц золы высококальциевой составляет 1-25 мкм, а массовое соотношение диоксида кремния аморфного и золы высококальциевой составляет 1:3.
Для изготовления цементсодержащих материалов в составе сухой смеси используются:
- цементное вяжущее (обычный портландцемент, предпочтительнее ЦЕМ I 42,5)
- песок кварцевый ГОСТ 8736;
- микросферы алюмосиликатные (ценосферы) без предъявления специальных характеристик
- Пуццолановый наполнитель размер частиц от 1 до 0,01 мкм, предпочтительней диоксид кремния аморфный (микрокремнезем) марки МКУ -85
- зола высококальциевая размер частиц 1-25 мкм
- модификаторы, представляющие собой смесь ускорителя твердения (для регулировки скорости твердения готового композита), суперплостификаторы и гиперпластификаторы на поликарбоксилатной основе типа «Melflux 1641F» с целью регулирования подвижности и водопотребности цементсодержащей смеси, добавки водоудерживающей типа водорастворимого эфира целлюлозы (метилгидроксиэтил, гидроксиэтилцеллюлоза и др.), загущающие, реологические (эфиры крахмала, модифицированные бентониты), полипропиленовая микрофибра для увеличения трещиностойкости и прочности на растяжение при изгибе, редеспергируемые полимерные порошки для стабилизации структуры строительного материала. Модификаторы необходимы для решения узко направленных задач при использовании смеси заданного удельного веса при изготовлении цеменсодеращего изделия, (цементпесчаная черепица, гидроизоляционная сухая строительная смесь, облицовочный камень, меж стеновые блоки, строительные конструкционные блоки, теплоизоляционная сухая строительная смесь, кирпич, бетон и другие изделия) В каждом случае необходимы разная подвижность раствора, разное открытое время, разные водоудерживающие способности, разная скорость схватывания и твердения, что достигается необходимыми химическими добавками выше описанными и широко изученными в строительных материалах изготовленных на цементном вяжущем.
Для изготовления цементсодержащего строительного материала предварительно готовиться смесь из цемента, песка, микросфер алюмосиликатных (ценосфер), диоксида кремния аморфного (микрокремнезема), золы высококальциевой и смеси модификаторов, затем добавляют воду в количестве 15-25% от массы строительного материала. Из полученной смеси изготавливаются образцы для испытаний с размерами 40×40×160 мм.
Различная плотность образцов цементсодержащих строительных материалов достигается варьированием соотношения компонентов активной минеральной добавки.
Испытания проводятся по следующим методикам:
- ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Методы определения плотности;
- ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы для определения прочности по контрольным образцам.
- ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
- ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Метод определения водопоглощения
- ГОСТ 31356-2007. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.
- ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона
- ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании.
В результате глубокого анализа вопросов физико-механики меж частичных взаимодействий и тщательного подбора компонентов смеси, появилась возможность сочетания в одном материале ранее несовместимых качеств: низкой плотности и теплопроводности с высокой прочностью и непроницаемостью. Согласно СНиП 2.06.08-87 для гидротехнических сооружений марка по водонепроницаемости должна быть не менее 8 класса. В представленной таблице 2 видно, что бетон, полученный из смеси, обладает более низкой средней плотностью и более низким коэффициентом теплопроводности, а также высокой маркой по водонепроницаемости. Такое сочетание эксплуатационных характеристик позволяет применять смесь для изготовления ремонтных, гидроизоляционных, специального назначения сухих строительных смесей, использовать в изготовлении малых архитектурных форм, стеновых блоков, межкомнатных перегородок и других цемент содержащих изделий гражданско-промышленного назначения, в загородном строительстве. Это гарантирует радикальное снижение материалоемкости и массы строительных изделий и конструкций с обеспечением высокой эксплуатационной надежностью.
Частные формы реализации формулы строительной смеси.
Claims (1)
- Цементсодержащая строительная смесь, включающая цемент, песок, модификаторы, воду и активную минеральную добавку, содержащую микросферы алюмосиликатные (ценосферы), диоксид кремния аморфный (микрокремнезем) и золу высококальциевую, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 25,0-40,0, песок 5,0-30,0, активная минеральная добавка 35,0-60,0, модификаторы 0,2-2,0, вода - остальное, отличающаяся тем, что размер частиц диоксида кремния аморфного составляет 0,01-1 мкм, размер частиц золы высококальциевой составляет 1-25 мкм, а массовое соотношение диоксида кремния аморфного и золы высококальциевой составляет 1:3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125867A RU2708138C1 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125867A RU2708138C1 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2708138C1 true RU2708138C1 (ru) | 2019-12-04 |
Family
ID=68836594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017125867A RU2708138C1 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2708138C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773899C1 (ru) * | 2021-10-20 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью «Московский бетонный завод» | Легкий строительный композит |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002042064A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | United States Gypsum Company | Structural sheathing panels |
| RU2255205C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Облегченная тампонажная смесь |
| RU2467968C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Роман Ринатович Сахибгареев | Комплексная добавка для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (варианты) и способ ее изготовления |
| RU2014122624A (ru) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | Любовь Дмитриевна Соловьева | Цементсодержащие строительные материалы и смесь для их изготовления |
-
2017
- 2017-07-18 RU RU2017125867A patent/RU2708138C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002042064A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | United States Gypsum Company | Structural sheathing panels |
| RU2268148C2 (ru) * | 2000-11-21 | 2006-01-20 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Конструкционные панели обшивки |
| RU2255205C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Облегченная тампонажная смесь |
| RU2467968C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Роман Ринатович Сахибгареев | Комплексная добавка для бетонов, строительных растворов и цементных композитов (варианты) и способ ее изготовления |
| RU2014122624A (ru) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | Любовь Дмитриевна Соловьева | Цементсодержащие строительные материалы и смесь для их изготовления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773899C1 (ru) * | 2021-10-20 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью «Московский бетонный завод» | Легкий строительный композит |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Rheological and viscoelastic characterizations of fly ash/slag/silica fume-based geopolymer | |
| RU2662741C2 (ru) | Состав изоляционного строительного раствора | |
| Matalkah et al. | Freeze thaw and deicer salt scaling resistance of concrete prepared with alkali aluminosilicate cement | |
| Varaprasad et al. | Strength and workability of low lime fly-ash based geopolymer concrete | |
| KR100846159B1 (ko) | 콘크리트 구조물 단면 및 표면보수용 수용성폴리머모르타르 조성물 및 제조방법 | |
| JP5939776B2 (ja) | 補修用モルタル組成物 | |
| Durgun | Effect of wetting-drying cycles on gypsum plasters containing ground basaltic pumice and polypropylene fibers | |
| RU2502709C2 (ru) | Легкий фибробетон | |
| Akimov et al. | Influence of plasticizing and siliceous additives on the strength characteristics of concrete | |
| JP5041521B2 (ja) | 高強度修復材 | |
| Shah et al. | Chemical admixtures: a major role in modern concrete materials and technologies | |
| Çiflikli et al. | Adverse effects of high temperatures and freeze-thaw cycles on properties of HFRHSCs containing silica fume and metakaolin | |
| Hashempour et al. | Essential improvements in gypsum mortar characteristics | |
| RU2708138C1 (ru) | Смесь для изготовления цементсодержащего строительного материала | |
| JP2015000820A (ja) | ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法 | |
| RU2507182C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения пенобетона | |
| JP2017210407A (ja) | ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法 | |
| Reddy et al. | Fracture and strength studies on concrete with different types of coarse aggregates | |
| Temiz et al. | Effects of portland composite and composite cements on durability of mortar and permeability of concrete | |
| JP2009137787A (ja) | 低温用軽量モルタル | |
| Čáchová et al. | Ternary binder based plasters with improved thermal insulating ability | |
| JP2005281036A (ja) | ポリマーセメント系タイル目地用モルタル及びその製造方法 | |
| TW201228994A (en) | Thermal insulation material and method for making the same | |
| JP6963913B2 (ja) | 高耐久速硬性コンクリート組成物 | |
| Hussein | Effect of chopped carbon fibers (CCF) and water to gypsum ratio on the compressive strength and density of gypsum plaster |