Способ получения бетонных растворов повышенной прочности

Способ получения бетонных растворов повышенной прочности

Реферат

Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.

Цель изобретения - получение бетонных растворов повышенной прочности с применением кератиновых добавок для использования в зданиях с повышенными требованиями (сейсмостойкие, реконструкция старинных архитектурных башен, неблагоприятные природно-климатические условия).

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором готовят смесь, состоящую из портландцемента, золошлакового наполнителя, крошки пенополистирола и мономера стирола (патент №2474546, автора Щепочкиной Юлии Алексеевны от 10.02.2013 г. ). В известном техническом решении высокое содержание золошлакового наполнителя (42.5-51.8%) не обеспечивает прочности бетона, а крошка пенополистирола и мономер стирола недостаточно устойчивы в экологическом отношении. Это снижает эффективность способа.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении прочности бетона и получении экологически безопасной продукции.

Предполагается гранитный или гравийный щебень мелких фракций (3/8 и 5/20), используемый для изготовления бетона, и природный песок, и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/см³, предназначенные для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов.

Песок в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса.

Предлагается для получения бетона использовать строительный песок I класса (крупный, средний).

Марка бетона м 300, класса 22,5; при которой средняя прочность данного класса составляет- 294 кгс/кв.см.

С целью повышения прочности в бетонный раствор вносят кератиновый белковый полимер. Он представляет собой гидролизат из различного кератинового сырья - рога, копыта, волос, шерсть, щетина, перо, панцири животных.

Для получения кератинового белкового полимера берут различное кератинсодержащее сырье, которое имеет в своем составе до 90% белка-кератина. В природном состоянии он представляет собой одиннадцатижильный кабель из полимерных белковых цепочек, скрепленных дисульфидными связями(-S-S-). Эти связи обеспечивают механическую прочность этого белка, нерастворимого в воде и слабых растворах химических веществ при температуре до 65°C.

Кератиновый белковый полимер получают следующим образом: берут 100 кг волоса, шерсти и щетины, заливают 2,0% щелочным раствором КОН в соотношении 1:15 и нагревают в емкости при температуре 100°C в течение 5 часов до получения кератинового белкового полимера, состоящего из 84% белка, 15% полипептидов и менее 1% аминокислот на сухое вещество (СВ).

Происходит ограниченный гидролиз белка и его набухание. Внесение таких полимерных белковых цепочек (1:20) в цементные растворы вызывает ускоренную сушку и склеивание компонентов раствора в заданном объеме. Кератиновый белковый полимер хранят в холодном месте и применяют только в жидком виде, так как при испарении влаги происходит моментальная его ренатурация и плотное склеивание частиц белка-кератина между собой.

Способ приготовления заключается в том, что к портландцементу в количестве 25-30%, щебню 20-25% и песку 15-20% дополнительно вводят охлажденный кератиновый белковый полимер в количестве 5% от массы, остальное вода.

Уменьшаются сроки сушки раствора на 15% и повышается прочность растворов и изделий на 14%, то есть прочность становится в пределах 335 кгс/кв.см.

Способ приготовления бетонной смеси, включающий смешивание портландцемента со щебнем, песком и водой, отличающийся тем, что дополнительно вводят охлажденный кератиновый белковый полимер, полученный путем заливания 2% раствором едкого калия 100 кг кератинсодержащего сырья, имеющего в составе до 90% белка-волоса, шерсти и щетины, при соотношении 15:1 с последующим нагревом в емкости при температуре 100 градусов Цельсия в течение 5 часов до получения кератинового белкового полимера, состоящего из 84% белка, 15% полипептидов и менее 1% аминокислот (на сухое вещество) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент	25-30
щебень	20-25
песок	15-20
кератиновый белковый
полимер	5
вода	остальное