Строительная смесь

(51) 04 28/00 (2006.01) 04 22/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ метакаолин, гипс и натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида при следующем соотношении компонентов, мас. портландцемент 17,00 - 17,20 натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида 0,09 - 0,19 карбоксиметилцеллюлоза 0,13 - 0,22 метакаолин 1,10 - 1,90 порошковая техническая сера 30,40 - 41,50 гипс 0,12-0,19 песок кварцевый фракции 0-0,5 25,79 - 37,27 вода 13,10- 13,80 Результаты испытаний показывают существенное снижение насыпной плотности смесей в сухом виде в среднем на 21-24,позволяющее значительно сократить транспортные затраты и уменьшить себестоимость готового продукта, а также увеличить адгезионную прочность. Прочностные показатели покрытий из предлагаемых строительных смесей в среднем в 1,6 раза выше, водопоглощение в среднем на 43 ниже чем аналогичные показатели прототипа,коэффициент водоотделения смесей снизился более чем на два порядка. Резко уменьшилось воздухосодержание смесей (более чем в 3 раза), что позитивно сказалось на качестве получаемых поверхностей.(72) Торпищев Шамиль Камильевич Кудрышова Баян Чакеновна Торпищев Фарид Шамилевич Торпищева Руфина Шамильевна Шинтемиров Максут Абдулхадырович Досыбаева Гульнур Карбековна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационный Евразийский университет(57) Изобретение относится к области стройматериалов и может быть использовано в производстве строительных смесей для отделочных покрытий. Технический результат изобретения - снижение средней плотности строительной смеси для получения отделочных покрытий, устранение эффекта трещинообразования в затвердевших покрытиях и повышение их прочности, в т. ч. и в ранние сроки твердения. Это достигается за счет того, что строительная смесь для получения отделочных покрытий,включающая портландцемент, песок кварцевый нормированного грансостава,карбоксиметилцеллюлозу и воду дополнительно содержит порошковую техническую серу, тонкодисперсный 21931 Изобретение относится к области стройматериалов и может быть использовано в производстве строительных смесей для отделочных покрытий. Известна строительная смесь для устройства штукатурно-отделочных покрытий, включающая портландцемент, очищенный от примесей кварцевый песок нормированного гранулометрического состава и воду А.П.Чехов и др. Справочник по бетонам и растворам. Киев, Будивельник, 1979, с. 63-67 при следующем соотношении компонентов в мас.-вода 14-20 Недостатком указанной строительной смеси является то, что при относительной дешевизне она характеризуется значительным водоотделением (т.е. недостаточной водоудерживающей способностью) и невысокими показателями пластичности. Известен состав строительной смеси для получения отделочных покрытий, который в качестве структурирующей(коагулирующей) добавки,повышающей пластичность и водоудерживающую способность смеси содержит карбоксиметилцеллюлозу (натриевая соль целлюлозогликолевой кислоты - -КМЦ). П.И.Швец и др. Справочник строителя отделочника. Киев, Будивельник, 1986, с. 279-281. при следующем соотношении компонентов в масс. портландцемент 14,3 -19,9 кварцевый песок 64,3-70,1 карбоксиметилцеллюлоза 0,1 -0,7 вода 14,9-15,7 При введении в состав строительной смеси указанной модифицирующей добавки водоудерживающая способность ее резко возрастает,смесь может принять значительно большее количество воды без признаков расслоения. Однако, наблюдается эффект снижения прочности получаемых покрытий и склонность их к трещинообразованию пропорционально количеству введенного -КМЦ(карбокиметилцеллюлозы). Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является строительная смесь для штукатурных покрытий,взятая за прототип А.с. СССР 1782962, С 04 В 28/04, опубл. 23.12.92. Бюл.47, включающая портландцемент, песок кварцевый нормированного грансостава,карбоксиметилцеллюлозу и дополнительно лигносульфонат технический модифицированный и сульфанол при следующем соотношении компонентов, масс. портландцемент 17,0-17,2 песок кварцевый фракции 0-0,67,9-68,6 лигносульфонат технический модифицированный 0,19-0,4 карбоксиметилцеллюлоза 0,125-0,22 сульфанол 0,016-0,06 вода остальное Модифицированые технические лигносульфонаты отличаются от обычных содержанием в своем составе сульфата натрия, смолы древесной омыленной и едкого натра в соотношении 1010,8 по массе. Указанные ингредиенты после тщательного 2 перемешивания в течение нескольких часов нагреваются до 50 С и высушиваются до постоянной массы (ТУ 13-027-8919-02-90). Введение в состав смеси пластифицирующевоздухововлекающих компонентов (смолы древесной омыленной и едкого натра) позволяет снизить их потенциальное водосодержание, а следовательно,усадочные деформации, обусловливающие склонность к трещинообразованию. Однако, относительно высокая средняя плотность смеси позволяет снижать расход воды затворения только до определенного предела. В противном случае резко уменьшаются показатели адгезии ее к основанию, что снижает технологичность смеси. Кроме этого, покрытия из смесей указанного состава характеризуются недостаточной прочностью,особенно в ранние сроки твердения, а наличие в составе смеси воздухововлекающих добавок обусловливает образование большого количества воздушных пузырьков, которые в процессе набора прочности схлопываются, оставляя на поверхности покрытия ковровые следы и каверны. Такое покрытие требует обязательной дополнительной шпатлевки или другой обработки, что существенно снижает эффективность ее применения. Технический результат изобретения - снижение средней плотности строительной смеси для получения отделочных покрытий,устранение эффекта трещинообразования в затвердевших покрытиях и повышение их прочности, в т. ч. и в ранние сроки твердения. Это достигается за счет того, что строительная смесь для получения отделочных покрытий. включающая портландцемент, песок кварцевый нормированного грансостава,карбоксиметилцеллюлозу и воду дополнительно содержит порошковую техническую серу, тонкодисперсный метакаолин, гипс и натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида при следующем соотношении компонентов, мас. портландцемент 17,00 - 17,20 натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида 0,09 - 0,19 карбоксиметилцеллюлоза 0,13 - 0,22 метакаолин 1,10- 1,90 порошковая техническая сера 30,40 - 41,50 гипс 0,12-0,19 песок кварцевый фракции 0-0,5 25,79 - 37,27 вода 13,10- 13,80 Предложенное техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков,приводящих к получению положительного эффекта. Одним из структурообразующих компонентов смеси является техническая сера, диспергированная до удельной поверхности цемента (уд 2500-2800 см 2/г). В этом качестве может использоваться любая, в т. ч. техногенная отвальная сера,являющаяся многотоннажным отходом нефтепереработки. Использование в составе сухой смеси порошковой серы позволяет резко снизить ее среднюю насыпную плотность (объемную массу) и водопоглощение 21931 получаемого покрытия. При снижении плотности строительной смеси существенно возрастают показатели удельной адгезионной прочности, что увеличивает ее технологичность в процессе применения. Добавка тонкомолотого (д 9500-10800 см 2/г) метакаолина совместно с гипсом оказывает расширяющее действие, которое компенсирует усадочные деформации при твердении смеси, а в сочетании с пластификатором, в качестве которого выступает натриевая соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида,способствует существенному росту прочности получаемых покрытий. Эффект повышения прочности цементных систем при модифицировании их добавками алюмосиликатов и сульфатов кальция связан в основном с повышением почти вдвое содержания мелкокристаллического эттрингита и портландита в составе цементного камня на фоне незначительного уменьшения количества низкоосновных гидросиликатов. Таким образом,трещины в затвердевшем покрытии практически не появляются, я прочности его, особенно в ранние сроки твердения - существенно повышается. Метакаолин получают из каолинитовых глин путем дегидратации их при температуре 750-830 С в течение 5-8 часов и последующего диспергирования полученного продукта до удельной поверхности 45005000 см 2/г. Очень важно для получения метакаолина с нужными свойствами соблюдать температурный режим термической обработки каолинита, поскольку характеристики продукта, полученного при более высоких температурах обжига кардинально меняются и не обеспечивают искомого эффекта в составе строительной смеси. Строительная смесь готовится путем совместного кратковременного домола цемента, диспергированного метакаолина, гипса и натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, последующего добавления к ним кварцевого песка нормированного грансостава, порошковой серы и гомогенизации смеси до состояния однородного продукта. Состав компонентов, взятых в килограммах из расчета на 100 кг строительных смесей, приведен в таблице 1. Таблица 1 Составы строительных смесей, в кг Компоненты строительной смеси Портландцемент М 400 Песок кварцевый фр.0-0,5 мм Карбоксиметилцеллюлоза Натриевая соль продукта конденсации Нафталинсульфокислоты и формальдегида Метакаолин Сера порошковая техническая Гипс Вода Итого Примеры предлагаемых составов 1 2 3 4 17,00 17,10 17,20 17,20 37,27 33,34 29,0 25,79 0,22 0,19 0,17 0,13 0,09 0,13 0,16 0,19 1,10 30,4 0,12 13,80 100,00 Технологические свойства смесей подвижность, степень водоотделения, объем воздухововлечения, водоудерживаюшая способ ность, а также прочностные характеристики полученных из них покрытий, определенные по ГОСТ 5802-86, приведены в таблице 2. Таблица 2 Технологические свойства смесей Подвижность, см Объем воздухововлечения,Водоудерживающая способность,Средняя плотность, г/см 3 Коэффициент водоотделения Водопоглощение покрытия,Предел прочности при сжатии,МПа Примеры предлагаемых составов 2 3 4 8,8 9,1 8,8 5,5 5,8 5,5 98,8 98,2 98,3 21931 Результаты испытаний показывают,что практически по всем показателям строительные смеси предлагаемых составов превосходят составы прототипа. Особо следует отметить существенное снижение насыпной плотности смесей в сухом виде в среднем на 21-24, позволяющее значительно сократить транспортные затраты и уменьшить себестоимость готового продукта. Прочностные показатели покрытий из предлагаемых сухих смесей в среднем в 1,6 раза выше чем аналогичные показатели прототипа, коэффициент водоотделения снизился более чем на два порядка, резко уменьшилось водопоглощение получаемых покрытий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ карбоксиметилцеллюлозу и воду, отличающаяся тем,что смесь дополнительно содержит порошковую техническую серу, тонко дисперсный метакаолин, гипс и натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида при следующем соотношении компонентов, мас. портландцемент 17,00-17,20 натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида 0,09-0,19 карбоксиметилцеллюлоза 0,13-0,22 метакаолин 1,10-1,90 порошковая техническая сера 30,40-41,50 гипс 0,12-0,19 песок кварцевый фракции 0-0,5 25,79-37,27 вода 13,10-13,80