СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА И КОМПОЗИЦИЯ ДОБАВКИ К СТРОИТЕЛЬНОМУ РАСТВОРУ
METHOD OF PROCESSING MORTAR AND MORTAR ADMIXTURE

Настоящее изобретение относится к способу обработки строительного раствора, включающему стадии смешивания сухой растворной смеси с водой, веществом, влияющим на скорость затвердевания раствора, и маркером, создающим заметную разницу между маркированным и немаркированным свежим раствором и, тем самым, отмечающим свежий раствор, содержащий указанное вещество. В этом способе используется некое вещество, такое как замедляющая схватывание композиция, предназначенная для замедления затвердевания строительного раствора, основанного на минеральных вяжущих, таких как цемент, известь, гипс или их сочетание. Такие замедляющие схватывание композиции используются в качестве регуляторов времени затвердевания или для замедления затвердевания указанных строительных растворов, для сохранения этих растворов свежими или мягкими с тем, чтобы любое оборудования для обработки раствора можно было оставить на некоторый период времени, например на ночь или на выходные, и затем снова использовать, не сталкиваясь с проблемами, вызванными наличием внутри оборудования схватившегося раствора. В состав такого оборудования обычно входит шланг, смесительный насос и распыляющее сопло или что-либо подобное. Указанный маркер используют для маркировки строительного раствора, содержащего указанное вещество, такое как замедлитель схватывания, чтобы отметить наличие такого вещества.
Настоящее изобретение также относится к использованию вещества для маркировки строительного раствора, содержащего вещество, влияющее на скорость затвердевания раствора, такое как замедлитель схватывания. Настоящее изобретение также относится к композиции добавки к строительному раствору и строительному раствору, содержащему указанную композицию добавки.
Известно, что для предотвращения затвердевания строительного раствора, оставленного внутри оборудования для обработки этого раствора, такого как шланги, насосы, распыляющие сопла и т.д., можно использовать замедлители схватывания. При использовании таких замедлителей схватывания одновременно с ними применяют цветовую маркировку, чтобы пользователь или строительный рабочий мог видеть, что оборудование заполнено раствором, содержащим замедлитель схватывания. Это описано, например, в ЕР1710064, который включается в настоящее описание путем ссылки, особенно в той части, которая касается использования замедлителей схватывания строительных растворов и использования цветных маркеров для подкрашивания раствора, содержащего замедлитель схватывания. В ЕР1710064 также описано устройство, включающее перепускной трубопровод, позволяющий легко переключать устройство с обработки обычного основного раствора на строительный раствор, содержащий раствор замедлителя схватывания с цветным маркером.
Таким образом, в ЕР1710064 раскрывается окрашенный раствор замедлителя схватывания для цементирующего связующего строительного раствора. Вечером, перед остановкой распыления, этот окрашенный раствор замедлителя схватывания добавляют в смесительный насос. Как только подкрашенный раствор начнет выходить из шланга, смесительный насос можно выключить, а подкрашенный, содержащий замедлитель схватывания раствор оставить в шлангах на ночь, так как он не затвердеет.
Одной из проблем таких устройств и способов известного уровня техники является то, что строительный раствор нельзя использовать для заключительной обмазки или нанесения покрытия, так как раствор, содержащий замедлитель схватывания, окрашен. Следовательно, раствор используется непроизводительно или является причиной появления пятен на поверхности, на которую его наносят.
Одним из недостатков таких устройств и способов известного уровня техники является то, что окрашенный строительный раствор, нанесенный на какую-либо поверхность, может проступать сквозь другие слои или покрытия из строительного раствора или обмазок. То есть такие способы известного уровня техники можно применять только к связующим строительным растворам, наносимым позади настила, а не к строительным растворам, наносимым поверх настила, так как существует вероятность, что водорастворимый краситель проступит сквозь завершающий слой обмазки, в результате чего появятся пятна.
Еще одной проблемой таких устройств и способов является то, что каждый вечер придется окрашивать довольно много строительного раствора, который, возможно, не будет использован. Количество подлежащего подкрашиванию раствора зависит от используемого оборудования, однако может составлять до 70 литров и даже больше.
Одной из задач настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков и проблем известного уровня техники. Настоящим изобретением обеспечивается более эффективная маркировка строительного раствора, содержащего вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора, такое как замедлитель схватывания, замедляющий затвердевание раствора, или ускоритель, нейтрализующий действие замедлителя схватывания или повышающий скорость затвердевания строительного раствора. Результатом настоящего изобретения является возможность определить, содержит ли строительный раствор замедлитель или ускоритель, и, таким образом, знать, когда оборудование заполнено строительным раствором, содержащим замедлитель, и/или когда действие замедлителя нейтрализовано ускорителем. В то же самое время благодаря настоящему изобретению устраняется проблема появления пятен, поэтому строительный раствор может быть использован поверх настила, в качестве заключительной обмазки или покрытия и т.д.
Настоящее изобретение относится к способу обработки строительного раствора, включающему стадии смешивания сухой растворной смеси с водой, веществом, влияющим на скорость затвердевания раствора, и маркером, создающим заметную разницу между маркированным и немаркированным свежим раствором и, тем самым, отмечающим свежий раствор, содержащий указанное вещество, отличающемуся тем, что он включает стадии временного поддержания заметной разницы, постепенного исчезновения заметной разницы и удаления, по меньшей мере, в значительной степени, заметной разницы между маркированным и немаркированным строительным раствором. Этот способ может дополнительно включать стадии подкрашивания свежего строительного раствора, содержащего вещество, влияющее на скорость затвердевания, и тем самым, создания заметной разницы между маркированным и немаркированным свежим строительным раствором, где свежий раствор маркируют цветом так, что он отличим от немаркированного и свежего строительного раствора, обладающего исходным натуральным цветом.
Маркер, например, может представлять собой индикатор рН, такой как фенолфталеин, подкрашивающий свежий строительный раствор в течение того времени, когда его рН относительно высок, с последующим исчезновением подкрашивания так, что цвет по мере снижения рН исчезает, по меньшей мере, в значительной степени. Итак, тот факт, что рН строительного раствора снижается или уменьшается по мере затвердевания или карбонизации раствора, используется в сочетании с индикатором рН для достижения нужного эффекта. Используемый цветовой маркер или краситель может быть водорастворимым. Конечно, хорошо известно, что индикаторы рН изменяют свой цвет в зависимости от величины рН. Например, фенолфталеин красный при примерно рН>9 и бесцветный при примерно рН<9. При использовании раствора индикатора рН, такого как фенолфталеин, строительный раствор будет окрашиваться в красный цвет сразу же при приведении раствора фенолфталеина в контакт с цементирующим свежим строительным раствором. После нанесения на поверхности строительного раствора начинается рекарбонизация. В ходе рекарбонизации рН снижается до величины менее 9, что вызывает изменение цвета фенолфталеина с красного до бесцветного. На видимой поверхности строительного раствора исчезновение цвета или обесцвечивание обычно происходит менее чем за один день.
В качестве альтернативы для временной маркировки или подкрашивания строительного раствора может быть использован неустойчивый органический краситель, такой как каротиноид или ксантофилл, тогда маркированный строительный раствор будет со временем терять окраску в результате разложения красителя.
При временной маркировке или подкрашивании строительного раствора, содержащего вещество, влияющее на скорость затвердевания раствора, этот маркированный строительный раствор может быть использован как обычный немаркированный раствор, так как заметная разница или видимая маркировка исчезнет или исчезнет, по меньшей мере, в значительной степени. Следовательно, маркированный строительный раствор не расходуется напрасно. Кроме того, временно маркированный строительный раствор можно использовать в любом слое, так как проблема просачивания устранена, а также в качестве наружного покрытия или заключительной обмазки, так как заметная разница или разница, обнаружимая человеческим глазом, между маркированным и немаркированным раствором исчезает.
В течение дня рабочие, наносящие строительный раствор, используют обычный стандартный состав строительных растворов, таких как связующие растворы. Вечером, незадолго до прекращения работ, в растворосмеситель добавляют замедлитель схватывания и маркер, такой как замедляющая схватывание и временно подкрашивающая композиция или раствор. Как только подкрашенный раствор начнет выходить из шланга, смесительный насос можно выключить, не опорожняя и не очищая шланги. На следующее утро рабочие только снова включают оборудование и продолжают наносить строительный раствор (не добавляя специальный замедляющий схватывание и подкрашивающий раствор). Свежий строительный раствор красного цвета (до 70 литров из растворосмесителя и шлангов) не выбрасывают, а используют как обычный строительный раствор, так как при рекарбонизации окрашивание исчезнет (примерно, в течение 1 дня).
Настоящее изобретение также относится к использованию вещества, обеспечивающего временную маркировку строительного раствора, в сочетании со строительным раствором и веществом, влияющим на скорость затвердевания строительного раствора, с целью маркировки того строительного раствора, который содержит вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора. Как указано выше, вещество, обеспечивающее временную маркировку строительного раствора, может представлять собой индикатор рН, такой как фенолфталеин, или краситель, который разлагается и теряет цвет со временем или под действием внешних условий. Вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора, может представлять собой замедлитель схватывания или ускоритель, как указано выше.
Настоящее изобретение также относится к композиции добавки к строительному раствору, предназначенной для изменения скорости затвердевания строительного раствора и содержащей вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора, и маркер, создающий заметную разницу между маркированным и немаркированным свежим раствором и, тем самым, отмечающим свежий строительный раствор, который содержит вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора, отличающейся тем, что маркер представляет собой вещество, которое поддерживает заметную разницу временно, а затем теряет цвет, вследствие чего заметная разница между маркированным и немаркированным строительным раствором исчезает. Как указано выше, маркер может представлять собой вещество, обеспечивающее видимую разницу, такое как цветовой маркер, и может быть маркером только для свежего строительного раствора, таким как индикатор рН.
Настоящее изобретение также относится к строительному раствору, такому как строительный раствор на основе одного или более минерального вяжущего, содержащему указанную композицию добавки к строительному раствору. Минеральные вяжущие это, например, цемент, известь, гипс или их сочетания. Строительный раствор может содержать диспергированный порошок и/или простой эфир целлюлозы, которые уменьшают время утраты маркером, представляющим собой индикатор рН, цвета, тем самым устраняя заметную разницу.
Таким образом, в соответствии с одним из аспектов настоящее изобретение относится к композиции добавки к строительному раствору в форме композиции или раствора замедлителя схватывания, предназначенного для замедления затвердевания или карбонизации строительного раствора или подобных ему строительных материалов, с тем чтобы этот раствор мог некоторое время оставаться внутри оборудования для обработки этого раствора и не затвердевать. Композиция замедлителя схватывания содержит маркер для подкрашивания свежего, не затвердевшего или некарбонизированного строительного раствора, благодаря чему пользователь может видеть, что оборудование заполнено содержащим замедлитель схватывания строительным раствором. Как указано выше, маркер представляет собой вещество, которое, например, окрашено, когда строительный раствор влажный, свежий, не затвердевший или некарбонизированный, и бесцветно или, по меньшей мере, не создает заметной разницы между обработанным и необработанным строительным раствором, когда строительный раствор сухой, затвердевший, сцементированный или карбонизированный. Таким образом, строительный раствор не окрашен постоянно, но только на то время, пока этот раствор не затвердел. Следовательно, даже если используемый маркер просочится на поверхность, пятна не появятся, так как к тому времени маркер будет прозрачным и бесцветным. Таким образом, подкрашенный свежий строительный раствор снова приобретает свой первоначальный цвет автоматически во время затвердевания, причем строительный раствор подвергается временному подкрашиванию, так что только свежий раствор является подкрашенным или имеет цвет. Тем самым, его применение не ограничено только использованием «позади настила».
Композиция добавки к строительному раствору или смесь замедлителя схватывания может иметь форму раствора, например содержать воду, замедлитель схватывания и маркер, или форму композиции, содержащей замедлитель схватывания и маркер, каковая композиция может быть смешана с водой. При смешивании строительного раствора указанный раствор используют вместо воды обычным образом.
Описанный выше замедляющий схватывание и временно подкрашивающий раствор может быть использован для замедления схватывания всех видов строительных растворов на основе минеральных вяжущих, таких как стандартные цементирующие строительные растворы, с тем чтобы их можно было оставлять в шлангах на ночь (не опорожняя и не очищая устройство и шланги). Так как эффект подкрашивания временный, настоящее изобретение не ограничивается строительными растворами, наносимыми позади настила, как в случае систем известного уровня техники.
Дополнительные отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут ясны из приведенного ниже описания вариантов его осуществления, прилагаемых чертежей и зависимых пунктов формулы изобретения.
Далее изобретение описано более подробно на примерах вариантов его осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1А представляет собой принципиальную схему устройства для смешивания и распыления строительного раствора в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, где добавление замедлителя схватывания, содержащего маркер для временного маркирования строительного раствора, отключено;
Фиг.1В представляет собой принципиальную схему устройства для смешивания и распыления строительного раствора в соответствии с фиг.1А, где добавление замедлителя схватывания, содержащего маркер для временного маркирования строительного раствора, включено;
Фиг.2А представляет собой принципиальную схему устройства для смешивания и распыления строительного раствора в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, где добавление ускорителя, содержащего маркер для временного маркирования строительного раствора, включено;
Фиг.2В представляет собой принципиальную схему устройства для смешивания и распыления строительного раствора в соответствии с фиг.2А, где добавление ускорителя, содержащего маркер для временного маркирования строительного раствора, отключено;
Фиг.3 представляет собой график, показывающий изменение цвета со временем для простого испытываемого строительного раствора;
Фиг.4 представляет собой график, показывающий изменение цвета со временем для простого испытываемого строительного раствора, содержащего замедлитель схватывания, и простого испытываемого строительного раствора, не содержащего замедлитель схватывания;
Фиг.5 представляет собой график, показывающий влияние простого эфира целлюлозы и диспергированного порошка, соответственно, на изменение цвета со временем;
Фиг.6 представляет собой график, показывающий изменение цвета для маркированного строительного раствора по сравнению с немаркированным.
Со ссылкой на фиг.1А и фиг.1В схематично показано оборудование для обработки строительного раствора или устройство 10 для смешивания и распыления строительного раствора в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. Например, устройство 10 представляет собой обычное устройство для смешивания и распыления строительных растворов, основанных на минеральных вяжущих, таких как цемент, известь, гипс или их сочетание. В устройство 10 входят смешивающее устройство, такое как обычный смесительный насос 11 или подобное ему, соединенное с источником сухой растворной смеси 12 и источником воды 13 так, что сухая растворная смесь и вода могут быть поданы в смесительный насос 11 и смешаны в указанном смесительном насосе с образованием строительного раствора. Источник воды 13 соединен со смесительным насосом 11 посредством трубопровода 14 или чего-либо подобного.
Кроме того, смесительный насос соединен с распыляющим устройством, таким как распыляющее сопло 15, предназначенным для распыления строительного раствора на поверхность, такую как стена. Смесительный насос 11 соединен с распыляющим соплом 15 посредством шланга 16 или подобного ему, предназначенного для подачи свежего строительного раствора, приготовленного в смесительном насосе 11, в распыляющее сопло 15. В качестве альтернативы может быть использован растворосмеситель, описанный в ЕР0925892.
Кроме того, источник вещества, влияющего на скорость затвердевания строительного раствора, такой как источник замедлителя схватывания 17, может быть соединен со смесительным насосом 11 посредством трубопровода 14 так, что вещество, влияющее на скорость затвердевания строительного раствора, такое как замедлитель схватывания, предназначенный для замедления затвердевания строительного раствора, может быть введено в смесительный насос 11 и строительный раствор. Таким образом, вода подается в смесительный насос 11 вместе с композицией или раствором замедлителя схватывания. На фиг.1А источник замедлителя схватывания 17 отсоединен от трубопровода 14, а на фиг.1В источник замедлителя схватывания 17 соединен с трубопроводом 14. В качестве альтернативы источник замедлителя схватывания 17 может быть соединен со смесительным насосом непосредственно.
В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1А, обычный строительный раствор, то есть строительный раствор, не содержащий какого-либо замедлителя схватывания, готовят и распыляют на поверхность обычным образом. Когда планируется прервать или сделать паузу в процессе распыления строительного раствора, например на ночь или на выходные, источник замедлителя схватывания 17 соединяют с трубопроводом 14 с тем, чтобы добавлять в строительный раствор замедлитель схватывания. Это показано на фиг.1В. Благодаря замедлителю схватывания строительный раствор, имеющийся в оборудовании для обработки строительного раствора, то есть в смесительном насосе 11, шланге 16 и распыляющем сопле 15, может быть оставлен на некоторое время, в течение которого он не затвердеет внутри оборудования. По окончании перерыва источник замедлителя схватывания 17 отсоединяют или отключают, как показано на фиг.1А, и за распыляемым содержащим замедлитель схватывания строительным раствором, находящимся внутри оборудования, следует обычный строительный раствор, не содержащий замедлителя схватывания.
В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения добавляют маркер для маркировки строительного раствора, содержащего замедлитель схватывания. Маркер, например, смешан с замедлителем схватывания с образованием композиции добавки к строительному раствору, которую подают из источника замедлителя схватывания 17 в трубопровод, по которому вода, замедлитель схватывания и маркер поступают в смесительный насос, где образуется маркированный строительный раствор, содержащий замедлитель схватывания. Так как строительный раствор, содержащий замедлитель схватывания, является маркированным, какое-либо лицо или строительный рабочий, управляющий устройством 10 и осуществляющий распыление строительного раствора, знает, когда строительный раствор содержит замедлитель схватывания. Следовательно, он может определить, когда оборудование, такое как смесительный насос 11, шланг 16 и распыляющее сопло 15, заполнены строительным раствором, содержащим замедлитель схватывания, поскольку вместо немаркированного строительного раствора 19 происходит распыление маркированного строительного раствора 18.
Маркер подбирают так, чтобы обеспечить заметную разницу между маркированным и немаркированным свежим строительным раствором, и, тем самым, маркируют свежий строительный раствор, содержащий замедлитель схватывания с тем, чтобы можно было отличить маркированный строительный раствор от немаркированного строительного раствора. Маркер предпочтительно обеспечивает видимую разницу между маркированным и немаркированным строительным раствором так, что кто-либо может видеть разницу между маркированным и немаркированным строительным раствором. Например, маркер подкрашивает строительный раствор, содержащий замедлитель схватывания, и изменяет его цвет. Этот маркер является временным маркером и предназначен для временной маркировки строительного раствора, так что заметная разница ослабляется и, по меньшей мере в значительной степени, исчезает. Например, маркер представляет собой маркер, отмечающий только свежий строительный раствор, при этом имеется заметная разница между свежим строительным раствором, содержащим маркер, и свежим строительным раствором, не содержащим маркер, каковая заметная разница ослабляется и исчезает по мере затвердевания строительного раствора. Например, маркер представляет собой индикатор рН, имеющий некоторый цвет при рН, превышающем определенную величину, поэтому он создает заметную разницу, этот цвет блекнет и, по меньшей мере в значительной степени, исчезает при рН меньше этой величины, поэтому заметной разницы не создается. Таким образом, индикатор рН обладает цветом в свежем строительном растворе, но, по меньшей мере в значительной степени, бесцветен при восприятии человеческим глазом, когда строительный раствор затвердевает. Индикатор рН представляет собой, например, фенолфталеин, нитрамин, о-крезолфталеин, альфа-нафтолбензеин или тимолфталеин. Предпочтительно для подкрашивания свежего строительного раствора используют фенолфталеин, так как заметная разница достигается также при использовании небольшой концентрации.
В качестве альтернативы маркер представляет собой органический краситель, который неустойчив и теряет цвет или разлагается со временем или под воздействием внешних условий, таких как температура, УФ-излучение, дневной свет или окисляющие вещества, такие как кислород. Для ускорения разложения этого органического красителя может быть использован, например, фотокатализатор. К примерам таких органических красителей относятся каротиноиды и ксантофиллы.
Когда человек, распыляющий обычный строительный раствор 19, как показано на фиг.1А, решает сделать перерыв на некоторое время или прекратить в этот день процесс распыления, он подсоединяет источник замедлителя схватывания 17 в соответствии с фиг.1В, чтобы в строительный раствор подавалась композиция добавки, содержащая замедлитель схватывания и маркер, предназначенный для временного подкрашивания строительного раствора. Строительный раствор, содержащий замедлитель схватывания, маркируется, и строительный рабочий может легко определить, когда маркированный или подкрашенный свежий раствор 18 будет выходить из распыляющего сопла 15. Маркированный свежий раствор 18 можно распылять на поверхность, так как маркировка будет исчезать. Когда строительный рабочий видит, что маркированный строительным раствор 18 выходит из распыляющего сопла 15, это означает, что оборудование заполнено строительный раствором, содержащим замедлитель схватывания, и можно завершить процесс распыления. Когда процесс распыления возобновляют, используя конфигурацию, показанную на фиг.1А, то есть без добавления композиции маркированного замедлителя схватывания, за содержащим замедлитель схватывания строительным раствором, находящимся внутри оборудования, который можно распылять на поверхность, следует обычный немаркированный строительный раствор 19.
Со ссылкой на фиг.2А и фиг.2В поясняется устройство 10 для смешивания и распыления строительного раствора. Как и в варианте осуществления изобретения, поясняемом фиг.1А и фиг.1В, устройство 10, соответствующее фиг.2А и фиг.2В, включает смесительный насос 11, соединенный с источником сухой растворной смеси 12, источником воды 13 и распыляющим соплом 15 посредством шланга 16. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, поясняемом фиг.2А и фиг.2В, сухая растворная смесь содержит порошкообразный замедлитель схватывания, так что свежий строительный раствор, образующийся после смешивания с водой, уже включает замедлитель схватывания. На фиг. 2А показана обычная или стандартная конфигурация, в которой источник ускорителя 20 соединен с распыляющим соплом 15 или шлангом 16 для подачи ускорителя, предназначенного для ускорения затвердевания строительного раствора, содержащего замедлитель схватывания. Ускоритель вводят предпочтительно в распыляющее сопло 15 или ближнюю к распыляющему соплу 15 часть шланга 16, то есть основная часть оборудования всегда заполнена строительным раствором с замедлителем схватывания.
В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения маркер вводится для маркировки строительного раствора, содержащего ускоритель. Например, ускоритель смешивают с маркером с образованием композиции добавки к строительному раствору, которую затем смешивают со строительным раствором, содержащим замедлитель схватывания. Так как строительный раствор, содержащий ускоритель, маркирован, какое-либо лицо или строительный рабочий, управляющий устройством 10 и распыляющий строительный раствор, знает, когда строительный раствор содержит ускоритель, а когда нет. Следовательно, он может определить, когда все оборудование, включая и все распыляющее сопло 15, заполнено строительным раствором, содержащим замедлитель схватывания, так как немаркированный строительный раствор 19 распыляется вместо маркированного строительного раствора 18. Когда строительный рабочий решает сделать паузу в процессе распыления на некоторое время, он отключает добавление композиции ускорителя и маркера и продолжает распыление до тех пор, пока из распыляющего сопла 15 не будет выходить только немаркированный строительный раствор 19 с замедлителем схватывания.
Эксперимент 1
Замедляющий затвердевание и временно подкрашивающий раствор был изготовлен путем растворения 3 г замедлителя схватывания (например, глюконата натрия или Delvocrete™) и 0,2 г индикатора рН (например, фенолфталеина) в 1 литре воды при рН>10. Этот раствор использовали в качестве воды для затворения при приготовлении цементирующего строительного раствора, содержащего органические добавки, такие как простой эфир целлюлозы, олеат натрия, стеарат магния, OSB и диспергированный порошок. Одним из примеров такого строительного раствора является выпускаемый серийно строительный раствор Maxit multi 290E™. Цвет свежего строительного раствора сразу же стал насыщенным красным.
Одну часть этого красного свежего строительного раствора поместили в герметичный ящик, а одну часть нанесли на основу, такую как плита из этернита. На следующее утро строительный раствор в ящике был еще мягким, тогда как строительный раствор на основе уже высох, и красный цвет исчез. Этот строительный раствор, по меньшей мере в значительной степени, приобрел свой первоначальный цвет и, следовательно, был подвергнут только временному подкрашиванию.
Эксперимент 2
Эксперимент 2 заключался в исследовании эффекта временного подкрашивания, то есть изменения цвета строительного раствора, вызванного фенолфталеином. Исследование изменения цвета было осуществлено при помощи фотометра Minolta (колориметр “Minolta CM-525”) с использованием величин L, a, b. Поскольку использовали водный раствор фенолфталеина, исследовали величину а, указывающую красный цвет.
3
2
2
Простую сухую растворную смесь, не содержащую ничего, кроме 20% белого цемента (белый цемент CEM 42,5 компании Dyckerhoff) и 80% известнякового песка (песок “Saxogran 0-0,5” компании Geomin), подвергли испытанию путем смешивания с водным замедляющим схватывание и временно подкрашивающим раствором, содержащим 0,02% фенолфталеина (компании Fluka), 0,7% дифосфата калия (компании Riedel-de Haen) и 0,025% NH (компании Riedel-de Haen). Таким образом, сухая растворная смесь была смешана с водой и композицией добавки к строительному раствору, содержащей замедлитель схватывания и маркер. Полученный испытываемый строительный раствор был нанесен на плиты из волокнистого цемента компании Eternit слоем толщиной 5 мм. Было измерено изменение цвета в то время, когда образцы находились в обычных лабораторных условиях (концентрация СО: 0,037%, измеренная детектором СО “testo535”).
2
2
2
3
2
3
Как видно на графике, приведенном на фиг.3 и представляющем собой изменение величины а во времени для данного образца испытываемого строительного раствора, рН снижается в течение первого часа, и фенолфталеин обесцвечивается. Это происходит из-за того, что небольшие количества NаОН и КОН быстро рекарбонизируются. Но после этого начинается гидратация цемента, в результате чего образуется большое количество Са(ОН), что приводит к повышению рН и, таким образом, повторному окрашиванию фенолфталеина в строительном растворе. Затем Са(ОН) вступает в реакцию с СО из воздуха, из СаСО и НО·СаСО является инертным и не растворяется в воде, поэтому фенолфталеин находится в условиях пониженного рН и поэтому снова обесцвечивается. Эта более поздняя рекарбонизация и выцветание начинается снова через приблизительно 10 часов, и исчезновение цвета занимает довольно много времени.
Простую сухую растворную смесь, не содержащую ничего, кроме 20% белого цемента и 80% известнякового песка смешали с растворами фенолфталеина, содержащим замедлитель схватывания и не содержащим замедлитель схватывания, для которых выполнили сравнение изменения величин а во времени. Как видно на графике, приведенном на фиг.4, замедлитель схватывания почти не влияет на изменение временного подкрашивания испытываемых строительных растворов, нанесенных на плиты из волокнистого цемента. Это согласуется с наблюдением того, что содержащий замедлитель схватывания строительный раствор обычным образом затвердевает, будучи нанесенным на плиту, но остается мягким в герметичном ящике в течение более 24 часов.
Затем к простому испытываемому строительному раствору, описанному выше, добавили различные органические смеси с целью изучения влияния органических примесей на временное подкрашивание. Были добавлены следующие органические примеси:
“MC”=простой эфир целлюлозы Methocel 267 (0,2%) компании DOW Chemicals
“Na-Oleat”=олеат натрия (0,3%) компании Greven
“Mg-Stearat”=стеарат магния (0,3%) компании Greven
“OSB”=Hostapur OSB (0,03%) компании ShinEtsu
“Disp.”=полимерный диспергированный порошок “Vinapas RE 544Z” (2%) компании Wacker
“all incl.”=испытываемый строительный раствор, содержащий 0,2% MC+0,3% Na-Oleat, 0,3% Mg-Stearat+0,03% OSB+2% Disp.
Так как представляется, что замедлитель схватывания не оказывает существенного влияния на временное подкрашивание, строительные растворы были смешаны с раствором фенолфталеина без замедлителя схватывания. Результаты показали, что гидрофобизующие агенты Na-Oleat и Mg-Stearat почти не оказывают влияния на изменение временного подкрашивания. Воздухововлекающая добавка Hostapur OSB, как представляется, до некоторой степени ускоряет повторное окрашивание. Однако наиболее сильное влияние оказывают диспергированный порошок и простой эфир целлюлозы, которые существенно замедляют повторное окрашивание строительного раствора. Для большей наглядности на графике, представленном на фиг.5, показаны только наиболее важные кривые, то есть график для простого испытываемого строительного раствора без добавок, испытываемого строительного раствора, содержащего только простой эфир целлюлозы, испытываемого строительного раствора, содержащего только диспергированный порошок и испытываемого строительного раствора, содержащего 0,2% MC+0,3% Na-Oleat, 0,3% Mg-Stearat+0,03% OSB+2% Disp., как указано выше.
Как только величина а становится меньше 5, цвет строительного раствора воспринимается человеческим глазом только как немного бледно-розовый. Время, за которое величина а насовсем опускается ниже 5, для различных испытываемых строительных растворов показано в таблице, приведенной ниже.
Строительный раствор
Время до а<5 постоянно
Испытываемый строительный раствор, без примесей
24 ч
Испытываемый строительный раствор + МС
11 ч
Испытываемый строительный раствор + Disp.
9 ч
Испытываемый строительный раствор + all incl.
7 ч
2
2
Простой цементирующий испытываемый строительный раствор, состоящий только из белого цемента и песка, который временно подкрашен фенолфталеином, приобретает свой первоначальный цвет более чем за 24 часа. В отличие от него, как было неожиданно обнаружено, цементирующий строительный раствор, также содержащий простой эфир целлюлозы и/или диспергированный порошок, приобретает свой первоначальный цвет значительно быстрее. Еще более удивительно то, что испытываемый строительный раствор, содержащий все перечисленные выше органические добавки, то есть 0,2% простого эфира целлюлозы, 0,3% олеата натрия, 0,3% стеарата магния, 0,03% OSB и 2% диспергированного порошка, приобретает первоначальный цвет еще быстрее, в течение приблизительно 7 часов. Это неожиданно, так как при гидратации цемента образуется большое количество Са(ОН), и в нормальных условиях (содержание СО в воздухе приблизительно 0,04%) карбонизация занимает больше времени.
3
Затем выпускаемый серийно строительный раствор Maxit multi 290E™ был испытан путем смешивания с обычной водой или путем смешивания с замедляющим схватывание и временно подкрашивающим раствором, содержащим 0,02% фенолфталеина, 0,7% дифосфата калия и 0,025% NН. Подкрашенный свежий строительный раствор имел насыщенный пурпурный цвет, однако уже спустя приблизительно 7 часов этот строительный раствор приобрел свой первоначальный цвет (уже через 5 часов человеческий глаз почти не мог уловить разницы между строительным раствором, смешанным с водой, и временно подкрашенным строительным раствором). Были исследованы величины L, a, b для строительного раствора, смешанного с водой (смешанный с водой), и строительного раствора, содержащего маркированный раствор замедлителя схватывания (временно подкрашенный).
Величины L, a, b для свежих строительных растворов:
смешанный с водой:
77,13/01,96/12,18
временно подкрашенный:
70,19/14,37/00,97
Величины L, a, b спустя 7 часов:
смешанный с водой:
85,21/0,98/7,53
временно подкрашенный:
83,96/1,81/7,93
На графике, представленном на фиг.6, показано изменение величины а (красный цвет) во времени.