САМОВЫРАВНИВАЮЩАЯСЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАЛИВНЫХ ПОЛОВ
SELF-LEVELING CONSTRUCTION MIX FOR THE MANUFACTURE OF CONTINUOUS-POUR FLOORS

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления наливных полов жилых и производственных помещений.
Известна, самовыравнивающаяся строительная смесь, содержащая в масс. %: портландцемент 12,30-12,71; тонкомолотый известняковый щебень 49,14-49,56; песок 29,41-29,85; зола-унос ТЭС 0,89-1,03; вода - остальное (RU, №2568449, МПК С04В 28/04, С04В 111/20, опубл. 20.11.2015),
Однако данная самовыравнивающаяся строительная смесь отличается медленной скоростью набора прочности по причине применения в качестве основного вида вяжущего в составе портландцемента, что критично при изготовлении наливных полов, т.к. возможность перемещения по полу в таком случае наступает позднее, а максимальная прочность такого наливного пола достигается только по прошествии 28 суток. Кроме этого, цементные композиции не позволяют получать высокоподвижные смеси, растекающиеся тонким слоем, поэтому работа с ними в качестве самовыравнивающихся строительных смесей трудоемка, не позволяет получить идеальной поверхности и нецелесообразна в случае отсутствия необходимости получения высокой прочности наливных полов (например, в жилых помещениях, а не промышленных).
Известна сухая композиция на основе шунгита, которая может быть использована для изготовления наливных полов жилых и производственных помещений, включающая активный оксид магния - порошок магнезитовый каустический, модифицирующую добавку и природный минерал шунгит, отличающаяся тем, что активный оксид магния дополнительно взят в виде порошка каустического брусита, модифицирующая добавка включает суперпластификаторы поликарбоксилат и сополимер метил ацетат/этилен и гидрофобизатор - порошок стеарата цинка, а природный минерал шунгит взят в полидисперсном состоянии, при следующем состоянии компонентов, масс. %: порошок магнезитовый каустический - 20,3-32,2; порошок бруситовый каустический - 8,7-13,8; порошок поликарбоксилата - 0,5-1,5; порошок сополимера винилацетат/этилен - 0,5-3,0; порошок стеарата цинка - 0,6-1,8; шунгит полидисперсный - остальное (RU, №2540747, МПК С04В 28/30, опубл. 10.02.2015).
Однако в данной сухой композиции на основе шунгита применяется в качестве основного вяжущего компонента каустический магнезит, особенностью которого является поздние сроки начала и конца схватывания. Кроме этого, при использовании непосредственно на строительном объекте данной сухой композиции на основе шунгита ее затворение необходимо производить бишофитом - раствором хлористого магния, что значительно усложняет технологию изготовления наливных полов.
Известна наиболее близкая по составу к изобретению сырьевая композиция, предназначенная для изготовления облицовочных гипсовых панелей, включающая полуводный гипс, отходы производства базальтового волокна и воду, отличающаяся следующим соотношением компонентов, масс. %: полуводный гипс 62,400-62,450, отход производства базальтового волокна 6,24-6,25, вода остальное (RU, №2601700, МПК С04В 28/14, 10.11.2016).
Однако данная сырьевая композиция неприменима для изготовления наливных полов, ввиду исключительно минерального состава и отсутствия необходимых химических компонентов для обеспечения достаточной растекаемости.
2
2
Прототипом изобретения является сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола, включающая мас. %: минеральное вяжущее 25,1-26,1; песчаную смесь 73,7-74,6; пластификатор DA-1130 - остальное, и отличающаяся тем, что минеральное вяжущее содержит, мас. %: гранулированный доменный шлак 57-60; шлак гранулированный из конвертерного шлама 14-18; гипсовый камень или порошкообразную сильногидравлическую известь строительную 15-20; портландцементный клинкер 8-10. Песчаная смесь содержит, мас. %: кварцевый песок средней крупности фракцией 2-2,5 мм 92-90; гранулированный доменный шлак фракцией 2,5 мм 8-10. Гранулированный доменный шлак помолот до удельной поверхности не менее 4100 см/г. Шлак гранулированный из конвертерного шлама помолот до удельной поверхности не менее 4300 см/г (RU, №2664563, С04В 41/50, 28/08, опубл. 21.08.2018).
Однако получение данной сухой строительной смеси для изготовления подстилающих слоев пола предполагает помол до высокой удельной поверхности шлаков, что подразумевает большие энерго- и трудозатраты.
Технический результат заключается в получении самовыравнивающейся строительной смеси для изготовления наливных полов со сниженной стоимостью, а также упрощении технологии их изготовления.
Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, является разработка состава самовыравнивающейся строительной смеси для изготовления наливных полов на основе отходов производства базальтовых волокон для получения эстетически ровных и экономически выгодных наливных полов с минимальными трудо- и энергозатратами.
Поставленная проблема решается и технический результат достигается тем, что самовыравнивающаяся строительная смесь для изготовления наливных полов включает полугидратный гипс, песок кварцевый молотый, известь гидратную, при этом в качестве наполнителя содержит отход производства базальтового волокна, а в качестве модификатора: поликарбоксилатный суперпластификатор, порошковый пеногаситель, винную кислоту, водоудерживающую добавку (водорастворимый эфир целлюлозы) и воду при следующем соотношении компонентов, масс. %:
полугидратный гипс
29,4-37,03
песок кварцевый молотый
20,6-25
известь гидратная
4,21-5,1
отход производства базальтового волокна
4,21-5,1
поликарбоксилатный суперпластификатор
0,07-0,19
порошковый пеногаситель
0,08-0,09
винная кислота
0,02-0,03
водоудерживающая добавка (водорастворимый эфир целлюлозы)
0,02-0,03
компенсатор усадки
0,028-0,04
вода
остальное
Введение отхода производства базальтовых волокон в состав самовыравнивающейся строительной смеси для изготовления наливных полов позволяет снизить их себестоимость не только за счет замены вяжущего более дешевым компонентом - отходом производства, но также за счет оптимизации структуры получаемого пола, то есть его упрочнения и, как следствие, возможности использовать в составе более дешевое низкомарочное гипсовое вяжущее. В свою очередь, оптимизация структуры получаемого пола обусловлена формированием более плотной упаковки частиц компонентов, оптимальным зерновым составом, а также дефектной структурой частиц отхода производства базальтовых волокон, способствующей более плотному сцеплению всех компонентов смеси.
Кроме того, синергетический эффект при введении отхода производства базальтовых волокон и гидратной извести способствует активизации процессов твердения и структурообразования, синтезу водостойких гидросульфоалюминатов кальция и повышению эксплуатационных характеристик наливных полов.
Модифицирующие добавки в указанных концентрациях обеспечивают необходимые характеристики раствора, получаемого для изготовления наливных полов, а именно, водоудерживающая добавка (водорастворимый эфир целлюлозы) и поликарбоксилатный суперпластификатор обеспечивают высокую подвижность и хорошую растекаемость, винная кислота позволяет получить оптимальное время жизнеспособности, порошковый пеногаситель способствует формированию при отверждении эстетической однородной поверхности наливного пола без пузырьков воздуха, а компенсатор усадки позволяет избежать возможных деформаций наливного пола при твердении.
Технология получения самовыравнивающейся строительной смеси для изготовления наливных полов состоит из следующих операций: дозируют из бункеров в смеситель минеральные компоненты (полугидратный гипс, песок кварцевый молотый, известь гидратная, отход производства базальтовых волокон), дозируют в смеситель необходимое количество химических добавок (поликарбоксилатный суперпластификатор, порошковый пеногаситель, винную кислоту, водоудерживающую добавку (водорастворимый эфир целлюлозы), компенсатор усадки), перемешивают в смесителе на протяжении 5-7 минут. Полученную самовыравнивающуюся строительную смесь фасуют в крафт-мешки по 25-30 кг или биг-бэги по 800-1000 кг. Далее самовыравнивающаяся строительная смесь применяется непосредственно на объекте, после затворения водой и перемешивания в лопастной мешалке или миксером в течение 3 минут, полученный раствор используют для изготовления наливных полов прямым разливом по поверхности толщиной от 5 до 30 мм.
Основными характеристиками наливных полов, изготавливаемых из самовыравнивающихся строительных смесей прямым разливом, являются расплыв по Суттарда, прочность при сжатии, время жизнеспособности.
Расплыв по Суттарда и прочность при сжатии определяют согласно ГОСТ 23789-2018 «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний».
Для определения времени жизнеспособности используют раствор из самовыравнивающейся строительной смеси с расплывом по Суттарда 24-25 см. Сущность метода состоит в определении на приборе Вика времени от начала контакта самовыравнивающейся строительной смеси с водой до начала схватывания полученного раствора. Погружение иглы прибора Вика в раствор проводят один раз каждые 30 с. За время жизнеспособности принимают время, прошедшее от момента контакта самовыравнивающейся строительной смеси с водой до момента, когда свободно опущенная игла после погружения в раствор первый раз не доходит до поверхности пластинки прибора Вика.
Общими характеристиками наливных полов, изготавливаемых из самовыравнивающихся строительных смесей прямым разливом, являются гладкость получаемой поверхности, хорошая растекаемость, отсутствие пузырьков воздуха.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами исполнения, результаты которых приведены в таблице 1.
Пример 1
Для приготовления раствора для изготовления наливных полов из самовыравнивающейся строительной смеси отвешивают в смеситель, в масс. %: 29,5 полугидратного гипса, 20,6 песка кварцевого молотого, 4,23 извести гидратной, 4,21 отхода производства базальтовых волокон, затем в минеральную смесь вводят 0,07 поликарбоксилатного суперпластификатора, 0,09 порошкового пеногасителя, 0,03 винной кислоты, 0,03 водоудерживающей добавки (водорастворимый эфир целлюлозы), 0,04 компенсатора усадки. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе.
Готовую самовыравнивающуюся строительную смесь перед применением затворяют водой в количестве 41,2 масс. % и перемешивают в течение 3 минут строительным миксером. Далее прямым разливом раствора по поверхности пола получают ровное покрытие наливного пола толщиной 10 мм. Общая характеристика пола, расплыв по Суттарда, прочность при сжатии и время жизнеспособности приведены в таблице 2.
Пример 2
Для приготовления раствора для изготовления наливных полов из самовыравнивающейся строительной смеси отвешивают в смеситель, в масс. %: 29,5 полугидратного гипса, 20,6 песка кварцевого молотого, 4,22 извести гидратной, 4,22 отхода производства базальтовых волокон, затем в минеральную смесь вводят 0,08 поликарбоксилатного суперпластификатора, 0,08 порошкового пеногасителя, 0,03 винной кислоты, 0,03 водоудерживающей добавки (водорастворимый эфир целлюлозы), 0,04 компенсатора усадки. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе. Готовую самовыравнивающуюся строительную смесь перед применением затворяют водой в количестве 47,04 масс. %.
Далее прямым разливом раствора по поверхности пола получают ровное покрытие наливного пола толщиной 10 мм. Общая характеристика пола, расплыв по Суттарда, прочность при сжатии и время жизнеспособности приведены в таблице 2.
Пример 3
Для приготовления раствора для изготовления наливных полов из самовыравнивающейся строительной смеси отвешивают в смеситель, в масс. %: 35,7 полугидратного гипса, 25 песка кварцевого молотого, 5,1 извести гидратной, 5,1 отхода производства базальтовых волокон, затем в минеральную смесь вводят 0,2 поликарбоксилатного суперпластификатора, 0,09 порошкового пеногасителя, 0,02 винной кислоты, 0,02 водоудерживающей добавки (водорастворимый эфир целлюлозы), 0,028 компенсатора усадки. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе. Готовую самовыравнивающуюся строительную смесь перед применением затворяют водой в количестве 28,6 масс. %.
Далее прямым разливом раствора по поверхности пола получают ровное покрытие наливного пола толщиной 10 мм. Общая характеристика пола, расплыв по Суттарда, прочность при сжатии и время жизнеспособности приведены в таблице 2.
Предложенная в изобретении самовыравнивающаяся строительная смесь позволяет сформировать гладкую однородную поверхность покрытия наливных полов, обеспечить возможность хождения по нему в короткие сроки, легкость работы и невысокую стоимость.