КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА
COMPLEX ADDITIVE FOR CEMENT-BASED CONSTRUCTION MIXTURES

Предлагаемая комплексная добавка относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения строительных материалов на основе цемента с определенными свойствами, в частности строительных материалов из пенобетонов, полистиролбетонов, а также тротуарной плитки.
В настоящее время известны добавки для получения строительных материалов на основе цементов с заданными свойствами. Так, известна добавка для получения легких полистиролбетонных изделий, содержащая смесь дикарбоновых кислот, смесь солей дикарбоновых кислот и смолу древесную омыленную при соотношении компонентов (мас.%) 35-60, 25-30 и 15-35 соответственно (патент РФ №2082695, опубл. 27.06.1997).
Однако введение данной добавки в полистиролбетонную смесь приводит к расслаиванию смеси в момент ее приготовления, что снижает прочностные показатели получаемых строительных полистиролбетонных изделий. Известна также добавка для получения полистиролбетонных изделий, представляющая, в частности, собой смесь гидроксида железа, перманганата калия или бихромата калия с воздухововлекающей добавкой, при этом в качестве воздухововлекающей добавки может быть использована смола древесная омыленная (патент РФ №2100322, опубл. 27.12.1997). Данная добавка также не позволяет получить исходную формовочную смесь, обладающую однородностью.
Известна комплексная добавка для поризованных бетонов, состоящая из функционально-активной добавки, выбранной из группы, содержащей, в частности, водный слой производства капролактама, смолы древесной омыленной и натриевой соли продуктов конденсации и нейтрализации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола (патент РФ №2143413, опубл. 27.12.1999). Предлагаемая добавка позволяет улучшать теплофизические и прочностные свойства готовых изделий из поризованных бетонов, в том числе и полистиролбетонных, за счет повышения однородности исходной формовочной смеси.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к предлагаемой добавке является пенообразующая добавка для строительных смесей на основе цемента, которую получают способом, описанным в патенте РФ №2292317, опубл. 27.01.2007.
Данная добавка представляет собой продукт нейтрализации древесной смолы, в качестве которой используют смолу, выделенную из кислой воды, путем экстракции кислой воды органическим растворителем с последующей отгонкой от экстракта растворителя и выделения смолы, при этом используемая для выделения смолы кислая вода образуется после отделения отстойной смолы от жидких продуктов пиролиза древесины.
Данная добавка позволяет получать однородную строительную смесь и обладает высокой пенообразующей и пластифицирующей способностью. Однако недостатком данной добавки является ее высокая стоимость, недостаточная прочность и пластифицирующая способность.
Задачей предлагаемой заявки является разработка комплексной добавки для строительных смесей на основе цемента, позволяющей при невысокой ее себестоимости получать строительную смесь, обладающую высокой прочностью и пластифицирующей способностью, при этом сохраняющую однородность формовочной смеси и высокую пенообразующую способность.
Поставленная задача решается комплексной добавкой для строительных смесей на основе цемента, содержащей смолу древесную омыленную и отход производства капролактама, согласно изобретению в качестве смолы древесной омыленной она содержит смолу SDO-L, а в качестве отхода производства капролактама - щелочной сток производства капролактама ЩСПК при следующем соотношении компонентов, мас.%:
смола древесная омыленная SDO-L
20-80
щелочной сток производства капролактама ЩСПК
20-80
Техническим результатом предлагаемой комплексной добавки является снижение ее себестоимости в 4 раза по сравнению с прототипом, повышение пластифицирующей способности строительной смеси на 30% и прочности на 10% при сохранении однородности формовочной смеси и высокой ее пенообразующей способности.
3
Данный технический результат обусловлен тем, что в качестве отхода производства капролактама добавка содержит щелочной сток производства капролактама ЩСПК, который представляет собой водный раствор натриевых солей кислых продуктов воздушного окисления циклогексана и его модификацию с капролактамом и натриевой солью ε-аминокапроновой кислоты с содержанием циклогексанола до 1%, циклогексанона до 0,3%, рН от 10 до 13, плотностью от 1,1 до 1,2 г/см, с суммарной долей капролактама и натриевой соли ε-аминокапроновой кислоты до 7%.
При этом предлагаемая добавка позволяет расширить ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.
Кроме того, использование в качестве одного из компонентов отхода производства капролактама, а именно щелочной сток производства капролактама ЩСПК, позволяет утилизировать его и, как следствие, приводит к улучшению экологии.
Снижение себестоимости предлагаемой добавки обусловлено использованием отхода производства капролактама, а повышение пластифицирующей способности и прочности строительных изделий обусловлено большим воздухововлечением при приготовлении строительной смеси.
Предлагаемую комплексную добавку получают путем перемешивания при комнатной температуре расчетного количества смолы древесной омыленной SDO-L и щелочного стока производства капролактама ЩСПК.
Примеры конкретного получения предлагаемой комплексной добавки
Пример 1.
Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 20 г смолы древесной омыленной SDO-L и 80 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.
В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 20 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 80 маc.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.
Пример 2.
Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 80 г смолы древесной омыленной SDO-L и 20 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.
В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 80 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 20 мас.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.
С использованием полученной комплексной добавки в примерах 1 и 2 были получены образцы строительной смеси на основе цемента, при этом при получении образцов была использована рецептура, принятая в лабораториях по испытанию строительных материалов. Полученные образцы были испытаны в лаборатории и результаты испытания приведены в таблице.
Как видно из полученных результатов, предлагаемая комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента при невысокой ее себестоимости обладает высокой прочностью, пластифицирующей и пенообразующей способностью и позволяет достичь однородности формовочной смеси.
При этом предлагаемая добавка позволяет расширить не только ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.
Кроме того, использование в качестве одного из компонентов водного слоя производства капролактама позволяет утилизировать отход производства и, как следствие, приводит к улучшению экологии.
Таблица
Реологические показатели образцов строительной смеси на основе цемента с введенной комплексной добавкой, полученной в примерах 1 и 2.
№№ примера
Состав комплексной добавки (соотношение смолы SDO-L:ЩСПК), мас.%
Свойства пластифицирующей добавки
Свойства бетона
Пенообразующая способность, см<sup>3</sup>
Кратность пены
Стойкость пены
Плотность пены, кг/л
Осадка конуса, см
Прочность при сжатии через 28 суток, МПа
1.
20:80
60
9,0
1,1
0,09
10,8
47,4
2.
20:80
64
9,6
1,2
0,10
9,6
44,6