РЕСТАВРАЦИОННАЯ СУХАЯ СМЕСЬ
RESTORATION DRY MIXTURE

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности к известковым штукатурным или кладочным сухим смесям, и может быть использовано для устройства кирпичной или бутовой кладки, а также для выравнивания стен и потолков по кирпичным и деревянным основаниям, известковым и известково-гипсовым штукатуркам.
Основным вяжущим для приготовления реставрационных материалов является воздушная известь, которая повсеместно применялась в кладочных и штукатурных растворах до начала XX века. Выполнение реставрационных работ на объектах культурного наследия с высоким уровнем качества требует применения специально подобранных в соответствии с историческими образцами составов, приготовленных с точной дозировкой компонентов. Указанным условиям в наибольшей степени удовлетворяют материалы, изготовленные на основе технологии сухих смесей.
Известны составы для штукатурных работ на основе известкового теста в соотношении (известь:песок) 1:2,5-4 по объему (П.Н. Клочанов, А.Е. Суржаненко, И.Ш. Эйдинов. Рецептурно-технологический справочник по отделочным работам. - М.: Стройиздат, 1973, с. 12). Недостатком указанных составов является невозможность применения для производства сухих смесей, а также их низкая трещиностойкость.
Известен состав для отделки по патенту РФ №2497772, опубл. 10.11.2013 по индексам МПК С04В 28/22, С04В 41/65, С04В 111/27, содержащий известь-пушонку, минеральный наполнитель и воду, в котором минеральный наполнитель получают осаждением из жидкого стекла с силикатным модулем 2,9 введением 30%-ного раствора хлорида кальция с последующим измельчением высушенного осадка до размера частиц 90-100 нм, кварцевый песок с размером частиц до 0,315 мм и модулем крупности 1,7, суперпластификатор С3 и стеарат цинка при следующем соотношении компонентов, масс. %: известь-пушонка 15,0-20,0; кварцевый песок 55-64; указанный наполнитель 4,8-7,0; суперпластификатор С3 0,1-0,13; стеарат цинка 0,64-0,72; вода - остальное. К недостаткам заявленной сухой смеси можно отнести использование для повышения водостойкости и ускорения твердения относительно большого количества добавки синтезированных алюмосиликатов и редиспергируемого полимерного порошка, которые не относятся к историческим сырьевым компонентам, допустимым к применению в реставрационных материалах. Кроме этого, использование гидрофобизирующей добавки (стеарата цинка) усложняет последующие шпаклевание и окраску поверхности отделочного материала.
Известен способ производства сухой строительной смеси по патенту Украины №98590, опубл. 25.05.2012 по индексам МПК С04В28/14, С04В 14/26, С04В 14/18, С04В 24/00, включающий предварительное смешивание гипса с карбонатным наполнителем с фракцией 0<D≤1,00 мм, полученным путем измельчения карбонатного сырья в ударной дробилке, в количестве 55,00-70,00 масс. % относительно строительной смеси, затем добавляют комплексную добавку, содержащую три варианта компонентного состава. Указанный способ относится к производству сухой смеси на основе строительного гипса, который не может рассматриваться в качестве вяжущего для реставрационных кладочных и штукатурных растворов.
Известна связующая композиция для формирования строительных материалов по патенту Франции №2946641, опубл. 17.12.2010 по индексу МПК С04В 28/22, содержащая природную гидравлическую известь от 50 до 80% по массе и метакаолин от 20 до 50% по массе при соотношении вода:связующее 0,3:0,7; в качестве водоотталкивающей добавки может содержать карбонат глицерина, в качестве воздухововлекающей добавки - амфифильные молекулы растительного происхождения. К недостаткам данного материала можно отнести использование гидравлической извести, которая при затворении водой подвергается гашению, это затрудняет использование материала для штукатурных и кладочных работ. Кроме этого, получаемый состав является полуфабрикатом, перед использованием которого на строительной площадке требуется введение оптимального количества заполнителя, что усложняет применение материала.
Наиболее близким аналогом к заявляемой реставрационной сухой смеси является состав сухой строительной смеси по патенту РФ №2550171, опубл. 10.05.2015 по индексам МПК С04В 28/20, С04В 111/20, С04В 111/70, содержащий известь-пушонку 18-21, пластифицирующую добавку С-3 0,18-0,21, наполнитель - кварцевый песок 74-80 фракций 0,63-0,315 и 0,315-0,14 соответственно 80:20, глину 0,18-0,21, модифицированную добавкой ОП-10, глину 1-3, обработанную при температуре 450°С, полимерную добавку - редиспергируемый порошок Mowilith Pulver DM 1142 Р 0,5-1,72, масс. %. К недостаткам прототипа можно отнести быструю потерю первоначальной подвижности и недостаточную трещиностойкость состава, связанную со сравнительно высоким расходом извести-пушонки.
Задачей изобретения является создание оптимального состава реставрационной сухой смеси на основе воздушной извести, обеспечивающего повышение производительности изготовления этой смеси.
Технический результат - усовершенствование технологии получения известкового вяжущего за счет уменьшения расхода гидратной извести в составе сухих строительных смесей на 25-35% с одновременным повышением выхода известкового теста; увеличение времени сохранения первоначальной подвижности известкового теста на 50%; отсутствие признаков неравномерности изменения объема вяжущего при твердении.
Поставленная задача решается в составе реставрационной сухой смеси, содержащей известковое вяжущее, в качестве наполнителя кварцевый песок фракции 0,1-2,5 мм, в качестве пластифицирующей добавки пластификатор С-3 сухой, в качестве водоудерживающей добавки крахмал картофельный, в качестве активной минеральной добавки метакаолин, в качестве воздухововлекающей добавки порообразователь Ufapore TLA, в качестве фибры полипропиленовое волокно длиной 6 мм при следующем соотношении компонентов, масс. %:
известковое вяжущее
16-20
кварцевый песок фракции 0,1-2,5 мм
81,78-75,55
пластификатор С-3 сухой
0.1-0.2
крахмал картофельный
0.1-0.2
метакаолин
2-4
порообразователь UfaporeTLA
0.01-0.02
фибра полипропиленовая длиной 6 мм
0.01-0.03
при этом известковое вяжущее получено путем совместного измельчения в дезинтеграторе извести-пушонки и доломитовой муки в соотношении 1:1 до размера частиц 10-30 мкм.
Реставрационная сухая смесь может содержать доломитовую муку в количестве 1-4 масс. %.
Получаемое известковое вяжущее характеризуется повышенной стойкостью к агломерации частиц, способствующей улучшению такого важного технологического параметра реставрационной сухой смеси, как время сохранения первоначальной подвижности растворной смеси. Совместное измельчение в дезинтеграторе извести-пушонки и доломитовой муки позволяет существенно уменьшить неравномерность изменения объема извести-пушонки, обусловленного наличием пережога и свободной окиси кальция. Благодаря этому, повышаются эксплуатационные качества реставрационной сухой смеси, что, в первую очередь, выражается в уменьшении трещинообразования в штукатурных и кладочных растворах.
Реставрационная сухая смесь для приготовления исследуемых образцов была изготовлена с использованием следующих компонентов, выпускаемых промышленностью:
3
3
2
- известь гидратная Россошь (пушонка) активностью 83%, истинной плотностью 2100 кг/м, насыпной плотностью 470 кг/м, с удельной поверхностью 450 м/кг (ГОСТ 9179);
- доломитовая мука фракции до 0,1 мм;
- фибра полипропиленовая (PBEUROFIBER, ref. 506).
Длина волокна 6 мм, диаметр волокна до 18 микрон, форма сечения - круглая;
- кварцевый песок фракции 0,1-2,5 мм;
- порообразователь Ufapore TLA - порошок цвета слоновой кости на основе лаурилсульфата натрия;
- суперпластификатор С-3 сухой - это смесь нейтрализованных едким натром полимерных соединений разной относительной молекулярной массы, получаемых при конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом и технических лингосульфонатов. Порошок светло-коричневого цвета. Основные показатели добавки С-3 сухого приведены в таблице 1.
- Метакаолин Новолипецкого металлургического комбината, марки МКЖЛ-2 месторождения Журавлиный Лог. Основные показатели метакаолина приведены в таблице 2.
Приготовление состава реставрационной сухой смеси для отделки бетонных и штукатурных поверхностей производится следующим образом. Все компоненты реставрационной сухой смеси дозируют, а затем перемешивают в смесителе любого типа.
Конкретные примеры составов и их свойств приведены в таблице 3.
По результатам проведенных испытаний получаемая растворная смесь обладает сравнительно высокими прочностными свойствами, более длительным временем сохранения первоначальной подвижности известкового теста, а также отсутствуют признаки неравномерности изменения объема извести-пушонки при меньшем расходе гидратной извести по сравнению с известными составами.
Таким образом, заявляемый состав реставрационной сухой смеси на основе известкового вяжущего, полученного путем совместного измельчения в дезинтеграторе извести-пушонки и доломитовой муки, технологичен, экономичен при его производстве и благодаря высоким эксплуатационным качествам может быть использован при отделке фасадов зданий и сооружений различного назначения.