СУХАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ
PENETRATING DRY PACK MORTAR FOR COLD-WEATHER CONCRETING

Изобретение относится к области производства строительных материалов и покрытий проникающего действия, используемых для герметизации трещин, швов, зазоров, для ремонта капиллярно-пористых жестких основ (бетон, железобетон, кирпич и т.д.), создания гидроизоляционных, коррозионно-стойких защитных покрытий, а также для изготовления изделий повышенной водонепроницаемости, морозостойкости и износостойкости, в частности автомобильных дорог.
Известны составы на основе цемента с комплексными добавками - сухие смеси «Мапеластик», «Идробилд», «Disom-A», «ЛАХТА». (Андрейчук Т. Гидроизоляция строительных конструкций проникающего действия // Обозрение капитального строительства, №2, 2004, с.16-20).
Известные материалы рекомендованы для ремонта и защиты бетона и железобетона, все они содержат в своем составе цемент и химически активную часть (ХАЧ), однако их использование ограничено положительной температурой окружающей среды.
Известен состав для зимнего бетонирования на основе безгипсового портландцемента (БГЦ), поташа и технического лигносульфоната (Теория цемента. Под ред. Пащенко А.А., Мясникова Е.А., Гумина B.C. и др. Киев: Буgiвельник, 1991, с.132-133).
Недостатком известной композиции является невысокий показатель по водонепроницаемости.
Наиболее близкой по сути к заявляемой является композиция, которая содержит безгипсовый портландцемент, сульфат алюминия и химически активную часть. (Суха будiвельна сумiш швидкого твердiння. Кондращенко О.В., Бабушiн B.I., Костюк Т.О. Патент Украiни на винахiд №80899 от 12.11.2007. Бюл. №18 - прототип).
К недостаткам технического решения по прототипу следует отнести то, что он имеет ограниченные сроки схватывания и не может быть использован для работ при температурах ниже 0°C.
Техническая задача изобретения состоит в расширении диапазона возможностей использования сухих строительных смесей проникающего действия для создания водонепроницаемых защитных покрытий на бетонных, железобетонных и каменных подложках при отрицательных температурах, а также для изготовления изделий повышенной водонепроницаемости, морозостойкости и износостойкости, в частности автомобильных дорог.
4
6
2
3
4
Поставленная задача достигается тем, что сухая строительная смесь проникающего действия для зимнего бетонирования, включающая безгипсовый портландцемент, нитрат натрия, нитрат кальция, карбонат натрия, сульфат натрия, хлорид кальция, гидроксид или карбид кальция, преобразователь ржавчины - K[Fe(CN)]·3HO, ингибитор коррозии - NaPO, пластификатор - С-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поташ, при этом пластификатор дополнительно содержит лигносульфонат технический ЛСТ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поташ
1,0-2,0
Пластификатор С-3
0,08-0,16
Лигносульфонат технический ЛСТ
0,48-0,96
Нитрат натрия
0,24-0,48
Нитрат кальция
0,35-0,70
Карбонат натрия
0,2-0,4
Сульфат натрия
0,2-0,4
Хлорид кальция
0,2-0,4
Гидроксид или карбид кальция
0,45-0,9
Преобразователь ржавчины
K<sub>4</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>]·3Н<sub>2</sub>О
0,04-0,08
Ингибитор коррозии Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>
0,04-0,08
Безгипсовый портландцемент
остальное
Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:
- сухая строительная смесь проникающего действия для зимнего бетонирования дополнительно содержит поташ, при этом пластификатор дополнительно содержит лигносульфонат технический ЛСТ при следующем соотношении компонентов;
- сухая строительная смесь проникающего действия для зимнего бетонирования имеет следующий количественный состав, мас.%:
Поташ
1,0-2,0
Пластификатор С-3
0,08-0,16
Лигносульфонат технический ЛСТ
0,48-0,96
Нитрат натрия
0,24-0,48
Нитрат кальция
0,35-0,70
Карбонат натрия
0,2-0,4
Сульфат натрия
0,2-0,4
Хлорид кальция
0,2-0,4
Гидроксид или карбид кальция
0,45-0,9
Преобразователь ржавчины
K<sub>4</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>]·3H<sub>2</sub>O
0,04-0,08
Ингибитор коррозии Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>
0,04-0,08
Безгипсовый портландцемент
остальное
Это позволит расширить диапазон возможностей использования сухих строительных смесей проникающего действия для создания водонепроницаемых защитных покрытий на бетонных, железобетонных и каменных подложках при отрицательных температурах, а также для изготовления изделий повышенной водонепроницаемости, морозостойкости и износостойкости, в частности автомобильных дорог.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений, содержащих совокупность указанных отличительных признаков.
Изобретение применимо и будет использовано в отрасли в 2008-2009 г.г.
Для получения заявленной композиции сухой строительной смеси проникающего действия для зимнего бетонирования использовали следующие компоненты:
Поташ
ГОСТ 10690-73
Пластификатор С-3
ТУ 5745-004-43184789-05
Лигносульфонат технический ЛСТ
ТУ 54-028-002795800-97
Нитрат натрия
ГОСТ 19906-74
Нитрат кальция
ГОСТ 4142-77
Карбонат натрия
ГОСТ 5100-85
Сульфат натрия
ГОСТ 6318-77
Хлорид кальция
ГОСТ 450-77
Карбид кальция
ГОСТ 1460-81
Преобразователь ржавчины
ГОСТ 4207-75
K<sub>4</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>]·3Н<sub>2</sub>О
Ингибитор коррозии Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>
ГОСТ 201-76
Безгипсовый портландцемент
ТУ 21-13-1-88
Примечание
Пластификатор С-3 представляет собой продукт конденсации нафталин-сульфокислоты и формальдегида.
Сухую строительную смесь по заявленному техническому решению получают следующим образом.
ПРИМЕР
Сухую строительную смесь приготавливали путем перемешивания в сухом состоянии безгипсового портландцемента, ХАЧ, поташа и лигносульфоната. После приготовления сухой смеси добавляли воду (водотвердое отношение составляло 0,2) и формовали согласно нормативным документам образцы, которые подвергали физико-механическим испытаниям. Аналогично для получения сравнительных результатов были изготовлены образцы по прототипу.
Примеры составов сухой строительной смеси проникающего действия для зимнего бетонирования приведены в таблице 1.
Физико-механические показатели сухих строительных смесей по примерам представлены в таблице 2.
По результатам испытаний видно, что составы предлагаемой сухой строительной смеси в сравнении с прототипом имеют более растянутые, следовательно, более технологичные сроки схватывания, соответствующие стандартным показателям, и обеспечивают набор марочной прочности при отрицательных температурах (см. таблицу 2).
Таким образом, из таблицы 2 видно, что составы №3-4 имеют сроки схватывания, соответствующие нормативным для портландского цемента, что делает композицию технологичной для проведения бетонных работ, кроме того, составы №3-4 обеспечивает высокую прочность при отрицательных температурах твердения, что позволяет применять составы проникающего действия при низких температурах и выполнять работы по зимнему бетонированию, в частности продлить проведение строительства автомобильных дорог при отрицательных температурах земляного полотна, и по сравнению с прототипом составы №3-4 имеют марочную прочность на 41% выше, чем у прототипа. При этом морозостойкость и водонепроницаемость остаются такими же высокими, как у прототипа.
Заявленную сухую строительную смесь можно использовать в сочетании с мелким и крупным заполнителем для получения строительных растворов для зимнего бетонирования и получения бетонов повышенной водонепроницаемости, морозостойкости и износостойкости, в частности, для строительства автомобильных дорог.
Таким образом, изобретение позволяет расширить диапазон возможностей использования сухих строительных смесей проникающего действия для создания водонепроницаемых защитных покрытий на бетонных, железобетонных и каменных подложках при отрицательных температурах, а также для изготовления изделий повышенной водонепроницаемости, морозостойкости и износостойкости, в частности автомобильных дорог.
Таблица 1
№ п/п
Наименование компонентов
Составы, мас.%
1-2
3-4
5-6
прототип
1
Поташ
1,0
2,0
1,0
-
2
Сульфат алюминия
-
-
-
4,55
3
Пластификатор С-3
0,16
0,08
0,08
0,08
4
Лигносульфонат технический ЛСТ
0,96
0,96
0,48
-
5
Нитрат натрия
0,48
0,24
0,24
0,24
6
Нитрат кальция
0,70
0,35
0,35
0,32
7
Карбонат натрия
0,4
0,2
0,2
0,16
8
Сульфат натрия
0,4
0,2
0,2
0,16
9
Хлорид кальция
0,4
0,2
0,2
0,16
10
Гидроксид или карбид кальция
0,9
0,45
0,45
0,4
11
Преобразователь ржавчины K<sub>4</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>]·3H<sub>2</sub>O
0,08
0,04
0,04
0,04
12
Ингибитор коррозии Na<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>
0,08
0,04
0,04
0,04
13
Безгипсовый портландцемент
остальное
остальное
остальное
остальное
Примечание:
В примерах 1, 3 и 5 использовали гидроксид кальция, а в примерах 2, 4 и 6 использовали карбид кальция
Таблица 2
№п/п
Наименование показателей
Составы*
1-2
3-4
5-6
Прототип
1
Сроки схватывания, мин:
начало
65
190
46
5
конец
92
264
67
10
2
Предел прочности при сжатии, МПа**
1 сутки
1,6/0,7
31,5/12,3
10,2/3,6
38,0/-
28 суток
18,2/19,1
58,0/42,3
20,3/28,7
41,0/-
3
Морозостойкость, циклы
300
300
300
300
4
Водонепроницаемость, W
5
5
5
5
*) составы и прототип, соответственно таблице 1.
**) перед чертой - при температуре твердения плюс 20°C, после черты - при температуре твердения минус 10°C.