Сухая штукатурная смесь
DRY PLASTER MIX

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к получению сухих строительных смесей для производства отделочных работ с использованием непрерывно работающих смесительных насосов.
Известна гипсовая смесь по патенту РФ №2090533, включающая полуводный гипс и добавку щелочных стоков производства капролактама на основе дикарбоновых кислот ЩСПК, она дополнительно содержит полидентантный хелатообразующий лиганд и тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%: полуводный гипс 47-72; добавка щелочных стоков производства капролактама на основе дикарбоновых кислот ЩСПК 0,2-0,8; полидентантный хелатообразующий лиганд 0,03-0,15; тринатрийфосфат 0,05-0,1; вода - остальное.
Описанный состав имеет следующие недостатки: ограничена стабильность существования состава вследствие водоэмульсионного его состояния, получаемое покрытие имеет низкую адгезионную прочность, и, следовательно, малопригодно для оштукатуривания стен с помощью непрерывно работающих смесительных насосов.
Известна сухая гипсовая штукатурная смесь, которая содержит гипсовое вяжущее, песок из вспученного вермикулита, известь, замедлитель - лимонную кислоту, эфироцеллюлозу в виде карбоксиметилцеллюлозы, воздухововлекающую добавку - сульфонол, суперпластификатор (патент KZ №11511).
Недостатком данного состава является то, что он не обеспечивает высоких показателей адгезионных характеристик.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является сухая штукатурная смесь (патент РФ №2237035), которая может применяться для оштукатуривания стен с помощью непрерывно работающих смесительных насосов. Для достижения указанного технического результата сухая штукатурная смесь включает гипс, известь, замедлитель, эфироцеллюлозу, воздухововлекающую добавку, содержит дополнительно перлит, известняковую муку, триполифосфат натрия технический, редисперсный латексный порошок и эфир крахмала при следующем соотношении компонентов, мас.%: гипс - 90-92; известь - 1,2-1,5; замедлитель - 0,035-0,045; эфироцеллюлоза - 0,13-0,16; воздухововлекающая добавка - 0,008-0,015; перлит - 2,5-3,1; известняковая мука - 4,0-5,0; триполифосфат натрия технический - 0,04-0,045; редисперсный латексный порошок - 0,018-0,03; эфир крахмала - 0,09-0,1.
Прототип характеризуется недостаточно высокой адгезией раствора штукатурки и коротким сроком схватывания.
Технический результат заявляемого изобретения - получение сухой штукатурной смеси с высокой адгезией ее раствора и удлиненным сроком схватывания раствора, которая может применяться для оштукатуривания стен с помощью непрерывно работающих смесительных машин.
Для достижения указанного технического результата сухая штукатурная смесь включает гипс полуводный, легкий заполнитель - перлит, известняковую муку, известь, эфир целлюлозы, эфир крахмала, воздухововлекающую добавку, замедлитель схватывания - винную кислоту, и дополнительно в состав вводят фракционированный кварцевый песок крупностью до 0,4 мм и палыгорскитовую глину Мельзанского месторождения при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
гипс полуводный
49,03-51,07
перлит
1,00-1,20
известняковая мука
0,00-11,00
известь гидратная
3,50-3,60
эфир целлюлозы
0,18-0,20
эфир крахмала
0,02-0,03
воздухововлекающая добавка
0,01
замедлитель схватывания - винная кислота
0,02-0,03
фракционированный кварцевый песок
34,00-35,00
палыгорскитовая глина
0,04-0,06
В качестве гипсового вяжущего использовали гипс полуводный Аракчинского гипсового завода.
В качестве наполнителя использовали фракционированный кварцевый песок (до 0,4 мм), а также известняковую муку.
В качестве водоудерживающей добавки - эфир целлюлозы (гидроксиэтилметилцеллюлозу).
В качестве замедлителя схватывания - винную кислоту.
В качестве сосвязующего - известь гидратную.
В качестве воздухововлекающей добавки - анионное поверхностно-активное вещество «Ufapore ТСО», производства компании «Unger», Норвегия, которое в качестве активного вещества содержит альфа-олефин сульфоната натрия, и содержание активного вещества составляет 92%. [https://www.unger.no/functional-materials/applications/construction/mortars-plaster/]
В качестве легкого заполнителя - перлит.
В качестве реологической добавки - эфир крахмала.
В качестве специальной реологической добавки - палыгорскитовую глину Мельзанского месторождения.
Палыгорскитовая глина Мельзанского месторождения отличается своеобразным химическим составом, в частности пониженным содержанием кремнезема и повышенным содержанием кальция и магния. Состав палыгорскитовой глины приведен в таблице 1.
Содержание микроэлементов определялось спектральным полуколичественным анализом. Такие элементы как мышьяк, скандий, фосфор, олово, ниобий, вольфрам, германий, кадмий, серебро, кобальт данным методом не обнаружены.
Одними из основных физико-химических свойств палыгорскитовых пород, которые определяют их качество и возможные области применения, являются: гранулометрический состав, содержание естественных радионуклидов и токсичных элементов.
Установлено, что микрокристаллы палыгорскита составляют основную массу в составе данной глины, обладают высокой степенью дисперсности, имеют игольчато-пластинчатый габитус. По гранулометрическому составу палыгорскитовая глина Мельзанского месторождения относятся к высокодисперсным системам, содержащим более 80% частиц менее 0,01 мм, в том числе более 60% - менее 0,001 мм. По результатам выполненной радиационной оценки палыгорскитовая глина Мельзанского месторождения может быть отнесена к первому классу и использована во всех видах строительства. Содержание токсичных элементов (фтор, мышьяк, свинец, ртуть, кадмий, бензопирен и др.) в палыгорскитовых глинах не превышает допустимые концентрации, приведенные в технических условиях на цеолитовое сырье, используемое для подкормки птиц и животных.
Сухую штукатурную смесь по предлагаемому изобретению получают путем смешения всех составляющих компонентов в промышленном смесителе. Состав смеси полностью обеспечивает заданные свойства. Компоненты и содержание компонентов заявляемого состава, контрольного состава №1 (без добавления палыгорскитовой глины) и контрольного состава №2 (по прототипу) приведены в таблице 2.
Предлагаемая сухая штукатурная смесь была апробирована на строительных объектах для оштукатуривания стен с помощью непрерывно работающих смесительных машин. Для приготовления штукатурного раствора сухую смесь засыпают в бункер штукатурной машины и устанавливают нужный расход воды для получения необходимой консистенции раствора. Рекомендуемое соотношение 0,4-0,45 л/кг смеси. Полученный раствор наносят в один слой толщиной от 30 мм до 45 мм, выравнивают с помощью правила с предварительной установкой маяков. После начала схватывания поверхность уложенной штукатурки для окончательного выравнивания затирают теркой с полимерным или резиновым покрытием.
Технологические показатели заявляемого состава, контрольного состава №1 (без добавления палыгорскитовой глины) и контрольного состава №2 по прототипу приведены в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, заявляемый состав показал удлиненный срок схватывания при более высокой адгезионной прочности. Контрольный образец №1, где отсутствует добавка палыгорскитовой глины, показал более низкие результаты. Что касается прототипа (контрольного образца №2), вызывает сомнение его пригодность как штукатурного состава для машинного нанесения. Определяющими показателями при использовании штукатурных составов при подаче их с помощью непрерывно работающих смесительных машин являются подвижность растворной смеси после затворения и срок ее схватывания. Согласно нормативам на гипсовую штукатурку машинного нанесения срок схватывания раствора должен быть не менее 90 минут (ГОСТ 31377-2008). Однако у прототипа всего 80 минут. Подвижность получаемого раствора совсем не указана. Кроме того, в технологических показателях у прототипа нет очень важных для штукатурных растворов: водоудерживающая способность, трещиноустойчивость, объем вовлеченного воздуха. Можно предположить, что разработчик состава вообще не определял эти показатели.
2
2
Полученные более высокие показатели прочностных характеристик у прототипа не являются в данном случае необходимыми, т.к. согласно нормативам по ГОСТ 31377-2008 (п. 4.6.2 и п. 4.6.3) они нормируются следующим образом: адгезионная прочность при механическом отрыве не менее 5 кг/см (не менее 0,3 МПа), прочность на сжатие не менее 25 кг/см (не менее 2,0 МПа).
Следует отметить важный факт, который говорит о безусловном преимуществе предлагаемого нами штукатурного состава. Благодаря игольчато-пластинчатой структуре и гранулометрическому составу палыгорскитовой глины Мельзанского месторождения, происходит снижение трения частиц раствора гипсовой штукатурки о стенки шлангов непрерывно работающих смесительных машин. Это позволяет значительно увеличить эффективность их работы в процессе оштукатуривания.
Смесь не выделяет в окружающую среду вредные химические вещества и относится к 1 классу по удельной активности естественных радионуклидов.
Предлагаемый состав имеет следующие преимущества:
- высокая нерасслаиваемость полученного раствора сухой штукатурки за счет высокой водоудерживающей способности 98-99%, а показателя расслаиваемости не более 1-2%. Благодаря этому данная растворная смесь практически не отделяет воду в течение всего периода твердения и не отдает воду основанию, на которое она нанесена, что создает благоприятный влажностный режим для твердения вяжущего;
- удобные сроки схватывания (жизнестойкость) раствора гипсовой смеси, которые выражаются в достаточном сохранении подвижности в процессе ее переработки в штукатурной машине и нанесения на оштукатуриваемую поверхность, возможности выравнивания и выглаживания штукатурного раствора на поверхности;
- присутствие в данной сухой смеси добавки палыгорскитовой глины придает ей особую подвижность, высокую пластичность и способность более прочно сцепляться с обрабатываемой поверхностью.
Таким образом, по данному изобретению была получена сухая смесь на основе гипса с добавками с усиленной адгезией, повышенной подвижностью, пластичностью, удобонаносимостью с удлиненным сроком схватывания, которая может применятся для оштукатуривания стен при помощи непрерывно работающих штукатурных машин, также может применяться при необходимости для ручного нанесения. Использование данной гипсовой смеси позволяет получить гладкую поверхность без дополнительного шпаклевания стен.