Композиція для просочування бетону

Корисна модель належить до композицій для просочування бетону, які містять поліізоціанат і епоксидну смолу і призначені для просочування бетонних поверхонь будівельних споруд і конструкцій. Відома композиція для просочування бетону, що містить 100мас.ч. поліізоціанату, 100мас.ч. органічного розчинника, 0,1-0,5мас.ч. солі лужноземельного металу і пластифікатор [1]. Композиція забезпечує хорошу глибину проникнення у бетон, однак не має задовільних показників зносостійкості і міцності. Відома композиція, що складається з 85%-ного розчину в органічному розчиннику поліізоціанату марки К [2]. Використання композиції дозволяє підвищити зносостійкість бетонної підлоги, але при цьому має достатньо високе водопоглинання. Найближчою до корисної моделі, що заявляється, є композиція для просочування бетону, яка містить, мас.ч.: поліізоціанат 5,0-10,0; епоксидну смолу 1,5-8,0; ацетон 20,0-40,0; фур фурол 1,0-3,5 і перхлорвінілову смолу 0,320,64 [3]. Просочений композицією бетон має високі показники морозостійкості і міцності на згин і стиснення, але має високе водопоглинання і внаслідок цього низьку стійкість в агресивних середовищах і недостатню зносостійкість. В основу корисної моделі поставлене завдання створення композиції для просочування бетону, яка забезпечує підвищення зносостійкості, і зниження водопоглинання при збереженні високих механічних властивостей просоченого бетону. Поставлене завдання досягається тим, що композиція для просочування бетону, що містить епоксидну смолу, поліізоціанат, органічний розчинник, згідно із запропонованою корисною моделлю, додатково містить калієву сіль олігоуретансемікарбазиду (ОУСК) загальної формули: KOOCR''-CONHNCONHR'NHCOO(RO)18 CONHR'-NHCONNHCOR''-COOK CH2 CH2 OH CH2CH2OH де R= -CH2CH(CH3)R'=-2,4-2,6-СН3С6Н3, R''=1,2-С6Н4при таких співвідношеннях компонентів, мас.ч.: епоксидна смола 1,5-5,0 поліізоціанат 4,8-10,0 сіль ОУС К 0,2-1,5 органічний розчинник 10,0-15,0 Відоме використання солі ОУСК в якості ПАВ як стабілізатора емульсій, дисперсій, миючих засобів у побутовій хімії [4]. У запропонованій композиції сіль ОУСК покращує змочування бетону, що дозволяє композиції для просочування глибше проникнути у бетон і рівномірніше розподілитися в об'ємі. Сіль ОУСК містить гідроксильні групи, які додатково беруть участь у процесі отвердіння композиції, взаємодіють з поліізоціанатом з утворенням зшитої полімерної структури у тілі бетону. Таким чином, глибина просочування і утворення щільної полімерної сітки у тілі бетону приводять до підвищення його зносостійкості, перешкоджають проникненню води, підвищують стійкість до дії агресивних середовищ. Будова солі ОУСК підтверджується аналізом на СООН-групи і даними ІЧ-спектроскопії. В ІЧ-спектрі солі ОУСК є полоса поглинання при 1700см -1, пов'язана з валентними коливаннями С=O групи, полоса при 3450см-1 валентні коливання ОН-групи, 1590см -1 - валентні коливання карбоксилат-іона. Для приготування композиції використовували смолу ЕД-20 ГОСТ 10587-84 чи імпортний аналог, поліізоціанат ТУ 113-03-38-106-90 чи імпортний аналог, в якості розчинника брали ксилол або толуол. Сіль ОУСК одержували реакцією ізоціанатного форполімеру з двократним мольним надлишком гідразинетанолу з наступною взаємодією одержаного олігомеру з ангідридом фталієвої кислоти і нейтралізацією карбоксильованого олігомеру, який містить 2 карбоксильні групи на кінцях ланцюга гідроокислом калію. Композицію готували змішуванням компонентів у кількостях, що заявляються, таким чином. Епоксидну смолу завантажували у змішувач, при перемішуванні до неї додавали сіль ОУСК і органічний розчинник, перемішування проводили при кімнатній температурі до повного розчинення компонентів, потім добавляли поліізоціанат. Одержана композиція має світло-коричневий колір, в'язкість за ВЗ-4 10-13 секунд, життєздатність композиції для використання становить не менше 10 годин. Склад композиції за прикладами поданий у таблиці 1. Дослідження властивостей композиції проводили на зразках бетону, виготовленого із будівельного розчину при ВЦ=0,42, цементі марки 500 і співвідношенні Ц/П=3. Наносили композицію при кімнатній температурі щіточкою, на очищену від цементного молочка знепилену поверхню. Витрата на кв.м. становить 0,4кг. Зносостійкість визначали на приладі ЛКИ-3 за ГОСТ 13087-81, міцність при згині і при стисненні визначали за ГОСТ 10180-90. Водопоглинання визначали за ГОСТ 12730.3-78, для цього виготовляли зразки бетону розміром 40х40х80мм, витримували 28 діб, потім з усіх боків обробляли запропонованою композицією із розрахунку витрати 0,4кг на кв.м на кожен бік. Таблиця 1 Склад композиції по прикладах № прикладу 1 2 3 4 Епоксидна смола 1,5 2,5 5,0 3,0 Склад композиції по прикладах, мас.ч. Сіль Органічний Поліізоціанат Фур фурол ОУСК розчинник 6,0 0,2 10,0 4,8 0,5 10,0 8,0 1,0 15,0 10,0 1,5 15,0 Перхлорвінілова смола 5 6К 7К 8* 9** 2,5 1,5 5,0 4,0 8,5 6,0 8,0 5,0 1,2 0,15 1,8 12,0 10,0 15,0 40,0 1,0 0,48 8*- прототип 9** - не просочений бетон Таблиця 2 Властивості просоченого бетону № прикладу 1 2 3 4 5 6К 7К 8* 9** Міцність, МПа Розтяжування Стиснення при згині 48,2 12,9 43,6 13,7 39,8 11,6 43,2 13,0 41,5 12,4 36,5 9,1 34,3 8,5 41,8 12,3 30,6 7,3 Знос,г/см 2 0,127 0,106 0,104 0,063 0,103 0,190 0,182 0,178 0,245 Водопоглинання, % 1 доба 30 діб 90 діб 0,31 0,32 0,41 0,21 0,42 0,81 0,87 1,31 3,34 0,35 0,40 0,48 0,30 0,50 0,87 0,91 1,80 4,05 0,45 0,45 0,50 0,33 0,53 0,87 0,96 2,20 5,45 Стійкість до дії,% збільшення ваги 5% NaCl 40% NaOH 1 доба 30 діб 1 доба 30 діб 0,30 0,39 0,31 0,36 0,35 0,45 0,32 0,38 0,42 0,55 0,40 0,45 0,32 0,46 0,22 0,31 0,40 0,49 0,42 0,48 0,75 0,87 0,81 0,85 0,82 0,90 0,87 0,92 1,45 1,88 1,35 2,05 4,50 5,45 4,20 5,65 За тих же умов проводили випробування в агресивних середовищах. Перед проведенням випробувань оброблені зразки витримували 5 діб при кімнатній температурі. Для порівняння у ти х же умовах проводили випробування необроблених зразків і зразків за прототипом. Результати випробувань наведені у таблиці 2. Як видно з даних таблиці 2, використання запропонованої композиції для просочування бетону, дозволяє збільшити зносостійкість бетону на 55-60% порівняно з прототипом при збереженні міцнісних характеристик, що значно покращує експлуатаційні властивості бетону і в 3-4 рази знизити водопоглинання, що дозволяє збільшити довговічність бетонних конструкцій, що піддаються дії кліматичних факторів і агресивних середовищ. При використанні солі ОУСК у композиції менше 0,1мас.ч. не досягається бажаний результат, при використанні більше 1,5 мас.ч композиція швидко набирає в'язкість, глибина проникнення зменшується і бажаний результат не досягається. Таким чином, лише у межах співвідношень компонентів композиції, вказаних у корисній моделі, досягається підвищення експлуатаційних властивостей просоченого бетону. Для промислового використання композицію наносять будь-яким малярно-технічним способом - щіткою, валиком, розпилювачем. Композицію можна використовувати для захисту нови х и старих споруд, для зміцнення, гідроізоляції і антикорозійного захисту резервуарів, підлог промислових підприємств, дахів, для ремонту старих конструкцій. Джерела інформації: 1. Патент України 68225 А, С04В 41/00, С08G 18/02, опубл. 15.07.2004. 2. А.с. СРСР 709601, С04В 41/28, опубл. 15.01.80. 3. Патент України 18043 А, С04В 41/62, 41/63, опубл. 31.10.97. (прототип). 4. А.с. СРСР 1618749, С08G 18/32, опубл. 07.01.91.