Розчинна суміш та спосіб її приготування

1. Розчинна суміш, яка включає цементне в'яжуче - молотий портландцементний клінкер, пластифікуючу добавку - гідрофобізуючу рідину ГР-2 і воду, яка відрізняється тим, що додатково містить порошковий титан та клей "Марс" при наступному співвідношенні компонентів суміші, мас.%: молотий портландцементний клінкер 56-58 гідрофобізуюча рідина ГР-2 0,2-0,3 40260 молотий портландцементний клінкер 60-65 гірофобізуюча рідина (ГР-2) 1-2 порошок сірки 3-4 кремній фтористий натрій 0,3-0,5 вода решта. Однак відсутність в цій розчинній суміші достатньої кількості речовини, яка б надійно забезпечувала одночасно антикорозійні властивості розчину, захист металевих поверхонь від корозії, заповнення пустот та пор (підвищення щільності, водонепроникність і, як результат, морозостійкості), знижує його якість. Відомий "Спосіб приготування швидкотвердіючого бетону" (а.с. № 196592, Кл. С04В, опубл БВ № 11, 1967) за рахунок перемішування цементу з водою, в якій розчинений нітрат заліза в кількості 3-6% від ваги цементу. Недоліком цього способу є те, що розчин нітрат заліза виконує роль ущільнювача бетонної маси. При цьому метод перемішування всіх складових бетону є традиційним і одночасним. Відомий також "Спосіб виробництва шприцабо торкрет-бетону" (а.с. № 134614 Кл. С80В, опубл. БВ № 24, 1960), який забезпечує швидке твердіння цементу за рахунок введення в бетонну суміш добавки порошку з питомою поверхнею 4500 см2/г в кількості 3% від ваги цементу, який отримують в результаті спікання бокситу з вапняком і содою. Специфічне призначення такого бетону і визвало необхідність введення названої тонкомолотої добавки, але процес виготовлення бетону традиційний і одночасний. Найбільш близьким способом приготування і використання розчинної суміші, який прийнято за прототип, є "Спосіб одержання активованої бетонної суміші" (а.с. № 568612, Кл. С04В15/00, опубл. БВ № 30, 1977) шляхом виготовлення цементного тіста дією на нього електромагнітного поля протягом 5-10 хв дипольним вібратором при напрузі 200-380 В перемінного струму і подальшим змішуванням його з заповнювачами. В даному випадку має місце активація цементного тіста для підвищення його якості і, відповідно, якості бетону або зменшення витрат цементу при незмінній марці бетону. Подальше змішування (активованого цементного тіста з заповнювачами) проводиться без вібрації і без введення будь-яких добавок. Таким чином, задачі винаходів різні. Крім цього, бетон, виготовлений за наведеному прототипом, не може бути використаний в області ремонту, відновлення і консервації будівельних та архітектурних об'єктів, бетону, залізобетону та захисту металевих конструкцій шляхом нанесення шару суміші, заповнення нею пустот, тріщин, покриття арматури, закладних деталей та ін., так як він містить заповнювач (пісок, щебінь та ін.). Суттєвими ознаками, відмінними від прототипу, є технологічний процес виготовлення запропонованої розчинної суміші: розчинну суміш молотого портландцементного клінкера і води піддають вібраційній активації з заданими параметрами і часом; одночасно готують суміш з порошку титану, гідрофобізуючої рідини і клею "Марс" звичайним якісним традиційним перемішуванням протягом короткого терміну (на 10 хв); за 10 хв до закінчення виготовлення суміші портландцементного клінкера з водою до неї добавляють другу суміш (з порошку титану, гідрофобізуючої рідини і клею "Марс" і об'єднані суміші визначений час (10 хв) піддаються віброактивації). Сукупність і послідовність операції спричинена необхідністю одержання якісних показників розчинної суміші: швидкого твердіння, активності охоплення і твердіння з оброблюваною поверхнею, механічної міцності, щільності і водонепроникності при наборі проектної міцності, морозостійкості, антикорозійності. Послідовність і граничні межі віброактивації по частоті коливань і термінах виконання дозволяють одержати таку розчинну суміш життєдіяльність якої (35-45 хв) забезпечує її використання без відхилення від заданих вимог. При дотриманні сукупності і послідовності технологічних операцій, термінів їх виконання і частоті віброактивації при дотриманні співвідношень приведених інгредієнтів розчинної суміші можна отримати позитивний результат по виконанню задачі винаходу. Не забезпечує ця "Розчинна суміш" також початкового схоплювання і твердіння розчину з оброблюваною поверхнею, особливо застарілою, відшліфованою умовами атмосферного середовища і т п. Завданням винаходу є покрашення якості ремонту, відновлення і консервації будівельних та археологічних об'єктів з природного вапнякового та ін. бутового та штучного каменя, бетону, залізобетону та захист металевих конструкцій шляхом нанесення консервуючого та зміцнюючого шару розчинної суміші, заповнення нею пустот, тріщин, покриття арматури, закладних деталей тощо. Поставлена задача досягається новим складом розчинної суміші, яка складається з молотого портландцементного клінкера, порошку титану, гідрофобізуючої рідини на основі силікатного скла і бікарбонату натрію (ГР-2), клею "Марс" за ТУ 6-151209-79 та води, при наступних співвідношеннях, вага %: молотий портландцемент ний клінкер 56 порошок титану 8 гідрофобізуюча рідина ГР-2 0,2 клей "Марс" 0,1 вода 35,7. Заміна цементу молотим портландцементним клінкером спричинена технологічною необхідністю. З тієї самої причині відсутні дрібний та крупний заповнювачі, що визвало зміну співвідношення процентного складу компонентів. Використання гідрофобізуючої рідини ГР-2 забезпечує надання складу розчину водовідштовхуючої властивості при одночасному пластифікуючому ефекті. Введення до складу розчинної суміші порошку титану викликано необхідністю підвищення щільності, водонепроникність і, як результат, морозостійкості і довговічності затверділого розчинного бетону. За рахунок збільшення відсоткового співвідношення порошку титану забезпечено заповнення пустот і пор, що одночасно вплинуло на збільшення міцності бетонного каменя, а також під 2 40260 вищило антикорозійні властивості розчину (захист металевих поверхонь від корозії). Додаткове введення в розчинну суміш клею "Марс" за ТУ 6-15-1209-79 викликане необхідністю забезпечення початкового швидкого схоплення і твердіння розчину з оброблюваною поверхнею, особливо застарілою, відшліфованою умовами атмосферного середовища, металевою тощо. В зв'язку з вказаними ознаками кількісного і якісного складу та композиції і інгредієнтів розчинної суміші вони суттєво відрізняються від аналогічних показників прототипу. Процеси виготовлення і використання розчинної суміші полягають у наступному. Розчин суміші молотого портландцементного клінкера з водою (при водоцементному відношенні 0,4) піддають активації шляхом віброобробки з частотою 15000-16000 кол./хв протягом 35-40 хв і одержують цементний колоїдний клей. Одночасно готовлять суміш з порошку титану, гідрофобізуючої рідини і клею "Марс", яку після якісного перемішування додають до цементного колоїдного клею за 10 хв до закінчення його виготовлення. До нанесення розчинної суміші на дільницю об'єкта, який підлягає ремонту, відновленню, кон сервації чи захисту від корозії, очищується від забруднення, пилу, ослаблення компонентів, продувається стислим повітрям і промивається прісною водою. Розчинна суміш готовиться в такому об'ємі, який можна використовувати на об'єкті протягом 25-30 хв після її виготовлення. Оброблена дільниця через 4 години після нанесення розчинної суміші протягом 7 діб змочується прісною водою. Розчина суміш може бути використана для склеювання окремих кусків бетону, кераміки, мармуру, граніту і т.д. шляхом нанесення її на поверхню кісточкою чи пульверизатором-розпилювачем. Життєдіяльність композиції складає 35-40 хв, вона набирає 75% міцності в природних умовах при температурі повітря від 5 до 45°С протягом 1,5-2 діб. В Міжвідомчій НДЛ при Миколаївському державному педагогічному університеті досліджені і підібрані лабораторним шляхом та випробувані в польових умовах склади розчинних сумішей, наведені в табл. 1. Фізико-механічні властивості цих складів наведені в табл. 2. Аналіз цих даних показує значну якісну перевагу фізико-механічних показників всіх трьох складів. Таблиця 1 Компоненти Молотий портландцементний клінкер Порошок титану Гідрофобізуюча рідина ГР-2 Клей "Марс" Вода №1 56 8 0,2 0,1 35,7 Вміст компонентів, вага % в складах №2 №3 57 58 9 10 05 0,3 0,125 0,15 33,625 31,55 Таблиця 2 Показники 2 Водопроникність, кг/см Морозостійкість Адгезія (метод дослідження на сколювання), мПа Склади Звичайний (для За прототипом №1 порівняння) (для порівняння) В-2 В-5 B-6 200-250 300 400 9,5-11 12-14 16,0 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3 №2 №3 B-7 400 17,0 B-6 400 15,5