Гідроізоляційне покриття проникної дії для гідроізоляції бетонних поверхонь “цеолітрон”

Реферат: Гідроізоляційне покриття проникної дії для гідроізоляції бетонних поверхонь містить як в'яжучу речовину шлаковмісний цемент на основі портландцементу ПЦ-І, доменного гранульованого шлаку та цеолітовмісної породи, а також кварцовий пісок, неорганічну іоногенну комплексну добавку, пластифікатор та воду. Як неорганічна комплексна добавка використовуються нітрат, сульфат та карбонат натрію, гідроксид кальцію, а як пластифікатор - лігносульфонат технічний (ЛСТ). UA 92469 U (12) UA 92469 U UA 92469 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до виробництва будівельних матеріалів та покриттів проникної дії на основі сухих будівельних сумішей. Корисна модель належить до складів для захисту бетонних поверхонь від корозії, підвищення їх водонепроникності, водо- та хімічної стійкості, а також способів одержання заявлених складів. Суть корисної моделі полягає у використанні як в'яжучої речовини шлаковмісного цементу, що складається з портландцементу ПЦ-І, доменного гранульованого шлаку та цеолітовмісної породи (клиноптилоліт), також до складу заявленої композиції як дрібний заповнювач входить кварцовий пісок, неорганічна іоногенна комплексна добавка та вода, як добавку використовують сульфати, нітрати та карбонати натрію, гідроксид кальцію, як пластифікатор використовують лігносульфонат технічний (ЛСТ) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: нітрат натрію - 0,3-0,8; карбонат натрію - 1,0-2,0; сульфат натрію - 1,0-2,0; гідроксид кальцію - 2,0-3,0; лігносульфонат технічний (ЛСТ) - 0,4-0,8; портландцемент ПЦ-І - 15,0-20,0; доменний гранульований шлак - 6,0-10,0; цеолітовмісна порода - 1,0-4,0; пісок кварцовий - 40,0-60,0; вода - решта. Розчинну суміш готують шляхом перемішування спочатку компонентів шлаковмісного цементу: портландцементу, доменного гранульованого шлаку та цеолітовмісної породи у кульовому млині, потім додають пісок і суміш гомогенізують у мішалці, а потім до отриманої суміші додають попередньо перемішаний у змішувачі протягом 1-3 хв. та розведений водою гомогенний розчин неорганічної іоногенної комплексної добавки з пластифікатором та перемішують готову суміш протягом 10 хв. Технічний результат полягає у підвищенні водонепроникності, корозійної стійкості, морозостійкості та довговічності бетонних поверхонь, що зазнають впливу постійної або навперемінної дії води. Крім того, використання як в'яжучої речовини шлаковмісного цементу, до складу якого входять відхід виробництва - доменний гранульований шлак, та природна цеолітовмісна порода (клиноптилоліт), дозволяє підвищити довговічність покриттів, оскільки склад продуктів гідратації змінюється у бік направленого формування більш стійких та довговічних низькоосновних гідросилікатів кальцію та цеолітоподібних новоутворень. Введення цеолітової добавки до складу шлаковмісного цементу також призводить до збільшення адгезійної міцності покриття до поверхні бетонної основи та запобігає утворенню висолів на поверхні. Як показали дослідження, введення солей не тільки сприяє прискореному утворенню кристалогідратних сполук, але й ініціює направлену кристалізацію низькоосновних гідросилікатів кальцію CSH (В). Відбувається зменшення макропор з одночасним збільшенням мікропор, що обумовлює формування більш однорідної та щільної структури цементного каменю. Заміна частини портландцементу доменним гранульованим шлаком сприяє повному зв'язуванню Са(ОН)2 в гідросилікатні сполуки. Фази C-S-H з часом (1 рік) під впливом вуглекислого газу піддаються частковій карбонізації, а продуктами реакції є карбонатні новоутворення (арагоніт і ватерит), які сприяють ущільненню структури і позитивно впливають на водонепроникність, морозостійкість бетону, а також на його стійкість до впливу агресивних середовищ. Відомі склади захисних покриттів проникної дії (Кальматрон - Патент РФ № 2072335 та склад згідно з патентом РФ № 2165911). Останній містить компоненти, мас. %: нітрат натрію 0,9-1,8; карбонат натрію - 2,0-3,0; сульфат натрію - 2,5-3,6; хлорид кальцію - 0,05-0,15; карбід кальцію - 0,75-1,15; гідроксид кальцію - 0,8-1,0; цемент - 36,0-40,0; пісок - 39,0-49,0; вода решта. Недоліками цих рішень є достатньо високий вміст хімічно активних речовин та недостатня довговічність покриттів, що з часом приводить до зниження зчеплення покриття з основою, утворення висолів та зниження водонепроникності бетонної конструкції. Основним недоліком прототипу є недовговічність, зменшення здатності до водонепроникності через один і більше років експлуатації, наявність висолів на поверхні після тривалого часу зберігання. Останній недолік, вірогідно, пов'язаний з присутністю у складі даної гідроізоляції великої кількості карбонатів лужних металів, що не зв'язуються в нерозчинні сполуки, а це, в свою чергу, негативно впливає на довговічність гідроізоляційного покриття. Крім того, після 1 року експлуатації мало місце відшарування гідроізоляційного покриття Кальматрон від основи, що призводить до припинення виконання функцій гідроізоляції даного покриття, на відміну від заявленого складу, гідроізоляційні властивості якого знизились на 2025 %. Відомі склади мурувальних та штукатурних покриттів (Патент РФ № 2348588), що містять цемент, пісок та цеолітовмісну породу, але зазначені склади не виконують функцію гідроізоляції бетонних поверхонь, не характеризуються проникною дією покриття у структуру бетону основи 1 UA 92469 U 5 10 15 20 25 та не містять неорганічної іоногенної комплексної добавки, яка саме дозволяє виконувати роль проникного компонента. Найбільш близьким до запропонованого рішення є склад сухої будівельної суміші проникної дії для зимового бетонування (Патент РФ № 2379243), що включає, мас. %: поташ - 1,0-2,0, пластифікатор С-3-0,08-0,16; лігносульфонат технічний (ЛСТ) - 0,48-0,96; нітрат натрію - 0,280,48; нітрат кальцію - 0,35-0,70; карбонат натрію - 0,2-0,4; сульфат натрію - 0,2-0,4; хлорид кальцію - 0,2-0,4; гідроксид або карбід кальцію - 0,45-0,9; перетворювач іржі K4[Fe(CN)6]·3Н2О; інгібітор корозії Na3PO4, безгіпсовий портландцемент - решта. Відмінністю даного прототипу є наявність достатньо великої кількості солей лужних та лужноземельних металів, двох типів пластифікаторів, інгібіторів корозії та перетворювачів іржі, крім того даний склад містить якості в'яжучу речовину бездобавочний портландцемент, та не містить кварцового піску. Крім того, покриття за прототипом рекомендується використовувати при від'ємних температурах, для захисту частин автомобільних доріг, в той час як заявлений склад "Цеолітрон" рекомендовано до використання при температурі +5 °C на вертикальні та горизонтальні поверхні бетонних конструкцій загальнобудівельного призначення. Для оцінки характеристик заявленого гідроізоляційного складу використовували бетонні зразки - циліндри діаметром 150 мм та висотою 150 мм, що попередньо тверділи в стандартних умовах 28 діб. Зразки покривали шаром захисного покриття товщиною 2-3 мм, після чого витримували у воді 3 доби, потім 3 доби на повітрі. Випробування покриттів на міцність проводили за допомогою склерометра ОМШ-1 за попередньо встановленою градуйованою залежністю, водонепроникність та капілярне водопоглинання (за допомогою трубки Карстенса) за ДСТУ Б.В.2.7-126:2011, морозостійкість за ДСТУ Б.В.2.7-47-96, корозійну стійкість - за ГОСТ 27677-88. Для порівняння в тих же умовах були виготовлені та випробувані зразки без захисного покриття та з захисним покриттям "Кальматрон". В кожній серії було виготовлено по 3 зразки. Основні фізико-механічні властивості заявленого складу та прототипу Кальматрон наведено в таблиці. Таблиця № Найменування властивостей Бетонна основа 1 2 Міцність при стиску, МПа: через 7 діб через 360 діб Морозостійкість, F цикли Водонепроникність, W: через 28 діб через 360 діб Капілярне водопоглинання, мл: через 24 години через 360 діб Корозійна стійкість у розчині 5 % H2SO4 Наявність висолів: через 28 діб через 360 діб Адгезія до основи, МПа через 28 діб через 360 діб 3 1 2 3 4 5 6 7 30 35 Основа з гідроізоляційним покриттям: Цеолітрон Кальматрон (прототип) 4 5 7,0 150 8,0 8,6 300 8,5 6,4 300 2 2 10 10 10 6 0,6 2,9 Кст>0,8 0,5 15,6 Кст>0,7 відсутні відсутні відсутні наявні 1,2 1,8 1,4 0,5 Отримані дані показують, що заявлений склад дозволяє забезпечити міцний, водонепроникний захисний шар для бетонних поверхонь, значно підвищити поверхневу міцність, водонепроникність, морозостійкість, корозійну стійкість, знизити утворення висолів, економити хімічно активні добавки та портландцемент, використовуючи як компоненти в'яжучої речовини відходи промисловості - шлаки, та природну сировину - цеоліт. Запропонованому складу присвоєно умовну назву "Цеолітрон". Корисна модель проста у використанні і може бути реалізована на існуючому обладнанні. 2 UA 92469 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Гідроізоляційне покриття проникної дії для гідроізоляції бетонних поверхонь, що містить портландцемент, доменний гранульований шлак, цеолітовмісну породу, кварцовий пісок, неорганічну іоногенну комплексну добавку, пластифікатор та воду, яке відрізняється тим, що як в'яжуча речовина використовується шлаковмісний цемент на основі портландцементу ПЦ-І, доменного гранульованого шлаку та цеолітовмісної породи, а як неорганічна комплексна добавка використовуються нітрат, сульфат та карбонат натрію, гідроксид кальцію, як пластифікатор - лігносульфонат технічний (ЛСТ) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: нітрат натрію 0,3-0,8 сульфат натрію 1,0-2,0 карбонат натрію 1,0-2,0 гідроксид кальцію 2,0-3,0 лігносульфонат технічний 0,4-0,8 портландцемент ПЦ-І 15,0-20,0 доменний гранульований шлак 6,0-10,0 цеолітовмісна порода 1,0-4,0 кварцовий пісок 40,0-60,0 вода решта. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3