Комплексна добавка для будівельної суміші

Реферат: Використання: в промисловості будівельних матеріалів для приготування ін'єкційних і будівельних розчинів і бетонних сумішей, які використовують при будівництві різних споруд. Технічний результат - підвищення міцності, щільності та зниження водопоглинання цементного складу при незмінному вмісті цементу. Суть винаходу: комплексна добавка для будівельної суміші містить етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію, карбоксилатний поліефір і воду при наступних співвідношеннях компонентів, мас. %: етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію 1-50, карбоксилатний поліефір 30-80, вода - решта. UA 98012 C2 (12) UA 98012 C2 UA 98012 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до галузі будівельних матеріалів, зокрема до складів добавок у бетонну суміш, і може знайти застосування для приготування ін'єкційних і будівельних розчинів і бетонних сумішей, що використовуються при будівництві різних споруд. При постійно зростаючому обсязі будівництва вельми актуальним залишається завдання створення надійних і довговічних бетонних покриттів. Для підвищення міцності будівельних сумішей і зниження водоцементного співвідношення до складу будівельних сумішей вводять різні комплексні добавки: пластифікатори, гідрофобізатори та інші. Так, наприклад, відома бетонна суміш, до складу якої для підвищення властивостей міцності і морозостійкості вводять суперпластифікатор на основі натрієвоі солі, продукту конденсації нафталінсульфокислоти з формальдегідом і гідрофобізатор - етилсиліконат натрію (Авторське свідоцтво СРСР № 1807033, С04В 28/04, 1993 p.) Недоліками добавки, що вводиться в бетонну суміш, є недостатньо висока рання міцність цементного каменю при високому водоцементному співвідношенні, а також низька, в порівнянні з бездобавочним складом, кінцева міцність. Відома комплексна добавка для будівельної суміші на основі карбоксилатних поліефірів, що містить від 5 до 95 % вагових водорозчинного полімеру, отриманого з поліоксиалкіленвмісних структурних одиниць, мономерів карбонової кислоти і/або ангідриду карбонової кислоти та інших мономерів, і від 5 до 95 % тонко подрібнених мінеральних матеріалів, що мають питому площу поверхні від 0,5 до 500 м /г. Ці порошкоподібні полімерні композиції, що містять до 90 % вагових карбоксилатного поліефіру, мають значно більші терміни твердіння і схоплювання у порівнянні з сухими аерозольними продуктами, властивостей міцності при їх введені в будівельні суміші, що містять цемент. (W0 00/47533, С04В20/10, 24/32, 24/26, 2000 р.) Недоліками відомої добавки для будівельної суміші є невисока технологічність використання, так як вона потребує особливих умов зберігання, по-перше, і, по-друге, не у всіх випадках є можливість введення добавки в сухому вигляді. У вигляді водного розчину ця добавка нестабільна при зберіганні, піддається реакції гідролізу, що веде до втрати її властивостей. Найбільш близькою за технічнічною суттю до запропонованої є комплексна добавка для будівельної суміші, яка містить суперпластифікатор С-3, технічні лігносульфонати і кремнійорганічний компонент етилсиліконат натрію та/або метилсиліконат натрію із вмістом масової частки кремнію 5,536,11 % і ступенем полімеризації 9-12, яка представляє собою порошок, при наступному співвідношенні компонентів, ваг. %: С-3-66,7-72,7, технічні лігносульфонати - 17,4-20,0, вказаний кремнійорганічний компонент - 7,3-15, 9 (Патент РФ № 2245857, 10 С04В28/00, 2005 р.) Недоліками цієї добавки є складність її приготування, невисока технологічність використання, особливі умови зберігання, а також невисока рання міцність цементного каменю Завданням цього винаходу є створення добавки для будівельної суміші для створення надійних і довговічних бетонних покриттів і конструкцій. Технічний результат від використання запропонованої добавки для будівельної суміші полягає в підвищенні міцності, щільності та зниження водопоглинання цементного складу при незмінному вмісті цементу. Поставлена задача вирішується, а технічний результат досягається за рахунок того, що комплексна добавка для будівельної суміші характеризується тим, що містить кремнійорганічний компонент - етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію, карбоксилатний поліефір і воду при наступних співвідношеннях компонентів, мас. %: - етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію 1-50; - карбоксилатний поліефір 30-80; - вода решта, а також за рахунок того, що добавка для будівельної суміші може додатково містити технічні лігносульфонати, мас. % 0,1-15; а також за рахунок того, що для надання тиксотропних властивостей у комплексну добавку може бути додатково введено аеросил в кількості 10-15 мас. %, а також за рахунок того, що, наприклад, для підводного бетонування добавка може також додатково містити целюлозу в кількості 1,0-15 мас. %. Комплексна добавка для будівельної суміші є новою і представляє собою водний розчин суміші полімерів, що містять продукти співконденсаціі карбоксилатного поліефіру і етилсиліконату натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію, є розгалуженим поверхнево-активних складом, що в процесі отримання будівельної суміші покращує здатність цементу до обволікання добавкою, і дозволяє або знизити вміст цементу в бетонній суміші, або 1 UA 98012 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 підвищити її міцнісні характеристики, щільність, знизити водопоглинання при тому ж вмісті цементу. Співконденсація карбоксилатного поліефіру і етилсиліконату натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію дозволяє отримати суміш розгалужених молекул різної будови. Подібна побудова полімерів дозволяє стабілізувати склад, виключивши можливий гідроліз даного продукту у воді, а також поліпшити характеристики цементного каменю без негативних наслідків за ранньою і кінцевою міцністю. Використання в рецептурі води дозволяє отримати добавку в рідкому вигляді, що зручно при зберіганні і дозуванні складу. Отримана добавка має великий термін зберігання (один рік і більше) і не втрачає при зберіганні своїх властивостей. В якості компонентів запропонованої комплексної добавки для будівельної суміші використовують: - етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію - ГКЖ-20 10 і ГКЖ11, ТУ 6-02-696-76, Сіакор ТУ 6-02-1-042-092; - карбоксилатний поліефір - торгові марки Mighty 21 ES (Као Soar Co, Японія); Chupol HP 11 (Takemoto, Японія); BW 10 (BASF, Німеччина); Narlex LD 36 V (СІПА); FM 341 (Німеччина). - лігносульфонати (ЛСТ) технічні ОСТ 13-183-83; 13-0281036-029-94 25 - аеросил - А 380 ГОСТ 14922-77, К-7-30 ТУ 6-18-160-83; - целюлозу - торгові марки UCS 01 (Sika ©, Швейцарія); UW Compound 11 (Швейцарія). Добавку готують шляхом перемішування зазначених компонентів. Винахід пояснюється прикладами та даними випробувань. Приклад 1. У ємність об'ємом 1,5 л завантажують 200 г. води і 400 г карбоксилатного поліефіру марки FM 341, після 15-ти хвилинного перемішування додають 400 г метилсиліконату натрію (Сіакор). Після перемішування протягом 30 хв. композиція готова і може бути додана в будівельну суміш. Отримана добавка не втрачає своїх властивостей при зберіганні, її залишають на зберігання на 1 місяць, а потім використовують для приготування цементних зразків. Зразки цементу готують шляхом змішування цементу, води і розчинів. Співвідношення компонентів в цементних зразках: 1 вагова частина цементу, 0,7 вагових частин води замішування. Добавку вводять з водою замішування з розрахунку 0,6 % (за сухою речовиною) від маси цементу. Приклад 2. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно Прикладу 1, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 30 хв. в неї додатково вводять ЛСТ і потім перемішують протягом 15 хв. Приклад 3. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно Прикладу 2, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 15 хв. в неї додатково вводять аеросил, і композицію перемішують протягом 30 хв. Приклад 4. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно прикладу 2, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 15 хв. в неї додатково вводять целюлозу у вигляді продукту UCS 01, і потім перемішують композицію протягом 15 хв. Приклад 5. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно Прикладу 1, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 30 хв. в неї додатково вводять аеросил, і потім композицію перемішують протягом 30 хв. Приклад б. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно Прикладу 1, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 30 хв. в неї додатково вводять целюлозу, і композицію перемішують протягом 15 хв. Приклад 7. Приготування добавки та цементних зразків проводять аналогічно Прикладу 3, за винятком співвідношення компонентів і того, що після перемішування композиції протягом 30 хв. в неї додатково вводять целюлозу у вигляді продукту UCS 01, і потім перемішують композицію протягом 15 хв. Склади добавок та властивості отриманого цементного каменю наведені в таблицях 1 і 2 відповідно. Комплекс параметрів, що характеризують якість цементного каменю, і отримані результати випробувань показують, що запропоновані комплексні добавки при введенні їх в цементовмісні матеріали забезпечують їх високі експлуатаційні характеристики. 2 UA 98012 C2 Таблиця 1 №№ п/п ЛСТ 1 2 3 4 5 6 7 0,1 15 3 2 Карбоксилат п/е 40 80 40 65 ЗО ЗО 50 Склад добавки, % маси ГКЖ UCS-01 Аеросил (А-380) 40 10 25 10 1 15 8 15 50 1 5 1,0 10 вода 20 8,9 10 16 47 19 32,0 Таблиця 2 №№ п/п Прототип 1 2 3 4 5 б 7 Щільність 2 Міцність при стисканні, кгс/см , у віці, доба. цем. каменю, 3 г/см 3 7 14 28 1,767 54,1 120,2 144,6 175,6 1,784 151 186 229,4 258,6 1,839 152,9 190,7 256,6 300,2 1,89 124,6 146,6 189,5 196,1 1,843 89 174 190 256,4 1,778 87,5 132,8 155,4 185,5 1,837 96,9 151,2 199,9 215,2 1,88 162,3 200,1 278,4 312, 4 Водопоглинання % 1,12 0,82 0,22 0,42 0,91 0,56 0,63 0,2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Комплексна добавка для будівельної суміші, що містить етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію, карбоксилатний поліефір і воду при наступних співвідношеннях компонентів, мас. %: етилсиліконат натрію або калію та/або метилсиліконат натрію або калію 1-50 карбоксилатний поліефір 30-80 вода решта. 2. Комплексна добавка для будівельної суміші за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить технічні лігносульфонати в кількості 0,1-15,0 мас. %. 3. Комплексна добавка для будівельної суміші за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що додатково містить аеросил в кількості 10-15 мас. %. 4. Комплексна добавка для будівельної суміші за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що додатково містить целюлозу в кількості 1,0-15,0 мас. % . 5. Комплексна добавка для будівельної суміші за п. 3, яка відрізняється тим, що додатково містить целюлозу в кількості 1,0-15,0 мас. %. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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