Композиційний матеріал для фарбування з гідроізоляційними властивостями

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме виробництва сухих фарб, будівельних сумішей і покриттів, що можуть бути застосовані на конструкціях із бетону, цегли, природного каменя, металевих поверхнях. Композиційний матеріал для фарбування з гідроізоляційними властивостями містить, мас. %: портландцемент - 23,00; редиспергуючий полімерний порошок - 11,00; вапнякове борошно - 46,00; діоксид титану - 11,00; полімерні волокна - 4,70-4,50; пластифікатор - 0,05; ефіри целюлози - 0,60-0,40; піногасник - 0,20; нітрат UA 107431 C2 (12) UA 107431 C2 натрію - 0,40-0,50; сульфат натрію - 0,30-0,40; карбонат натрію - 0,30-0,40; хлорид кальцію 0,30-0,40; гідроксид кальцію або карбід кальцію - 0,70-0,80; перетворювач іржі - 0,05; коалесцентна добавка - 1,20; інгібітор корозії - 0,20-0,10. Винахід забезпечує одержання покриття, що має високі показники міцності, водонепроникності, корозійної стійкості. UA 107431 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме виробництва сухих фарб, будівельних сумішей для покриттів, що запобігають просоченню води крізь конструкції із пористих неорганічних матеріалів - бетону, залізобетону, цегляного муру, тощо та може бути використаний для спрощення технології гідроізоляції при виконанні ремонтних робіт і фарбуванні. Відомі вітчизняні і закордонні композиційні матеріали на основі цементу для ремонтних робіт. Вони мають у своєму складі волокнисті армуючі наповнювачі (азбестові, скляні, поліпропіленові та ін.), які підвищують фізико-механічні характеристики: межу міцності при вигині та стиску, межу міцності при розтягу, ударну в'язкість, старанність [1; 2]. Крім того, до складу відомих композиційних матеріалів входять полімерні сполуки, що надають декоративні властивості та забезпечують певний захист конструкцій і споруд із пористих неорганічних матеріалів від дії води [3]. Ці композиційні матеріали є водостійкими, проте залишаються водопроникними і не здатні повністю захищати конструкцію від фільтрації води, лише зменшуючи її. Найбільш близькою по суті до композиційного матеріалу, що заявляється, є суха будівельна суміш для ремонтних робіт [4], що містить у своєму складі цемент, пісок, скловолокно та хімічні активні добавки, за рахунок яких досягається водонепроникність основи, що захищається, а добавка скловолокна сприяє підвищенню показників міцності. Недоліком цієї суміші є вузький діапазон можливостей її використання. Вона може наноситися лише як захисний гідроізоляційний шар і не має декоративних властивостей, притаманних фарбам. Поставлено задачу - розширити діапазон можливостей використання сухих будівельних сумішей для ремонтних робіт, у тому числі гідроізоляційних робіт. Поставлена задача, а саме розширення діапазону можливостей використання сухих будівельних сумішей для ремонтних, у тому числі гідроізоляційних робіт, які є одночасно й фарбувальними, вирішується за рахунок зміни складу композиційного матеріалу (KM) шляхом заміни кварцового піску на вапнякове борошно, скляного волокна на полімерне волокно і додаванням пігменту та полімерних порошкоподібних добавок, що містяться у сухих фарбах, при наступному співвідношенні компонентів, відсотків за масою: портландцемент 23,00 редиспергуючий 11,00 полімерний порошок вапнякове борошно 46,00 двоокис титану 11,00 4,70полімерні волокна 4,50 пластифікатор 0,05 0,60ефіри целюлози 0,40 піногасник 0,20 0,40нітрат натрію 0,50 0,30сульфат натрію 0,40 0,30карбонат натрію 0,40 0,30хлорид кальцію 0,40 гідроксид кальцію або 0,70карбід кальцію 0,80 перетворювач іржі 0,05 коалесцентна добавка 1,20 0,20інгібітор корозії 0,10. Відхилення від складу компонентів композиції не дозволяє розв'язувати поставлене завдання. Додавання полімерних порошків, що містяться у сухих фарбах, і одночасно розчинних солей, що МІСТЯТЬСЯ у прототипі, дозволяє вирішити завдання не тільки надання бетонним поверхням декоративних властивостей, а й водонепроникності конструкції, що захищається, шляхом утворення водонепроникного бар'єру у порах і капілярах бетону за рахунок розчинних 1 UA 107431 C2 5 10 15 20 25 солей KM. Внаслідок градієнту концентрацій солей в запропонованому композиційному матеріалі та поверхневому шарі бетону конструкції розчинені компоненти KM глибоко просочується в пори і капіляри цементного каменю і бетону, заповнені насіченим розчином Са(OH)2. Солі, що містяться у KM, разом з алюмінатами цементу вступають у реакцію з Са(ОН)2 утворюючи кристалогідрати на стінках пop і капілярів. Таким чином відбувається зарощування (кольматація) порового простору бетону і, як наслідок, в контактній зонівиникає щільний водонепроникний шар. Приготування композиційного матеріалу здійснювали таким чином: всі компоненти суміші ретельно перемішували в сухому стані, додавали воду, забезпечуючи водотверде відношення В/Т = 0,3-0,5, перемішували ще протягом 1-2 хвилин, після чого вважали КМ для фарбування готовим до використання. З KM шляхом пошарового закладання до форм і вібрування виготовляли зразки балочок 4×4 × 16 см для перевірки фізико-механічних властивостей за нормативами для випробування сухих будівельних сумішей - ДСТУ Б.В.2.7-126:2006 і ДСТУ Б.В.2.7-23-95. Для випробування показників адгезійної міцності, водонепроникності та морозостійкості зразки з KM наносили на металеві плити з вуглецевої сталі розміром 20×20×4см. Твердіння зразків відбувалось при температурі повітря 20 °C. Аналогічним чином виготовляли зразки за прототипом для отримання порівняльних результатів. Визначення адгезійної міцності проводили за ГОСТ 31356-2007 "Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний", а водонепроникності - за ГОСТ 12730.5-84 С.2 за допомогою приладу АГΑΜΑ- 2PM. Приклади складів композиційного матеріалу для фарбування з гідроізоляційними властивостями і порівняльні результати випробувань наведені у табл. 1 і 2, відповідно. Запропонований KM порівняно з прототипом може наноситися не тільки на бетонні і кам'яні основи, а і на металеві поверхні за рахунок вмісту полімерного в'яжучого, при цьому вміст перетворювача іржі і інгібітору корозії захищає металеві поверхні з вуглецевої сталі від корозії, а хімічно активні добавки композиції сприяють підвищенню водонепроникних властивостей композиційного матеріалу для фарбування. Таблиця 1 № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Найменування компонентів 2 Портландцемент Редиспергуючий полімерний порошок (полімерне в'яжуче) Пісок кварцовий Вапнякове борошно Двоокис титану (пігмент) Скловолокно Полімерне волокно Пластифікатор Ефіри целюлози (загусник) Піногасник Нітрат натрію Сульфат натрію Карбонат натрію Хлорид кальцію Гідроксид кальцію або карбід кальцію Перетворювач іржі Коалесцентна добавка Інгібітор корозії 30 2 Прототип 3 35,0 Склад, мас. % 1 2 4 5 23,0 23,0 3 6 23,0 11,0 11,0 11,0 60,55 0,30 0,30 0,55 0,50 0,50 0,50 1,2 0,30 0,30 46,0 11,0 4,5 0,05 0,4 0,2 0,50 0,40 0,40 0,40 0,80 0,05 1,2 0,10 46,0 11,0 4,6 0,05 0,5 0,2 0,45 0,35 0,35 0,35 0,75 0,05 1,2 0,15 46,0 11,0 4,7 0,05 0,6 0,2 0,40 0,30 0,30 0,30 0,70 0,05 1,2 0,20 UA 107431 C2 Таблиця 2 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 10 Показники Межа міцності при стиску, МПа Межа міцності при вигині, МПа Коефіцієнт стиранності 3 Густина в затверділому стані, кг/м Адгезія до металевої поверхні (з вуглецевої сталі) на 28 добу, МПа Водопоглинення, мас. % Водонепроникність, IV, атм., не менше Морозостійкість, циклів Час придатності розчинної суміші, хвил. 2 Укривистість за ГОСТ 28196-89, г/м Час висихання до ступеня 3 за ГОСТ 28196-89, годин Прототип 41,3 12,9 0,41 2220 Склади* 1 35,5 12,7 0,42 1890 2 43,4 16,8 0,42 1890 3 39,9 14,3 0,42 1890 1,3 2,3 2,9 2,8 1,3 12 250 45 180 1,3 12 250 90 170 1,3 12 250 90 175 1,6 12 250 90 180 7,0 2,2 2,5 3,0 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: 1. Майстренко А.Н., Пелипенко В.И., Забава Г.А., Вайсман М.Д. Использование украинскими фирмами современных материалов и технологий для ремонта и строительства / Будівництво України, 2002, № 1.- С. 42-43. 2. Полимерцементная смесь. Антипов А.Е., Белобородов В.Α., Яшин В.Р., Азимов Ф.И. Заявка на изобретение RU 93055654А от 20.07.1996. 3. Захарченко П.В., Долгий Е М., Галаган Ю.О., Гавриш О.М., Гулил ін Д.В., Старченко О.К. Сучасні композиційні будівельно-оздоблювальні матеріали. - К.: КНУБА, 2005. - С. 363. 4. Суха будівельна суміш для ремонтних робіт. Костюк Т.А., Вандоловський О.Г., Салія М.Г., Бондаренко Д.О. Патент України на корисну модель № 57543 від. 10.03.2011. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Композиційний матеріал для фарбування з гідроізоляційними властивостями, що містить портландцемент, пластифікатор, нітрат натрію, сульфат натрію, карбонат натрію, хлорид кальцію, гідроксид кальцію або карбід кальцію, перетворювач іржі, інгібітор корозії, який відрізняється тим, що додатково містить редиспергуючий полімерний порошок як полімерне в'яжуче, вапнякове борошно, діоксид титану як пігмент, полімерні волокна, ефіри целюлози як загусник, піногасник, коалесцентну добавку, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент 23,00 редиспергуючий полімерний порошок 11,00 вапнякове борошно 46,00 діоксид титану 11,00 полімерні волокна 4,70-4,50 пластифікатор 0,05 ефіри целюлози 0,60-0,40 піногасник 0,20 нітрат натрію 0,40-0,50 сульфат натрію 0,30-0,40 карбонат натрію 0,30-0,40 хлорид кальцію 0,30-0,40 гідроксид кальцію або карбід кальцію 0,70-0,80 перетворювач іржі 0,05 коалесцентна добавка 1,20 інгібітор корозії 0,20-0,10. 3 UA 107431 C2 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 4