Добавка для уповільнення тужавлення гіпсу

Реферат: UA 112088 U UA 112088 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі будівельних матеріалів, що регулюють властивості гіпсових в'яжучих, зокрема будівельного гіпсу, що використовується при виробництві різноманітних виробів будівельного призначення, архітектурно-художніх деталей, а саме до добавок, що уповільнюють тужавлення розчинних гіпсових сумішей. Відповідно до ДСТУ Б В. 2.7-126.2011, будівельний матеріал являє собою суху однорідну сипку суміш із мінеральних або органічних (полімерних) в'яжучих чи їх сумішей, заповнювачів, наповнювачів, добавок-модифікаторів та інших компонентів, яку змішують перед застосуванням із водою або водним розчином. Призначення розчинних гіпсових сумішей - улаштування шпаклівок на основі гіпсу, рекомендовані умови її застосування - для підготовки бетонних, цегляних і оштукатурених поверхонь всередині будівель під оздоблення, які експлуатуються в звичайних умовах; товщина шару до 3 мм. Відомо, що будівельний гіпс швидко тужавіє та твердне. Відповідно до ДСТУ Б В.2.7126:2011 "Суміші будівельні сухі модифіковані. Загальні технічні умови", термін придатності сумішей на основі гіпсу, що призначені для шпаклювання поверхонь, повинен становити не менше 30 хвилин. Якісними показниками, що характеризують розчинні гіпсові суміші, є їх рухомість в часі при середній густині, згідно з нормативами. В деяких випадках для формування міцної стійкої структури та збільшення обсягу суміші, яку можна було б обробити за один раз, процес тужавлення потребує уповільнення, тому до гіпсових в'яжучих нерідко додають уповільнювачі тужіння (фосфорні, карбонові та оксикарбонові кислоти та їх солі, комплексони, рідке скло, целюлозу та ін.). Наприклад, для уповільнення тужіння запропоновано застосування композиційної добавки, при співвідношенні компонентів, мас. %: оксіетилідендифосфонова кислота 25-60 основа 15-50 вода інше. Як основний компонент використовується луговий компонент, що стабілізує структуру. Питома вага добавки складає від 0,005 до 0,5 % ваги гіпсового в'яжучого, (патент на винахід RU 2432333, МПК С04В 11/00, С04В 22/06, С04В 22/08, С04В 103/14, публ. 27.10.2010). Однак, недоліком цього аналога є недостатня рухомість в часі гіпсової суміші з застосуванням цієї добавки, різке падіння рухомості та скорочений термін технологічної придатності. Також, відомим є уповільнювач тужавлення гіпсу, що містить малеїнову кислоту та додатково полівініловий спирт, в такому співвідношенні компонентів, мас. %: малеїнова кислота 80-87 полівініловий спирт 13-20 (патент на винахід RU 2245855, МПК С04В11/024, опубл. 10.02.2005) Недоліком цього аналога є зменшений часовий інтервал процесу схоплення гіпсової суміші, що виготовлена з використанням цього аналога, що скорочує термін технологічної придатності суміші, нестабільна кінетика тужавлення. Найбільш близьким за сукупністю результативних показників, а саме рухомості в часі та кінетики тужавлення розчинної гіпсової суміші є уповільнювач тужавлення Plast Retard РЕ виробництва SICIT2000 S.p.A. Італія (http://www.plastretard.com/company/; http://www.plastretard.com/wp-content/uploads/2014/06/PlastRetard-PE ENG.pdf). Питома вага добавки складає 0,05 %. Виробник не надає інформацію щодо вмісту добавки. Відповідно до даних митного реєстру (код ТНЗЕД 3824400000), добавка містить 35-36 % карбонату кальцію, 52-53 % білка та 11-13 % оксіетилцелюлози (http://www.tks.m/db/tnved/goods?searchstr-%F0 %E5 %F2 %E0 %F0 %E4). Недоліком аналога є нерівномірність зміни показників рухомості розчинної гіпсової суміші, а також висока ціна, що пов'язана з імпортуванням добавки. Найбільш близьким за складом добавки аналогом, що є відомим заявнику, є уповільнювач тужавлення для штукатурки та подібної гіпсової суміші, що містить винну кислоту як активний компонент, при цьому щонайменше 50 % цієї винної кислоти складається із сушеної синтетичної винної кислоти (ЕР20000202801 20000808, МПК С04В 24/06; С04В 28/14, публ. 2001.02.14). Час уповільнення тужавлення при використанні аналога складає щонайменше 10 хвилин, що є недостатнім для використання. Крім цього, недоліком цього аналога є висока вартість добавки, що пов'язана з застосування значної кількості винної кислоти (50 % в складі добавки), а також застосування аналога в гіпсових сумішах створює високий ступінь ризику для людей при роботі з сумішами. 1 UA 112088 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Задачею корисної моделі є знаходження іншого ефективного уповільнювача процесу тужавлення для розчинних гіпсових сумішей зі збільшеним часом технологічної придатності при стабільній кінетиці процесу рухомості суміші в часі та збереженням фізико-механічних якостей щодо міцності зі складовими, що виробляються на підприємствах України, та одночасно здешевлення самої добавки. Поставлена задача вирішується шляхом створення добавки для уповільнення тужавлення гіпсу, яка містить винну кислоту, яка відрізняється тим, що додатково містить клей кістковий лускатий, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: винна кислота 16,6 клей кістковий лускатий 83,4. Створена добавка для уповільнення тужавлення гіпсу діє як уповільнювач тужавлення в суміші гіпс - вода, сповільнюючи ріст гідратних кристалів. Складові добавки повинні відповідати таким вимогам. Винна кислота (діоксибурнітинова кислота, 2,3-дигідроксибутандіонова кислота, тартратна кислота) НООС-СН(ОН)-СН(ОН)-СООН - двоосновна оксикислота, її виробляють з відходів виноробної промисловості, наприклад винного каменю чи винного вапна. Для включення в добавку, помел винної кислоти здійснюють на дезінтеграторі до досягнення крупності помелу не більше 0,2 мм та повного проходження через сито № 02, відповідно до вимог ДСТУ Б В.2.7-126:2011 "Суміші будівельні сухі модифіковані. Загальні технічні умови". Клей кістковий лускатий (ГОСТ 2067-93) виробництва ОДО "Лисичанський желатиновий завод" отримують шляхом екстракції глютину, що є білком з колагену, основний компонент тваринного клею, що утворюється шляхом кип'ятіння кісток тварин, хрящів та шкіри і кісток риб. Фізико-хімічні показники: зовнішній вид: порошкоподібні частки розмір часток: порошок з розміром часток не більше: 0,2 мм масова частка вологи, %, не більше - 8 в'язкість умовна (ВУ), умовні градуси (Енглера) не менше - 2,0;2,2;2,5;3,0;3,5 масова частка загального жиру, % не більше 3,0 стійкість розчину до загнивання, діб, до 6 піноутворення, куб.см, від 20-50. Добавку, що розроблена, отримують шляхом простого змішування компонентів: винної кислоти та клею кісткового лускатого. Уповільнювач вводили до такого рецепту гіпсової шпаклівки: гіпс - 50 %; крейда - 49,5 %; водостримуюча добавка - 0,35 %; уповільнювач тужавлення - 0,15 % - в різних співвідношеннях компонентів, згідно з таблицею випробувань (додаток 1). Оцінку ефективності добавки для уповільнення тужавлення гіпсу проводили, відповідно до ДСТУ Б В.2.7-239:2010 "Будівельні матеріали. Розчини будівельні. Методи випробувань", шляхом визначення рухомості розчинної гіпсової суміші (шпаклівки). Для проведення випробувань застосували прилад для визначення рухомості, за п. 4 ДСТУ Б В.2.7-239:2010. Посудину наповнювали розчинною гіпсовою сумішшю на 1-3 см нижче її країв та ущільнювали штикуванням сталевим стрижнем 25 разів 5-6 кратним легким постукуванням об стіл, після чого посудину ставили на площадку приладу. Вістря конусу приводили до зіткнення з поверхнею розчинної суміші в посудині, закріплювали штангу конуса стопорним гвинтом і робили перший відлік за шкалою. Потім відпускали стопорний гвинт. Конус занурюється у розчинну суміш вільно. Другий відлік за шкалою визначали через 1 хвилину після початку занурення конуса. Результати випробувань зведено до таблиці випробувань (додаток 1), за даними якої побудовані діаграми, приведені на кресленні. В таблиці наведено такі дані: в колонці 1 вказано номери зразків для випробувань, при цьому зразки 1-9 мають складові (колонка 2) у вигляді клею кісткового лускатного та винної кислоти в різних вагових (колонка 3) та питомих (колонка 4) співвідношеннях, а зразок 10 (найближчий аналог за сукупністю результативних показників) представлено для порівняння з показниками досліджуваних зразків. В колонках 5-9 наведено результати випробувань щодо руху гіпсової суміші в міліметрах через 5 хвилин (колонка 5), 60 хвилин (колонка 6), 90 хвилин (колонка 7), 120 хвилин (колонка 8), 180 хвилин (колонка 9). В колонці 10 надано дані щодо міцності гіпсової шпаклівки через 1 добу в Мпа. 2 UA 112088 U 5 10 15 20 Дані, що представлено в таблиці та діаграмі, свідчать, що зразки 1-4 через 1 добу мають високі показники міцності від 1,35 до 1,8 Мпа, в той же час, різке падіння рухомості в часі та зменшений час для технологічної придатності. Зразки 6-9, навпаки, низькі показники міцності від 0,45 до 0,7 Мпа при збільшеній тривалості рухомості суміші. Найближчим до аналога Plast Retard RE (зразок 10) за сукупністю результативних показників є склад зразка під номером 5, який заявляється і містить 2 кг клею кісткового лускатого та 0,4 кг винної кислоти на 1 тонну сухої шпаклівки. Він забезпечує технологічний час придатності понад півтори - дві години та через добу має достатню міцність - не менше 1 МПа. В той же час, зразок добавки, в співвідношенні до маси в відсотках: винна кислота - 16,6 клей кістковий лускатий - 83,4 має більш рівномірну та стабільну кінетику процесу рухомості суміші в часі ніж інші зразки. Поставлена задача корисної моделі зі знаходження іншого ефективного уповільнювача процесу тужавлення для розчинних гіпсових сумішей зі збільшеним часом технологічної придатності, при стабільній кінетиці процесу рухомості суміші в часі та збереженням фізикомеханічних якостей щодо міцності зі складовими, що виробляються на підприємствах України, та є дешевшими за аналоги. Джерела інформації: 1. Патент на винахід RU 2432333, МПК С04В 11/00, С04В 22/06, С04В 22/08, С04В 103/14, опубл. 27.10.2010 2. Патент на винахід RU 2245855, МПК С04В 11/024, опубл. 10.02.2005. 3. Інформація виробника Plast Retard РЕ виробництва SICIT2000 S.p.A. Італія (http:/ /www.plastretard.com/company/; http: / /www.plastretard.com/wpcontent/uploads/2014/06/PlastRetard-PE ENG.pdfl. 4. Патент на винахід ЕР20000202801 20000808, МПК C04В 24/06; С04В 28/14, публ. 2001.02.14. 25 Таблиця Добавка для уповільнення тужавлення гіпсу Таблиця випробувань № п/п зразку 1 1 2 3 4 5 6 Складові компоненти добавки 2 Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Склад Питома вага уповільнюскладових вача в кг, на 1 компонентів т готової добавки продукції 3 4 Рухомість в часі, міліметри Міцність на 1 добу, 180 Мпа 62,5 0,6 90,9 0,2 83,4 0,4 76,9 0,6 23,1 30 8 0 0 1,8 61 35 20 6 0 1,5 35 16 6 0 1,4 30 22 6 0 1,35 50 38 25 0 1,05 52 44 38 10 0,7 16,6 2 10 9,1 2 9 37,5 2 8 28,57 1 7 59 0,4 6 60 71,43 5 16,7 1 120 58 0,2 90 60 83,3 60 60 1 5 3 UA 112088 U Таблиця Добавка для уповільнення тужавлення гіпсу Таблиця випробувань 1 7 8 9 10 2 Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Клей кістковий лускатий Винна кислота Plast Retard RE 3 4 5 6 7 8 9 10 3 93,75 61 50 40 30 12 0,6 0,2 6,25 3 88,23 58 47 38 25 15 0,55 0,4 11,77 3 83,33 59 46 39 23 14 0,45 0,6 1,5 16,67 100 58 52 43 22 0 1,0 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Добавка для уповільнення тужавлення гіпсу, яка містить винну кислоту, яка відрізняється тим, що додатково містить клей кістковий лускатий, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: винна кислота 16,6 клей кістковий лускатий 83,4. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4