Суха будівельна суміш для зміцнення бетонних підлог

Реферат: Винахід належить до будівельної галузі, зокрема до сухих будівельних сумішей для зміцнення бетонних підлог методом їх затирання на свіжоукладених бетонних підлог. Суха будівельна суміш для зміцнення бетонних підлог включає, мас. %: портландцемент - 20,0-45,0, наповнювач - 55,0-70,0, модифікуючи добавка - 0,1-10,0, при цьому заповнювач містить, мас. %: кварцовий пісок - 15-60, базальтовий щебінь розміром не більше 4 мм - 15-65, карбід кремнію 0-10, електрокорунд - 0-10. Модифікуюча добавка складається з пластифікатора, прискорювача твердіння, диспергатора, гідрофобізатора, полімерного сполучного, тиксотропного компонента і пігментів. Застосування винаходу дозволяє підвищити фізикомеханічні характеристики бетонної підлоги за рахунок збільшення адгезії цементної матриці до заповнювача, а також підвищити стійкість до стирання. UA 114577 C2 (12) UA 114577 C2 UA 114577 C2 5 10 15 20 25 Винахід належить до галузі будівельних матеріалів, зокрема до сухих будівельних сумішей для зміцнення бетонних підлог методом їх затирання на свіжоукладених бетонних поверхнях з метою надання їм підвищених фізико-механічних властивостей, може бути використаний в промисловому і цивільному будівництві. Відома суха самонівелююча будівельна суміш для влаштування підлоги [див. Пат UA № 7295 МПК (2006) С04В 24/00, опубл. 15.06.2005, бюл. № 6] наступного складу, мас %: цемент 15-20, пісок вапняковий 30-50, пісок кварцовий, або морський 10-20, гіпсове в'язке 5-10, глина 3-5, казеїн 0,05-0,95, ефір целюлози 0,05-0,1, сечовина 0,1-1,5, мінеральний наповнювач 5-15,0, додаткові хімічні або кольорові добавки 5,0-15,0. Відома суха суміш має недостатню стійкість до стирання і міцність при стисненні, отже, не може бути використана для зміцнення бетонної підлоги. Відома суха будівельна суміш для наливних підлог [див. Пат. UA № 39069 МПК (2006) С04В 28/14, опубл. 10.02.2009, Бюл. № 3] містить в'яжучі, наповнювач і добавки наступного складу, мас %: портландцемент 3 6, будівельний гіпс 40-50, гашене вапно 1,5-2,0, пісок кварцовий 40-45, ефір целюлози Tylose 0,03-0,05, сповільнювач схоплювання 0,03-0,05, суперпластифікатор типу Melflux 0,23-0,32, зневоднений каолін 5-7. Проте відома суха суміш має короткий час схоплювання, низьку міцність при стисненні і не може бути використана для зміцнення бетонних підлог. Відома суха будівельна суміш для зміцнення бетонних підлог [див. В.И. Корнеев и др. Рецептурный справочник по сухим строительным смесям - СПб.: РИА «Квинтет», 2010. с. 150], наступного складу, мас. %: портландцемент (в'яжуче) 27-50, кварцовий пісок (заповнювач) 50-72 карбід кремнію (заповнювач) 0-10 електрокорунд (заповнювач) 0-10 пігменти 0-5 пластифікована добавка 0,5-0,08 прискорювач твердіння 0,35-0,50 полімерне зв'язуюче 0-0,5 тиксотропний компонент 0,1-0,2 диспергатор 0-0,02 гідрофобізатор 0-0,5 Відома суха будівельна суміш має такі недоліки: короткий час схоплювання і низький опір зрушенню матеріалу, що підвищує ризики отримання дефектів при влаштуванні бетонної підлоги з використанням сухого зміцнювача під час обробки покриття затиральною технікою. Відома суха будівельна суміш вибрана як прототип. Прототип і винахід, що заявляється, містять у своєму складі: в'яжуче - портландцемент заповнювачі добавки. В основу винаходу поставлено задачу створення складу сухої будівельної суміші для зміцнення бетонного покриття підлоги з підвищеними фізико-механічними характеристиками готового бетонного покриття підлоги. 1 UA 114577 C2 5 10 15 20 25 30 35 Поставлена задача вирішена в сухій будівельній суміші для зміцнення бетонних підлог, що включає портландцемент, наповнювачі та добавки, що складаються з пластифікатора, прискорювача твердіння, диспергатора, гідрофобізатора, полімерного в'яжучого, тиксотропного компонента і пігментів, тим, що додатково містить як заповнювач базальтовий щебінь розміром не більше 4 мм при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент (в'яжуче) 20-45 кварцовий пісок (заповнювач) 15-60 базальтовий щебінь (заповнювач) 15-65 карбід кремнію (заповнювач) 0-10 електрокорунд (заповнювач) 0-10 пігменти 0-5 водоредукуюча, пластифікуюча добавка 0,5-0,08 прискорювач твердіння 0,35-0,50 полімерне зв'язуюче 0-0,5 тиксотропний компонент 0,1-0,2 диспергатор 0-0,02 гідрофобізатор 0-0,5 . Новим у винаході, що заявляється, є те, що до складу сухої будівельної суміші для зміцнення бетонних підлог, додатково входить базальтовий щебінь як заповнювач при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: в'яжуче 20-45, заповнювач 55-70, модифікована добавка 0,1-10,0, при цьому заповнювач містить, мас. %: кварцовий пісок -5-60, базальтовий щебінь розміром не більше 4 мм 15-65, карбід кремнію 0-10, електрокорунд 0-10. Базальт - це гірська порода вулканічного походження, що має дрібнокристалічну структуру, високою щільністю і теплопровідністю. Водопоглинання базальту не перевищує 0,3 %, марка морозостійкості - F400 і головна перевага - базальтовий заповнювач належить до першої категорії радіоактивності та допускається до використання в абсолютно будь-яких типах будівництва. Відоме використання базальту у складі бетонів (див. Нгуен Вьет Кыонг. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук на тему: «Бетон с комплексным использованием базальтового щебня и отсевов дробления», Москва-2010), де встановлено оптимальне співвідношення між великим і дрібним наповнювачами та приведені раціональні склади поліфракційного базальтового заповнювача найбільшою крупністю до 20 мм. Невідоме використання базальту у складі суміші для зміцнення бетонної підлоги. Суміші для зміцнення бетонних підлог призначені для облаштування промислових підлог затиранням сухою сумішшю свіжоукладених бетонних або розчинних поверхонь. Зміцнений верхній шар підлоги формується в результаті нанесення сухої суміші на поверхню свіжоукладеного бетону в процесі загладжування поверхні до глянцю спеціальними бетонооздоблювальними машинами, в результаті чого відбувається максимальне закриття пор поверхні, збільшення міцності і зносостійкості. Бетонні підлоги із зміцненим верхнім шаром застосовуються у виробничих приміщеннях, призначених для інтенсивного руху візків на металевих і гумових шинах, руху пішоходів, транспорту на гумовому ходу. (див. В.И. Корнеев и др. Рецептурный справочник по сухим строительным смесям - СПб.: РИА «Квинтет», 2010. с. 150). При розробці складу сухої будівельної суміші для зміцнення бетонної підлоги необхідно було вибрати заповнювач з оптимальними характеристиками по стираності і гранулометричному складу. Особливо важливо забезпечувати максимальну міцність зчеплення зерен заповнювача з цементним каменем, так як в зоні їх контакту при механічному затиранні в суміші потрібно забезпечити підвищений опір зсуву. 2 UA 114577 C2 5 10 15 Був розроблений склад сухої суміші для зміцнення бетонних підлог з використанням базальтового щебеню як заповнювача розміром не більше 4 мм. Базальт був розсіяний на фракції: 0-0,63; 0,8-1,2; 1,4-4 мм. Просіяні фракції були змішані між собою в певному процентному співвідношенні. Відповідно до рецептури, процесор, що керує автоматичними пневмоклапанами, дозував портландцемент та заповнювачі у ваги. Маса одночасно зважених компонентів не перевищувала 2500 кг. Аналогічно дозувалися хімічні добавки і пігменти. З ваг зважена кількість компонентів подавалася в бункер змішувача. Погрішність при дозуванні склала 0,5 %. Потім, зважена кількість матеріалів, що надійшли в змішувач, перемішували протягом 8 хвилин. Готова продукція зі змішувача подавалася в буферну ємність, звідки за допомогою пневматичного дозатора проводилося фасування в мішки і за допомогою стрічкового конвеєра, укладалася на палети. При розробці складу сухої будівельної суміші для зміцнення бетонних підлог враховувалося, що зерна роздрібнюваних гірських порід - базальтового щебеню незграбної форми мають шорсткою поверхню. Завдяки цьому їх зчеплення з цементним каменем вище, ніж у кварцовому піску. Приклади конкретних прикладів складу сухої будівельної суміші для зміцнення бетонних підлог наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Вміст компонентів, мас. %: Прототип І II III 27 25 30 40 61 15 45 30 Найменування компонентів в'яжуче портландцемент Пісок кварцовий Базальтовий щебінь розміром не більше 4 мм Заповнювачі Карбід кремню 5 Електрокорунд 5 Пігменти 0,5 Пластифікуюча добавка 0,1 Прискорювач твердіння 0,5 Добавки Полімерне зв'язуюче 0,18 Тиксотропний компонент 0,2 Диспергатор 0,02 Гідрофобізатор 0,5 Технічні характеристики Марка по морозостійкості, не менше ніж F75 3 Насипна щільність, кг/м 1700 Межа міцності при вигині, не менше, Мпа 7 2 Стираність, г/см 0,38 50 15 20 4 4 0,5 0,1 0,5 0,18 0,2 0,02 0,5 8 0,5 0,1 0,5 0,18 0,2 0,02 0,5 4 4 0,5 0,1 0,5 0,18 0,2 0,02 0,5 F100 1750 11 0,27 F100 1725 9 0,37 F75 1700 9 0,32 20 25 30 35 Підвищувати або знижувати співвідношення компонентів у складі суміші для зміцнення бетонних підлог виходячи за заявлені межі немає сенсу, так як стає неможливою їх обробка за допомогою спеціальної затиральної техніки і спостерігається зниження їх фізико-механічних характеристик. Відомо, що на якість суміші, яка використовується для зміцнення бетонних підлог, впливають кількісні і якісні характеристики наповнювачів. Структуроутворення будівельних сумішей для зміцнення бетонних підлог визначається: кількістю наповнювачів, відстанню між наповнювачами, орієнтацією наповнювачів один щодо одного, адгезійно-когезійними силами зв'язку між заповнювачем і цементною матрицею. Таким чином, управляти процесами організації компонентів сухої суміші для зміцнення бетонних підлог можна за рахунок зміни умов взаємодії твердіння цементної матриці з поверхнею заповнювачів. Лабораторні випробування показали, що фізико-механічні характеристики бетонного покриття, обробленого сухою будівельною сумішшю для зміцнення бетонних підлог, запропонованих складів, вище, ніж в прототипі, що має стандартний склад на кварцовому піску. Проведені дослідження дозволяють зробити висновок, що використання сухої будівельної суміші для зміцнення бетонних підлог, що містить базальтовий щебінь як заповнювач дозволяє переорганізувати макроструктури в сухій суміші для зміцнення бетонних підлог, і підвищити 3 UA 114577 C2 5 10 фізико-механічні характеристики бетонної підлоги за рахунок збільшення адгезії цементної матриці до заповнювача. У свою чергу, підвищення адгезії цементної матриці до заповнювача дозволило підвищити опір зсуву в матеріалі, що знижує ризики отримання дефектів при влаштуванні бетонної підлоги з використанням заявленого складу сухої будівельної суміші під час обробки покриття затиральною технікою. Так само при змішуванні базальтового наповнювача з кварцовим піском в запропонованому складі сухої суміші для зміцнення бетонних підлог, вдалося досягти більш щільної упаковки частинок, що дозволило підвищити стійкість до стирання. Технічний результат винаходу полягає в поліпшенні експлуатаційних властивостей, а саме стиранню отриманого бетонного покриття, з одночасним розширенням технологічних можливостей і спрощенню технологічних операцій при проведенні затиральних робіт. Підвищення зміцнюючих властивостей забезпечується шляхом використання в складі базальтового щебеню розміром не більше 4 мм. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 1. Суха будівельна суміш для зміцнення бетонних підлог, що включає в'яжуче портландцемент, заповнювачі - кварцовий пісок, електрокорунд, карбід кремнію і модифікуючу добавку у вигляді пластифікатора, прискорювача твердіння, тиксотропного компонента, пігменту, полімерного сполучного, диспергатора і гідрофобізатора, яка відрізняється тим, що додатково містить базальтовий щебінь як заповнювач, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: в'яжуче 20,0-45,0 заповнювач 55,0-70,0 модифікуюча добавка 0,1-10,0, при цьому заповнювач містить, мас. %: кварцовий пісок 15-60 базальтовий щебінь розміром не більше 4 мм 15-65 карбід кремнію 0-10. 2. Суха будівельна суміш за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить заповнювачелектрокорунд до 10 мас. %. Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4