Добавка до бетонної суміші для підлог у свинарниках

Реферат: Добавка до бетонної суміші для підлог у свинарниках містить рідке скло, мас. - 2,5-5 %, надоцтову кислоту, мас. - 0,05-0,3 %, залізоокисний пігмент, мас. - 1-3 %, гумові крихти, мас. 8-15 % та вода - решта. UA 74554 U (54) ДОБАВКА ДО БЕТОННОЇ СУМІШІ ДЛЯ ПІДЛОГ У СВИНАРНИКАХ UA 74554 U UA 74554 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до будівництва сільськогосподарських приміщень і є добавкою до бетонної суміші для підлог у свинарниках, може бути використана у комплексі заходів з покращення експлуатаційних якостей підлог, захисту їх від біоушкоджень, а також із захисту свиней від ураження патогенною мікрофлорою бактеріального і вірусного походження та пошкодження опорно-рухового апарата, на основі гумових крихт, жовтого залізоокисного пігменту, рідкого скла, надоцтової кислоти та сульфату міді. Відома речовина - гума. Гумові крихти використовують як наповнювач у шляховому будівництві. Для автомобільних шляхів розроблена композиція на основі: гумових крих - 4-10, піску - 60-70, цементу - 18-25, води (мас. %) (Патент РФ "Материал для бордюрной конструкции" №: 2258679). Технічний результат пов'язаний з підвищенням міцностних протиударних характеристик, атмосферостійкості, морозостійкості і стійкості щодо агресивних середовищ. Відома речовина - рідке скло, що використовуються як наповнювач у композиціях для оздоблення поверхні (Мелешкина О.В "Композиция для отделки поверхности" МПК 2139264 № 98105218/03 Дата публикации: 10.10.1999). Відома композиція для знищення забруднень органічної природи, у тому числі і патогенної мікрофлори, на основі варіанта процесу ефективного окиснення (advanced oxidation processes AOP), що базується на комбінуванні пероксиду водню Н2О2 та іонів три- або двовалентного заліза Fe (III), Fe (II) (Tezcanli-Guyer G., Ince N.H. Degradation and toxicity reduction of textile dyestuff by ultrasound // Ultrason. Sonochem.-2003. - V.10. - P. 235-240). Відома речовина з класу органічних перекисів - надоцтова кислота, якій притаманні потужні окислювальні та біоцидні властивості (Flemming H.-C. Die Peressigsaure as Desinfektionsmittel. Ein Uberblick // Zbl. Bakt. Hyg.-1984. - Bd. 179, N2. - S.97-111). Відома реакція Фентона між перекисом водню Н2О2 та іонами перехідних металів, зокрема заліза (Fe) та міді (Сu), яка призводить до утворення високореакційноздатних іонів: •ОН, О2 , та молекул кисню О2, що здатні руйнувати патогенні мікроорганізми шляхом окислення (Sutton Н.С., Winterbourn C.C. On the participation of higher oxidation states of iron and copper in Fenton reactions // Free Radical Biology&Medicine.-1989. - V.6. - P. 153-160; Marquis, R. E. et al. J. Ind. Microbiol.-1995. - V.15, № 6. - P. 486-492.) Зазначеним речовинам та процесам притаманні певні недоліки: а) іони заліза (Fe (II), Fe (III) не є потужними біоцидними агентами за звичайних умов; б) надоцтова кислота досить летюча і швидко піддається деструкції, що не виключає вторинної контамінації оброблених поверхонь; в) рідке скло є цілком безпечною у екологічному аспекті речовиною, проте біоцидна активність зазначеної речовини недостатня за умов використання її у ізольованому вигляді шляхом нанесення рідкофазового шару на поверхню стіни: г) надоцтова кислота належить до кола корозійно-активних речовин. В основу корисної моделі поставлена задача розробки екологічно безпечної композиції добавок до бетонної суміші для підлог у свинарниках 0,5 % від маси цементу (в перерахунку на сухі речовини). Добавку передбачається вводити у бетонну суміш із водою по загальноприйнятій на виробництві технології. Як гумові крихти, використовували відходи гумотехнічної або шинної промисловості із розмірами фракцій від 0,06 до 3,00 мм. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що комплексна добавка до бетонної суміші для підлог у свинарниках, може бути використана у комплексі заходів з покращення експлуатаційних якостей підлог, захисту їх від біоушкоджень, а також із захисту свиней від ураження патогенною мікрофлорою бактеріального і вірусного походження та пошкодження опорно-рухового апарата, при наступному співвідношенні компонентів на основі жовтого залізоокисного пігменту (1-3 мас. %), рідкого скла (мас. 2,5-5 %), надоцтової кислоти (0,0,5-0,3 мас. %), гумової крихти (8-15 мас. %), сульфату міді (мас. 1-3 %) та вода інше, яка відрізняється тим, що додатково містить рідке скло мас. 2,5-5 %) надоцтову кислоту (0,0,5-0,3 мас. %), залізоокисний пігмент (1-3 мас. %) та гумові крихти (8-15 мас. %) та воді інше. Теоретичною підставою до конструювання композиції слугували сучасні напрямки у дезінфектології, зокрема поєднання у одному препараті різних активних речовин з метою підсилення за синергетичними залежностями корисних властивостей (біоцидна активність) та інгібування небажаних (корозійна активність) (Russell Hugo&Ayliffe's Principles and Practice of Disinfection / Ed. By A.P. Fraise, P.A. Lambert, J.-Y. Maillard.-2004. - UK: Blackwell Science Ltd.-688 p.), а також введення у бетонні розчини біоцидних добавок (Биоцидные растворы и бетоны / Ф. М. Иванов, Е. Л. Рогинская, В. А. Серебряный, В. В. Гончаров // Бетон и железобетон. 1989. - № 4. - С. 8-10; Иванов Ф. М. Опыт исследования и применения биоцидных (фунгицидных) строительных растворов / Иванов Ф. М., Рогинская Е. Л. // Актуальные проблемы биологических повреждений и защиты материалов, изделий и сооружений. М.: 1989. - С. 175-179.) Добавку готують наступним чином. У водний розчин вводять такі речовини, мас. %: 1 UA 74554 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Жовтий залізоокисний пігмент (ДСТУ ГОСТ 30333: 2009) 1-3 Рідке скло 2,5-5 Надоцтова кислота (20 %) 0,05-0,3 Сульфат міді 1-3 Гумові крихти 8-15 Вода 87,45-73,7 до 100 мас. % Потім розчин витримують при температурі 15-35 °C протягом 3-7 діб. Ефективність запропонованої добавки оцінюють за рухливістю важких бетонних сумішей і межею міцності при 3 стисканні зразків розміром 7,0 × 7,0 × 7,0 см , отриманих з важкого бетону після 28 діб нормального твердіння. Наведений склад добавки сприяє збільшенню міцності, підвищенню адгезивності і експлуатаційних якостей, зниженню кількості патогенної мікрофлори на поверхні і всередині бетонної суміші для підлоги. Бетонні суміші готують на основі портландцементу М 300 (витрата у суміші 3 портландцементу складає 300 кг/м ), кварцового піску з модулем крупності Мкр 2,2 і гравію з твердих гірських порід з максимальною крупністю зерен 20 мм (табл. 1). Викладене вище підтверджується наступними прикладами: Приклад 1. ПРОТОТИП Для автомобільних шляхів розроблена композиція на основі дрібнодисперсних гумових крихт як добавки у рідкий бітум і ефективної гомогенізації системи при температурах 150-250 °C (Б.Г. Печеный Битумы и битумные композиции - М.: Химия, 1990. - С. 119; Патент РФ 2164927). Аналогічно прикладові 1. Відмінність від прототипу полягає в тому, що недоліком попередньої добавки є необхідність використання високих температур для отримання продукту розчину шин у маслах і слабі бактерицидні властивості, а також багатостадійність, висока токсичність і потенційна канцерогенність композиції. У нашому випадку крихти гуми у складі добавки додаються до бетонного розчину і змішуються у бетонозмішувачах за загальноприйнятою одностадійною технологією. Приклад 2. ПРОТОТИП Розроблена полімербетонна суміш для монолітних покрить підлог, яка включає: епоксиднодіанову смолу - 100, амінофенольний отверджувач Агідол АФ-2-33-36, фосфогіпс - 4050. Як наповнювач використовують крупнотонажні відходи фосфатних добрив мас. %: SiO2-3,69; Аl2О3-0,73; Fe2O3-0,56; CuO-37,1; MgO-0,79; SO3-44,84; Р2О5-3,41; ВПП - 7,70. (Готлиб Е.М. "Полимербетонная смесь" RU (11) 2010781 (13) С1 (51) 5 С04В26/14, C08L63/02, С08КЗ/20 (12)). Аналогічно прикладові 2. Недоліком попередньої суміші є те, що отримані полімерні вироби є непридатними для використання в умовах свинарників, так як свині мають властивість руйнувати покриття підлог, поїдати шматочки полімеру і гинути. Тому на відміну від попереднього зразка складову добавки Fe2O3 вводимо у бетонну підлогу, яку свині не можуть руйнувати. Приклад 3. ПРОТОТИП Суміш для жаростійкого бетону вміщує, мас. %: тонкомолоту добавку - тонкомолотий воластоніт з розміром часточок менше 0,15 мм - 28-30, воластоніт з розміром зерен 0,15-5,00 мм - 23-27, воластоніт з розміром зерен 5,00-10,00 мм - 28-32, кремнефтористий натрій - 1,1-1,3, рідке скло щільністю 1360-1380 кг/м3 11-13. (Первухин Л.Б. "Жаростойкий бетон" № 2187482 С1RU 2004122761 /03 МПК: С04В035/66 С04В028/26 С04В111/20). Аналогічно прототипу 3. Недоліками таких бетонів є необхідність використання в складі матеріалів, які мають близькі коефіцієнти термічного розширення, неоднорідність структури і велику собівартість. В умовах свинокомплексів на підлозі протягом різних сезонів року постійно змінюється температура і волога. Також постійний вплив сечі і фекальних мас можуть призвести до руйнації бетонного покриття. У запропонованій нами композиції всі інгредієнти добавки мають дуже маленький розмір і тому при виробництві розчину бетону ми отримуємо однорідну структуру. Приклад 4 Найближчий прототип Відома комплексна добавка до бетону на основі сульфату алюмінію, заліза, міді, натрію, кальцію, лігносульфіту кальцію, порошкоподібного кремнезему, стеарату натрію й протеїнату срібла (патент Франции 1432928 С04В, опубл. 04.02.1996 г.). 2 UA 74554 U 5 Аналогічно прикладові 3. Недоліком цієї добавки є низький приріст міцності у перші години твердіння і її спад через 6 місяців твердіння і після теплової обробки. Також всі складові добавки мають низький рівень бактерицидності і велику собівартість. В нашому випадку у добавці використовується окислювач надоцтова кислота, яказбільшує біоцидні властивості. 1 зразок компонентів добавки, мас. %: Жовтий залізоокисний пігмент (ДСТУ ГОСТ 30333: 2009) 3,0 Рідке скло 5,0 Надоцтова кислота 0,3 Сульфат міді 3,0 Гумові крихти 15,0 Вода решта до 100 мас. % 2 зразок компонентів добавки, мас. %: Жовтий залізоокисний пігмент (ДСТУ ГОСТ 30333: 2009) 2,0 Рідке скло 4,0 Надоцтова кислота 0,2 Сульфат міді 2,0 Гумові крихти 13 Вода решта до 100 мас. % 3 зразок компонентів добавки, мас. %: Жовтий залізоокисний пігмент (ДСТУ ГОСТ 30333: 2009) 1,5 Рідке скло 3,0 Надоцтова кислота 0,1 Сульфат міді 1,5 Гумові крихти 10,0 Вода решта до 100 мас. % 4 зразок компонентів добавки, мас. %: Жовтий залізоокисний пігмент (ДСТУ ГОСТ 30333: 2009) 1,0 Рідке скло 2,5 Надоцтова кислота 0,05 Сульфат міді 1,0 Гумові крихти 8,0 Вода інше до 100 мас. % Таблиця 1 Результати випробувань бетонних сумішей з різним співвідношенням компонентів добавки Склади з різним співвідношенням компонентів добавки, яка вводиться 1 2 3 4 Показники властивостей бетонної суміші і бетону Рухливість бетонної суміші при постійній водопотребі ОК, см Міцність зразків при стисканні при постійному В/Ц бетонної суміші, МПА 7,6 6,3 6,6 5,7 38,7 35,7 35,5 35,3 10 Також проводили дослідження бактерицидних властивостей отриманих зразків (табл. 2) 3 UA 74554 U Таблиця 2 Визначення бактерицидних властивостей добавки до бетону для приміщень свинарників щодо мікроскопічних патогенних грибів (М±m, n=3) № п/п 1 2 2 Кількість колоній грибів (шт.) Добавки до бетону Реnісіllium Контроль (без бактерицидних добавок) Їдкий натр 8 % розчин Жовтий залізо окисний пігмент - 2 г, рідке скло - 5 мл, надоцтова кислота - 0,3 мл, сульфат міді - 0,2 г, гумові крихти - 15 г водопровідна вода до 100 мл. Aspergillus Cladosporium Fusarium Всього колоній 64±0,14 27±0,53 143±0,43 46±0,37 560±0,26 18±0,30 20±0,21 37±0,12 4±0,54 79±0,43 7±0,23** 7±0,23** Примітка. *Р