Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється

Реферат: UA 68965 U UA 68965 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області будівництва, зокрема для виконання ремонтних робіт з відновлення порушених поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій, що перебувають під впливом статичних і динамічних навантажень, які виникають при їхній експлуатації в умовах промислових підприємств, там, де необхідно забезпечити проектний набір міцності будівельного ремонтно-монтажного складу протягом 7 діб. Корисна модель може бути використана в тому випадку, коли є місцеві порушення локального характеру в будівельних конструкціях, а також порушення, які не знижують несучу здатність конструкцій. Зокрема корисна модель може бути використана в тому випадку, коли необхідно виконати ремонт будівельної конструкції за короткий період часу без порушення безперервного технологічного процесу, якщо ремонтні роботи здійснюються для відновлення цехових підтримуючих конструкцій. Застосування корисної моделі виправдане в тому випадку, коли необхідно забезпечити відновлення міцнісних характеристик і у тому випадку, коли необхідно за короткий період часу у виробничих умовах відновити не несучі і несучі залізобетонні конструкції. Зокрема, ремонтний склад може бути використаний як основа для готування бетонних і залізобетонних конструкцій у вигляді балок і колон, які піддаються значним статичним і знакозмінним динамічним навантаженням. Найбільш близьким рішенням, вибраним як найближчий аналог, є ремонтно-відбудовний склад, що являє собою суміш цементу і річкового просіяного піску (http://www.kristallikov.net/page40.html). У сухому вигляді ця суміш змішується до рівномірного розподілу компонентів в обмеженому обсязі змішувача. Після змішування суміш зачиняється водою, до утворення консистенції що дозволяє використати її як в'язкий розчин або в самостійному вигляді для зміцнення будівельних конструкцій. Крім того, відома суміш може використовуватися для виливання будівельних конструкцій з попереднім армуванням або без нього. Недоліком відомої суміші є те, що процес її схоплювання наступає через тривалий період часу, що викликає необхідність виконання заходів щодо зведення опалубки. Цементно-піщана суміш не має високу міцність. Виготовлення конструкцій з відомої суміші, можливо в невідповідних умовах експлуатації при практично відсутніх динамічних і статичних навантаженнях у процесі експлуатації. Застосування відомого складу виправдано при монолітному бетонуванні, коли склад перебуває в міжопалубному просторі і залишається там у спокої до необхідного ступеня отвердіння. Використання відомого складу приводить до збільшення витрат на ремонтні і будівельні роботи, а також приводить до додаткових трудових витрат з-за значних втрат компонентів суміші. Відомий склад може бути використаний тільки в тому випадку, коли зведення конструкцій з бетону і залізобетону можливо тільки в умовах, коли можливий тривалий період часу на схоплювання і твердіння суміші. Відома суміш не може використовуватися при безрулонній гідроізоляції через слабку адгезію і тривалий строк отвердіння, що неприйнятно в умовах діючих цехів промислових підприємств. Задачею корисної моделі є удосконалення ремонтного складу за рахунок введення в піщано-цементну суміш регламентованої кількості редиспергуючого порошку, прискорювача схоплювання, прискорювача набору міцності, а також прискорювача твердіння. Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тому, що суміш має високу ступінь міцності і може протистояти значним статичним і динамічним навантаженням. Висока міцність суміші при схоплюванні дозволяє експлуатувати конструкції в агресивних середовищах. Виготовлення конструкцій із застосуванням складу дозволяє їх експлуатувати без порушення цілісності армування в умовах агресивної атмосфери. Це забезпечується за рахунок високої щільності утвореного матеріалу, мінімального розміру мікропор, які перешкоджають проникненню вологи і хімічних компонентів в аерозольному стані. Використання суміші дозволяє одержати монолітний шар на бетонній або залізобетонній конструкції або при виготовленні нових конструкцій різного призначення, експлуатація яких здійснюється при значних статичних або динамічних навантаженнях у плині тривалого періоду часу. Застосування складу забезпечує зниження вартості використання складу при ремонтних і будівельних роботах, зменшення матеріальних і трудових витрат при високій якості покриття, фізико-механічні властивості якого дозволяють його використовувати для ремонту відповідальних будівельних конструкцій або при їхньому виготовленні за короткий період часу. 1 UA 68965 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Висока міцність складу, його схоплювання і отвердіння дозволяє значно знизити матеріальні і трудові витрати при ремонтно-будівельних роботах, а також при зведенні конструкцій різних просторових параметрів, що мають значну вагу і габаритні розміри в умовах підвищеної вологості і коливань температури навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що ремонтний склад містить суміш піску і цементу. Відповідно до корисної моделі, склад додатково містить редиспергуючий порошок, прискорювач схоплювання, прискорювач набору міцності і прискорювач твердіння при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: редиспергуючий порошок 0,6-0,7 прискорювач схоплювання 2,3 прискорювач набору міцності 0,9-1,2 прискорювач твердіння 0,7-1,7 цемент 60,0-62,0 пісок решта. Для підвищення пластичності суміші і її адгезійних властивостей при нанесенні на поверхня, що ремонтується, а також підвищення продуктивності при укладанні суміші, склад додатково містить ефір целюлози 0,5 мас. % від загальної кількості суміші. Заявлений склад реалізується в такий спосіб. У підготовлений пісок уводять цемент, наприклад, портландцемент марка якого повинна бути не менше 400 у кількості 60,0-62,0 мас. % від загальної кількості суміші. Після одержання рівномірної по вмісту суміші в неї вводять необхідні інгредієнти. У першу чергу вводять редиспергуючий порошок у кількості 0,6-0,7 мас. % від загальної маси суміші. Як редиспергуючий порошок (РП) використовують, наприклад, потрійний співполімер етилену, вінілаурату і вінілхлориду або співполімерів вінілацетату і етилену. Цю речовину вносять у кількості - 0,6-0,7 мас. % від загальної кількості суміші. Використання полімерів (РП) забезпечує поліпшення міцності на розтягання і стиск. Полімер утворює еластичну плівку, що збільшує гнучкість шару. Полімери є пластичними матеріалами, тому вони ефективно гасять ударні навантаження. У процесі схоплювання розчину полімер заповнює капіляри, перешкоджаючи проникненню рідини в шар розчину. Полімерна плівка, що утвориться між компонентами розчину, зміцнює зв'язок між ними і знижує коефіцієнт стирання. Матеріали, що входять до складу РП, зменшують внутрішні руйнування шару розчину під час перепадів температур. Ця речовина застосовується як додаткове в'яжуче і як гідрофобний засіб. РП поліпшує адгезію, міцність на вигин, здатність до деформації, сумішей із цією добавкою. При додаванні достатньої кількості РП будівельні матеріали здобувають гарну здатність до деформації, у тому числі і при низьких температурах. Властивість РП надає клеям на основі цементного в'язку гарну адгезію. У силу яскраво вираженої гідрофобності, зменшується руйнування шару клею під дією атмосферних опадів і низьких температур. Редиспергуючі порошки, що включають у склад сухих сумішей, добре диспергуються у воді. Завдяки їм поліпшуються властивості суміші. Утворена суміш відрізняється гарною еластичністю під час нанесення, підвищеною адгезією до різних поверхонь, поліпшеною стійкість до стирання, більшою пластичність і міцністю на вигин. Після внесення редиспергуючого порошку в суміш вносять прискорювач схоплювання в кількості 2,30 мас. %. і прискорювач твердіння суміші в кількості 0,7-1,7 мас. %. Добавки-прискорювачі схоплювання і твердіння забезпечують прискорення процесів гідратації і твердіння цементного тесту з метою формування бетону з достатньою "критичною" міцністю, що могла б забезпечити його опірність тиску замерзаючої в порах води і формування дрібнопористої структури цементного каменю і бетону. Це дає можливість заморожування розчину до температур нижче розрахункової без небезпеки його розморожування, тому що в бетоні різко скорочується кількість вільної води, а дрібнопориста структура виключає можливість замерзання води в порах при звичайних зимових температурах. Основним критерієм ефективності добавок-прискорювачів схоплювання бетонних і розчинних сумішей є прискорення процесу схоплювання на 25 % і більше (при температурі навколишнього повітря (20+2)°С). Для добавок-прискорювачів твердіння бетону по вимогах надійності необхідне підвищення міцності бетону на 20 % і більше у віці однієї доби нормального твердіння. 2 UA 68965 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зараз знайшли застосування наступні види добавок-прискорювачів схоплювання і твердіння бетону. Хлорид кальцію. Кристалічний порошок білих кольорів у вигляді СаС 2 або дигідрату СаС2·2Н2О, а також водних розчинів. Нітрат кальцію. Випускається у вигляді кристалів Ca(NO 3)2 або тетрагідрату Ca(NO3)2·4Н2О. Нітрит-нітрат кальцію. Суміш нітриту і нітрату кальцію в співвідношенні по масі 1:1 у вигляді водного розчину або пасти. Нітрит-нітрат-хлорид кальцію. Продукт, одержуваний змішуванням нітрит-нітрату кальцію із хлоридом кальцію в співвідношенні 1:1. Сульфат натрію. Кристали білих кольорів з жовтим відтінком у вигляді декагідрату Na2SO4·10Η2Ο або зневодненої солі. Нітрат натрію. Безбарвні кристали у вигляді NaNO3. Солі мурашиної кислоти. Хлорид натрію. Кристалічний порошок білих кольорів, розчинний у воді. Тринатрійфосфат. Продукт у вигляді плавленого і кристалічного Lі3O4. Технічний кристалогідрат сульфату натрію (натрій сірчанокислий технічний). Тіосульфат натрію. Безбарвні кристали Na2S2O3, добре розчинні у воді. Дія добавок-прискорювачів схоплювання і твердіння бетону полягає в активізації процесу гідратації цементу, що приводить до прискореного утворення гелів, які захоплюють у свої осередки велику кількість рідкої фази і внаслідок цього викликають швидке схоплювання і наступне інтенсивне зміцнення цементного каменю. По механізму дії добавки-прискорювачі розділяють на два класи. Добавки електролітів першого класу, що містять однойменні з в'язкими речовинами кальційіони, підвищують їхню розчинність і прискорюють процеси гідратації і твердіння переважно на ранній стадії, інтенсифікуючи утворення тривимірних зародків нової фази і збільшуючи дисперсність продуктів гідратації. Добавки електролітів другого класу, реагуючи з мінеральними в'язкими матеріалами, утворюють важкорозчинні з'єднання. У результаті реакцій приєднання складових цементу і добавок другого класу спостерігається підвищення міцності структур твердіння і непроникності бетону. Це, головним чином, обумовлене тим, що відповідно до механізму дії добавок, відбувається швидке утворення первинного структурного каркаса з подвійних солей гідратів, що обростає потім гідросилікатами кальцію. У присутності добавок зростає питома поверхня цементного каменю і зменшується середній розмір пор. Одночасно з розвитком мікропористої структури відбувається більш інтенсивне зв'язування вологи адсорбційними силами. Прискорювачі твердіння позитивно впливають на структуру цементного каменю на всіх рівнях: вони збільшують обсяг мікропор і зменшують обсяг макропор при незначній зміні загальної пористості. У суміш вноситься прискорювач набору міцності в кількості 0,9-1,2 мас. %, що являє собою, наприклад, суміш неорганічних і органічних солей натрію. Застосування прискорювача набору міцності дозволяє: - збільшити рухливість бетонної суміші без зниження міцності і довговічності бетону (при незмінному вмісті води і цементу); - збільшити міцнісні характеристики бетону на 25 % і більше (за рахунок скорочення витрати води при незмінних витраті цементу і рухливості бетонної суміші); - збільшити показники по міцності суміші в ранній термін (1-2 доби) на 50 % і більше; - прискорити процес набору міцності суміші, - зберігається рухливості суміші; - скоротити час на досягнення бетоном необхідної міцності; - знизити витрати цементу в сумішах на 20-25 %. Співвідношення сухої суміші до води повинне бути: при ручному нанесенні на 1 кг сухій суміші 0,14-0,15 л води. При введенні ефіру целюлози в кількості 0,5 мас. % забезпечується легкість перемішування готової до застосування суміші без утворення грудок. Це дуже важливо в тому випадку, коли суміш готуватися безпосередньо для застосування без засобів механізації. Ефект легкості перемішування досягається за рахунок того, що ефір целюлози має змазуючі властивості, чим зменшує тертя між окремими мінеральними частками. Цей ефект дозволяє знизити витрати часу на готування суміші. 3 UA 68965 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ефір целюлози збільшує строк придатності складу, збільшуючи його життєздатність, і продовжує робочий ресурс складу. Вміст води в клеї впливає на час схоплювання, що визначає розмір площі, що може бути намазана клеєм за один раз. Ефіри целюлози збільшують кількість води в клеї, зменшуючи до мінімуму кількість води, що усмоктується підкладкою і плиткою. Такий збільшений час схоплювання дає виграш у продуктивності, оскільки клей може бути нанесений на більшу площу. Шляхом забезпечення відповідної густоти суміші підвищують адгезивну здатність навіть при високому співвідношенні між водою і твердими частками, забезпечуючи кращий результат і запобігаючи утворенню патьоків. Після змішування усіх компонентів, клей приводять у робочий стан додаванням у суміш води. Кількість води визначають залежно від умов закріплювання плитки, її ваги та розмірів. Дослідження суміші проводили на основних базових складах, параметри яких відповідають заявлюваним і забезпечують високу якість і стабільність при експлуатації. У першому базовому складі (реєстраційний індекс SR-106), основні інгредієнти були представлені в наступному співвідношенні, мас. %: редиспергуючий порошок 0,7 прискорювач схоплювання 2,3 прискорювач набору міцності 0,9 прискорювач твердіння 0,7 цемент 60,0 пісок решта. У другому базовому складі (реєстраційний індекс SR-108BT), основні інгредієнти були представлені в наступному співвідношенні, мас. %: редиспергуючий порошок 0,6 прискорювач схоплювання 2,3 прискорювач набору міцності 1,2 прискорювач твердіння 1,7 цемент 62,0 пісок решта. Для підвищення пластичності суміші і її адгезивних властивостей при нанесенні на поверхню, а також підвищення продуктивності при укладанні суміші, склад додатково містить ефір целюлози 0,5 мас. % від загальної кількості суміші. При зменшенні кількості ефіру целюлози в отриманій суміші не відбувається істотної рухливості піщаних часток і суміш гірше укладається особливо при виливці відповідальних бетонних і залізобетонних конструкцій. При збільшенні кількості ефіру целюлози стосовно до заявленого складу - не відбувається приріст якісних і експлуатаційних показників при збільшенні собівартості виробництва цієї суміші. Дослідження показали, що в цілому заявлена суміш забезпечує високі експлуатаційні параметри і відповідає всім пропонованим вимогам по міцності і здатності протистояти тривалим статичним і динамічним навантаженням. Зменшення кількості інгредієнтів менше заявленого діапазону приводить до погіршення експлуатаційних характеристик виробу, а збільшення кількості застосовуваних інгредієнтів приводить до значних матеріальних витрат на виготовлення суміші без приросту його якісних експлуатаційних характеристик. Поверхня перед нанесенням складу повинна бути очищена від бруду. Поверхні бетону із цементною плівкою, що утворилася, а також гладко затерті поверхні ретельно обробляють для додання їм шорсткості. Після виконання робіт з нанесення ремонтного складу необхідно забезпечити ретельний догляд за нанесеним покриттям. Для цього використовують стандартні методи догляду за цементовмісними матеріалами. Дослідження показали високу ефективність складу і універсальність його застосування для утворення шару, що твердіє, призначеного для закріплення поверхні відповідальних будівельних конструкцій. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється, що містить суміш піску і цементу, який відрізняється тим, що склад додатково містить редиспергуючий порошок, прискорювач 4 UA 68965 U схоплювання, прискорювач набору міцності і прискорювач твердіння при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: редиспергуючий порошок 0,6-0,7 прискорювач схоплювання 2,3 прискорювач набору міцності 0,9-1,2 прискорювач твердіння 0,7-1,7 цемент 60,0-62,0 Пісок решта. 2. Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється, за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить ефір целюлози 0,5 мас. % від загальної кількості суміші. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 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 5