Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється

Реферат: UA 68969 U UA 68969 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, а також там, де необхідний швидкий набір проектної міцності. Корисна модель може бути використана в тому випадку, коли є часткові порушення локального характеру в будівельних конструкціях, а також порушення, що не знижують несучу здатність конструкцій. Крім того, корисна модель може бути використана для безрулонної гідроізоляції армованого бетону з метою підвищення несучої здатності несучих і не несучих будівельних конструкцій в умовах підвищеної вологості або впливу агресивного середовища атмосфери промислових підприємств. 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 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 залізобетонні конструкції. Зокрема, ремонтний склад може бути використаний як основа для готування відповідальних бетонних і залізобетонних конструкцій у вигляді балок і колон, які піддаються значним статичним і динамічним навантаженням. Найбільш близьким рішенням, вибраним як найближчий аналог, є ремонтно-відбудовчий 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 використовувати як в'язкий розчин або в самостійному вигляді для зміцнення будівельних конструкцій. Крім того, відома суміш може використовуватися для 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 при опорі напругам, що розтягують і стискають. Виготовлення конструкцій з відомої суміші можливо для невідповідальних умов експлуатації при практично повній відсутності динамічних і статичних навантажень 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 призводить до збільшення витрат на ремонтні і будівельні роботи, а також призводить до додаткових трудових витрат із-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, ефіру целюлози, а також прискорювача твердіння. Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тім, що суміш має високий 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, перешкоджаючого проникнення 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. 1 UA 68969 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Відомий склад може бути використаний для виробництва відповідальних бетонних і залізобетонних конструкцій, а також для безрулонної гідроізоляції будівельних конструкцій в умовах підвищеної вологості. 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 використати для ремонту відповідальних будівельних конструкцій або при їхньому виготовленні за короткий період часу. 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, що експлуатуються в умовах підвищеної вологості і коливань температури навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється, 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 0,5-2,0 прискорювач схоплювання 1,0-2,25 прискорювач набору міцності 3,5-4,0 ефір целюлози 0,5 цемент 60,5-62,5 пісок решта. Для підвищення швидкості твердіння суміші, а також підвищення продуктивності при укладанні суміші, склад додатково містить прискорювач твердіння - 0,7 мас. % - від загальної кількості суміші. Заявлений склад реалізується в такий спосіб. У підготовлений пісок, що пройшов термообробку, вводять цемент, наприклад портландцемент, марка якого повинна бути не менше 400, у кількості 60,5-62,5 мас. % від загальної кількості суміші. Після одержання рівномірної по вмісту суміші в неї вводять необхідні інгредієнти. У першу чергу вводять редиспергуючий порошок у кількості 0,5-2,0 мас. % від загальної маси суміші. Як редиспергуючий порошок (РП) використовують, наприклад, потрійний сополімер етилену, вінілаурату і вінілхлориду або сополімерів вінілацетату і етилену. Цю речовину вносять у кількості - 0,5-2,0 мас. % від загальної кількості суміші. Використання полімерів (РП) забезпечує поліпшення міцності на розтягання і стиск. Полімер утворює еластичну плівку, що служить містком між компонентами розчину. Полімери є пластичними матеріалами, 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, шаруючи розчин під час перепадів температур. Ця речовина застосовується як додатковий в'яжучий і як гідрофобний засіб. РП поліпшує адгезію, міцність на вигин, здатність до деформації, зносостійкість із цією добавкою. При додаванні достатньої кількості РП будівельні матеріали здобувають гарну здатність до деформації, у тому числі і при низьких температурах. Властивість РП сполучення гідрофобної дії з функцією в'яжучого надає суміші на основі цементу гарну адгезію. У силу яскраво вираженої гідрофобності зменшується руйнування шару 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 стійкістю до стирання, значною пластичністю і міцністю на вигин. Після внесення редиспергуючого порошку в суміш вносять прискорювач схоплювання в кількості 1,0-2,25 мас. %. і прискорювач твердіння суміші в кількості 0,7 мас. %. Добавки-прискорювачі схоплювання і твердіння забезпечують 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 2 UA 68969 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розморожування, тому що в бетоні різко скорочується кількість вільної води та формується дрібнопориста структура, що 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. Зараз, наприклад, знайшли застосування наступні види добавок-прискорювачів схоплювання і твердіння бетону. Солі мурашиної кислоти. Хлорид кальцію. Кристалічний порошок білих кольорів у вигляді СаС 2 або дигідрату СаС2·2Н2О, а також водяних 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 водяного розчину або паст. Нітрит-нітрат-хлорид кальцію. Продукт, одержуваний змішанням нітрит-нітрату кальцію із хлоридом кальцію в співвідношенні 1:1. Сульфат натрію. Кристали білих кольорів з жовтим відтінком у вигляді декагідрату Na2SO4·10Н2О або безводної солі. Нітрат натрію. Безбарвні кристали у вигляді NaNO3. Хлорид натрію. Кристалічний порошок білих кольорів, розчинний у воді. Тринатрійфосфат. Продукт у вигляді плавленого і кристалічного Li3O4. 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 кальцій іони, 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 важко розчинні комплексні 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. В суміш вноситься прискорювач набору міцності в кількості 3,5-4,0 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 витратах 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 рухливість суміші; - скоротити час на досягнення бетоном необхідної міцності; - знизити витрату цементу в сумішах на 20-25 %. 3 UA 68969 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Співвідношення сухої суміші до води повинне бути: при ручному нанесенні на 1 кг сухої 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. Ефект легкості перемішування досягається за рахунок того, що ефір целюлози має змащувальні властивості, чим зменшує тертя між окремими мінеральними частками. Цей ефект дозволяє знизити витрати часу на готування суміші. Ефір целюлози збільшує строк придатності складу, збільшуючи його життєздатність, і продовжує їхній робочий ресурс. Вміст води впливає на час схоплювання, що визначає розмір площі, яка може бути намазана сумішшю за один раз. Ефіри целюлози збільшують кількість води в суміші, зменшуючи до мінімуму кількість води, що усмоктується підкладкою і плиткою. Такий збільшений час схоплювання дає виграш у продуктивності, оскільки суміш може бути нанесена на більшу площу. Шляхом забезпечення відповідної густоти суміші, що утримує ефір целюлози, підвищують адгезійну здатність навіть при високому співвідношенні між водою і твердими частками, забезпечуючи більш гарний результат і запобігаючи утворенню патьоків. Після змішування усіх компонентів суміш приводять у робочий стан додаванням у суміш води. Кількість води визначають у залежності умов закріплювання плитки, її ваги та розмірів. Дослідження суміші проводили на основних базових складах, параметри яких відповідають заявленим і забезпечують високу якість і стабільність при експлуатації. У першому базовому складі (реєстраційний індекс SR-111) основні інгредієнти були представлені в наступному співвідношенні, мас. %: редиспергуючий порошок 0,5 прискорювач схоплювання 1,0 прискорювач набору міцності 4,0 ефір целюлози 0,5 цемент 60,5 пісок решта. У другому базовому складі (реєстраційний індекс SR-110) основні інгредієнти були представлені в наступному співвідношенні, мас. %: редиспергуючий порошок 2,0 прискорювач схоплювання 2,25 прискорювач набору міцності 3,5 ефір целюлози 0,5 цемент 62,5 пісок решта. У варіантному виконанні ремонтно-монтажний склад містить прискорювач твердіння 0,7 мас. % від загальної кількості суміші. При зменшенні кількості прискорювача твердіння знижується швидкість прискорення твердіння суміші, а при збільшенні кількості прискорювача твердіння не відбувається приріст швидкості твердіння суміші. Дослідження показали, що в цілому заявлена суміш забезпечує високі експлуатаційні параметри і відповідає всім вимогам по міцності і здатності протистояти тривалим статичним і динамічним навантаженням. Зменшення кількості інгредієнтів менш заявленого діапазону призводить до погіршення експлуатаційних характеристик виробу, а збільшення кількості застосовуваних інгредієнтів призводить 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 догляду 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 або виливки відповідальних будівельних конструкцій. 4 UA 68969 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 1. Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється, що містить суміш піску і цементу, який відрізняється тим, що склад додатково містить редиспергуючий порошок, прискорювач схоплювання, прискорювач набору міцності і прискорювач твердіння при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: редиспергуючий порошок 0,5-2,0 прискорювач схоплювання 1,0-2,25 прискорювач набору міцності 3,5-4,0 ефір целюлози 0,5 цемент 60,5-62,5 пісок решта. 2. Ремонтно-монтажний склад, що швидко схоплюється, за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить прискорювач твердіння 0,7 мас. % від загальної кількості суміші. 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