Сухая строительная смесь
Владельцы патента RU 2262493:
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СОДА" (ОАО "СОДА") (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам на основе смешанных известково-цементных вяжущих, и может быть использовано для приготовления строительных растворов для производства внутренних высококачественных отделочных штукатурных работ. Техническим результатом является получение высококачественной отделки поверхности с повышенными водоудерживающими и пластифицирующими свойствами, а также высокими адгезионными свойствами, с высокой устойчивостью к усадке и образованию трещин, а также снижение себестоимости, утилизация отходов производства. Сухая строительная смесь содержит в качестве известкового вяжущего известь гидратную, а в качестве заполнителя - известняковый песок с содержанием СаСО3 90-95 мас.% и размером частиц от 0,001 до 0,8 мм - отход производства фракции известняка, подаваемой на обжиг в производстве оксида кальция, причем известняковый песок в зависимости от размера фракции берут в следующем соотношении, мас.%: фракция 0,001-0,09 мм - 25,0-35,0, 0,09-0,8 мм - 65,0-75,0 и сухая смесь имеет следующий состав, мас.%: портландцемент 10,0-16,0 известь гидратная 3,0-7,0, указанный известняковый песок 80,7-84,825, метилгидроксиэтилцеллюлоза 0,08-0,1, этилгидроксиэтилцеллюлоза 0,02-0,04, гидроксипропиловый крахмал 0,02-0,03, высокомолекулярный олефин сульфоната 0,02-0,03, бентонитовые слоистые силикаты на базе гекторита 0,03-0,05, эфир крахмала 0,005-0,01. Предлагаемый состав штукатурной смеси имеет высокую устойчивость к сползанию, у смеси отсутствует склонность к трещинообразованию и усадочным явлениям, а также выше прочность сцепления с основанием. 1 табл.
Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам на основе смешанных известково-цементных вяжущих, и может быть использовано для приготовления строительных растворов для производства внутренних высококачественных отделочных штукатурных работ.
В последние десятилетия получили распространение сухие смеси для приготовления строительного раствора, позволяющие выводить строительные технологии на качественно более высокий уровень, а именно гарантированное стабильно высокое качество смесей, придание им специальных свойств за счет применения разнообразных химических добавок, уменьшение потерь при производстве за счет мелкой фасовки сухих смесей, сокращение транспортных расходов за счет снижения объемов транспортных перевозок и др.
Широкую известность получили сухие строительные смеси, содержащие известково-цементное вяжущее, песок в качестве заполнителя и органические добавки (водоудерживающие, поверхностно-активные, адгезионные и т.д.) [Строительные материалы. Под ред. Г.И.Горчакова - М.: Высшая школа, 1982 г.]. Перед применением такую фасованную смесь затворяют водой.
В соответствии со стандартом (ГОСТ 28013-98) строительные растворы должны соответствовать основным показателям качества: подвижности, водоудерживающей способности, расслаиваемости, средней плотности, а после твердения должны обладать прочностью на сжатие и при изгибе, прочностью сцепления с основанием.
Известна сухая строительная смесь, включающая цемент, песок, известковое связующее, дополнительно содержащая полимерное вяжущее, слюду, двуокись титана [А.С. СССР №391097, МПК С 04 В 28/02, 1973 г.].
Известна также строительная композиция, включающая портландцемент, известковое тесто, хлористый натрий и сурик железный [А.С. СССР №666146, МПК С 04 В 28/18, 1977].
Но известные смеси имеют слабую водоудерживающую способность и недолговечны, что ограничивает области их применения.
Известна сухая строительная смесь, содержащая портландцемент, известь-пушонку, песок кварцевый, слюду и дополнительно содержит пигменты [Пат. РФ №2122552, МПК С 04 В 28/04, 1998 г.].
Данная строительная смесь, хотя и имеет достаточно высокие прочностные показатели, но в основном предназначена для декоративной окраски (побелки) как внутри, так и снаружи зданий, сооружений.
Также известна сухая строительная смесь, включающая цемент, песок, известковое связующее, полимерное вяжущее, минеральный наполнитель, причем в качестве минерального наполнителя используют мел с массовыми долями хлористого натрия не более 1,5% и не более 4,0% - отход производства едкого натра и рассолоочистки, в качестве известкового связующего - известь-пушонку - отход производства карбида кальция, известь обожженную - отход производства карбида кальция и гипохлорида кальция, в качестве полимерного вяжущего - поливинилхлорид - отход производства поливинилхлорида, и дополнительно золу ТЭЦ и метилцеллюлозу [Пат. RU №2162827, МПК С 04 В 28/02,1999 г.].
Также известна сухая строительная смесь, содержащая, мас.%: цемент 40-55, кварцевый песок 45-55, известковую смесь для горных пород 0,5-2,0, пластификатор на основе метилцеллюлозы и метилоксипропилцеллюлозы 0,4-0,5. [Пат. RU №2119467, МПК С 04 В 28/02, 1996 г.].
Но известные сухие смеси также имеют недостаточно высокую водоудерживающую способность и прочность сцепления с основанием.
Известна сухая строительная смесь, содержащая, мас.%:
| цемент | 17-40 |
| песок | 60-83 |
| механоактивизированную добавку- | |
| суперпластификатор С-3 | 0,5-2,0 |
[Пат. RU №2182137, МПК С 04 В 28/02].
Добавка с пластификатором может содержать противоморозную добавку в количестве от 0,5 до 5,0% от массы цемента.
Добавка с пластификатором может содержать уплотняющую добавку в количестве от 0,5 до 5,0% от массы цемента.
Добавка с пластификатором может содержать дисперсно-армирующую добавку в количестве от 0,5 до 5,0% от массы цемента.
Добавка с пластификатором может содержать красящую добавку в количестве от 0,5 до 5,0% от массы цемента.
Сухая смесь также может содержать и смесь вышеуказанных добавок.
Представленная сухая смесь используется для производства кладочных и штукатурных работ.
Приготовленная смесь для штукатурных работ по патенту 2182137 имеет недостаточные водоудерживающие и технологические свойства.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является сухая строительная смесь, содержащая, мас.%:
| известково-цементное вяжущее | 7-29 |
| заполнитель - окись кремния в виде песка | 71-93 |
| органические добавки | 0-0,2 |
[Пат. RU №2196752, МПК С 04 В 28/02, 2000 г.].
В качестве заполнителя используют указанный кварцевый песок фракции с размером частиц от 0 до 2,5 мм, причем количество фракции от 0 до 0,5 мм составляет 10,0-28,85 мас.%, фракции от 0,5 до 1,25 мм - 33,6-49,6 мас.%, фракции от 1,25 до 2,50 мм - 16,6-20,4 мас.%
В качестве органических добавок используют водоудерживающие добавки на основе метилцеллюлозы.
Для увеличения водоудерживающей способности песок фракционируют и вводят так в смесь, чтобы вес фракции 0,5-1,25 мм превышал суммарный вес других фракций песка, но не более чем в три раза.
Известная сухая смесь при затворении ее водой имеет недостаточные пластифицирующие свойства, а соответственно технологичность нанесения, а также недостаточно высокую водоудерживающую способность для работы в тонких слоях штукатурки и недолговечность, и может быть использована для выполнения только рядовых штукатурных работ.
В основу предлагаемого изобретения положена задача создания сухой строительной смеси на основе известково-цементного вяжущего для проведения внутренних штукатурных работ с целью высококачественной отделки поверхности с повышенными водоудерживающими и пластифицирующими свойствами, а также высокими адгезионными свойствами, с высокой устойчивостью к усадке и образованию трещин, а также снижение себестоимости, утилизация отходов производства.
Поставленная задача решается тем, что в качестве известкового вяжущего используют известь гидратную, а в качестве заполнителя - известняковый песок с содержанием СаСО3 90-95 мас.% и размером частиц от 0, 001 до 0,8 мм - отход производства фракции известняка, подаваемой на обжиг в производстве оксида кальция, причем известняковый песок в зависимости от размера фракции берут в следующем соотношении, мас.%:
| фракция | 0, 001-0,09 мм 25,0-35,0 |
| 0,09-0,8 мм 65,0-75,0 |
в качестве органических добавок смесь дополнительно содержит гидроксипропиловый крахмал, высокомолекулярный олефин сульфоната, бентонитовые слоистые силикаты на базе гекторита, эфир крахмала, и сухая смесь имеет следующий состав, мас.%:
| портландцемент | 10,0-16,0 |
| известь гидратная | 3,0-7,0 |
| известняковый песок | 80,7-84,825 |
| органическая добавка | 0,175-0,260. |
в качестве которой используют соединения, мас.%:
| метилгидроксиэтилцеллюлоза | 0,08-0,1 |
| этилгидроксиэтилцеллюлоза | 0,02-0,04 |
| гидроксипропиловый крахмал | 0,02-0,03 |
| эфир крахмала | 0,005-0,01 |
| высокомолекулярный олефинсульфоната | 0,02-0,03 |
| бентонитовые слоистые силикаты | 0,03-0,05 |
В качестве вяжущих веществ используют портландцемент 500 ПЦ-ДО по ГОСТ 10178-85 и известь гидратную по ГОСТ 9179-77.
Использование в качестве заполнителя известнякового песка различных фракций позволяет повысить водоудерживающую способность строительного раствора и соответственно получить хорошую подвижность и жизнеспособность смеси, что улучшает технологичность нанесения на основания. Сочетание фракций известнякового песка в заявляемом соотношении способствует достижению высокой адгезии штукатурного слоя к основаниям, позволяет получить плотную структуру затвердевшего раствора и повысить долговечность и надежность строительной конструкции.
Кроме того, использование мелкой фракции известняка, являющейся отходом производства извести, в качестве заполнителя сухих строительных смесей позволяет утилизировать образующиеся в избытке фракции известняка и квалифицированно использовать природные ресурсы.
В качестве водоудерживающей добавки в заявляемом составе применяют сочетание 2-х видов целлюлозы - метилцеллюлозу и этилгидроксиэтилцеллюлозу, что позволяет наиболее полно провести гидратацию клинкерных минералов цемента в течение процесса твердения штукатурки в тонком слое. Для улучшения пластичности и смачиваемости смеси используют порообразователь в виде высокомолекулярного олефина сульфоната, например, торговой марки «Hostapur OSB» в количестве 0,01-0,04 мас.%. В качестве добавки, улучшающей технологичность нанесения штукатурки, а именно уменьшающей липкость к инструменту и улучшающей устойчивость к сползанию с основания, используют гидроксипропиловый крахмал, например, торговой марки «Амилотекс 8100», а для устранения комкообразования и улучшения гладкости вводят эфир крахмала, например, торговой марки «Тиловис SE 7». Для компенсации усадочных явлений, которыми сопровождается твердение цементного вяжущего, и улучшения трещиностойкости в состав смеси вводится добавка модифицированной бентонитовой глины в виде бентонитовых слоистых минералов на базе гекторита, имеющая торговую марку «Бентоне ОС».
Приготовление сухой строительной смеси заключается в следующем.
Сначала готовят фракционированный известняковый песок, значения фракций которого указаны выше. Для этого отход известняка в производстве извести - известняковый щебень размером менее 30 мм сушат, измельчают и рассевают на заявляемые фракции. Далее все компоненты после весового дозирования в заявляемом соотношении подаются в смеситель, в котором простым смешением получают готовую к применению сухую строительную смесь.
Испытания сухой строительной смеси проводят по методикам ГОСТ 5802-86. После затворения смеси водой в определенном водотвердом отношении для полученной растворной смеси определяют водоудерживающую способность, по тестам определяют сползание, жизнеспособность смеси оценивают по ГОСТ 310.3-76, усадку определяют по ГОСТ 11052-74, прочность сцепления с основанием - по ГОСТ 28574-90.
Примеры приготовления составов предлагаемой сухой строительной смеси и ее показатели представлены в таблице.
Как видно из представленных показателей, заявляемая сухая строительная смесь имеет более высокую водоудерживающую способность, а соответственно у нее выше жизнеспособность. Предлагаемый состав штукатурной смеси имеет высокую устойчивость к сползанию, у смеси отсутствует склонность к трещинообразованию и усадочным явлениям, а также выше прочность сцепления с основанием. Данные преимущества позволяют проводить заявляемой смесью высококачественные отделочные штукатурные работы для обработки стен в помещениях с нормальной и повышенной влажностью как вручную, так и механизированным способом, создавая поверхность, готовую к покраске, без дополнительных технологических приемов.
| №№ п.п | Показатели | Примеры предлагамых составов | Прототип | |||||
| материалы | 1 | 2 | 3 | материалы | 1 | 2 | ||
| 1. | Состав, мас.% | портландцемент | 10,0 | 10,0 | 12,0 | известково-цементное | ||
| известь гидратная | 5,0 | 7,0 | 7,0 | вяжущее | 19,9 | 19,9 | ||
| метилцеллюлоза | 0,08 | 0,08 | 0,1 | органические добавки | 0,1 | 0,1 | ||
| этилцеллюлоза | 0,03 | 0,02 | 0,02 | фракции песка: | ||||
| гидроксипропилкрахмал | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0-0,5 мм | 10 | 20 | ||
| эфир крахмала | 0,007 | 0,005 | 0,01 | 0,5-1,25 мм | 49,6 | 40 | ||
| высокомолекул. олефин | 0,025 | 0,02 | 0,03 | 1,25-2,5 мм | 20,4 | 20 | ||
| бентонит | 0,04 | 0,03 | 0,05 | |||||
| известняковый песок всего | 84,798 | 82,825 | 80,76 | |||||
| при соотношении фракций: | ||||||||
| 0,001-0,09 мм | 31,0 | 35,0 | 25,0 | |||||
| 0,09-0,8 мм | 69,0 | 65,0 | 75,0 | |||||
| 2. | Водоудерживающая способность, % | 99,4 | 99,6 | 99,9 | 98,0 | 96,4 | ||
| 3. | Трещинообразован. | нет | нет | нет | есть | есть | ||
| 4 | Сползание, мм | 0 | 0 | 0 | 3 | 3 | ||
| 5. | R сцепления, МПа | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,4 | 0,45 | ||
| 6. | Жизнеспособн. ч | 4 | 4 | 4 | 2 | 2 | ||
| 7. | Усадка, мм/м | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,6 | 0,6 |
Сухая строительная смесь для приготовления строительного раствора, включающая цемент, известковое вяжущее, заполнитель, органическую добавку, отличающаяся тем, что в качестве известкового вяжущего используют известь гидратную, а в качестве заполнителя - известняковый песок с содержанием СаСО3 90-95 мас.% и размером частиц от 0,001 до 0,8 мм - отход производства фракции известняка, подаваемой на обжиг в производстве оксида кальция, причем известняковый песок в зависимости от размера фракции берут в следующем соотношении, мас.%:
| Фракция 0,001-0,09 мм | 25,0-35,0 |
| 0,09-0,8 мм | 65,0-75,0 |
в качестве органической добавки, помимо метилгидроксиэтилцеллюлозы, дополнительно она содержит этилгидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропиловый крахмал, высокомолекулярный олефин сульфоната, бентонитовые слоистые силикаты на базе гекторита, эфир крахмала, и сухая смесь имеет следующий состав, мас.%:
| Портландцемент | 10,0-16,0 |
| Известь гидратная | 3,0-7,0 |
| Известняковый песок | 80,7-84,825 |
| Метилгидроксиэтилцеллюлоза | 0,08-0,1 |
| Этилгидроксиэтилцеллюлоза | 0,02-0,04 |
| Гидроксипропиловый крахмал | 0,02-0,03 |
| Высокомолекулярный олефин сульфоната | 0,02-0,03 |
| Бентонитовые слоистые силикаты | 0,03-0,05 |
| Эфир крахмала | 0,005-0,01 |
