Композиция для отделки фасадов зданий
Владельцы патента RU 2273622:
Котов Виктор Иннокентьевич (RU)
Ларионов Виктор Иосифович (RU)
Ларионов Дмитрий Викторович (RU)
Громов Николай Николаевич (RU)
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к композициям, предназначенным для отделки фасадов зданий. Технический результат - повышение морозостойкости покрытия. Композиция для отделки фасадов зданий, включающая водоразбавляемое полимерное связующее, белый портландцемент и воду, содержит в качестве водоразбавляемого полимерного связующего 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию и дополнительно белый кварцевый песок с модулем крупности Мкр=0,5-1,02, хлорное железо и портландцемент серый при следующем соотношении компонентов, мас.%: 50%-ная пластифицированная поливинилацетатная дисперсия - 4,9-5,5, портландцемент белый - 22,5-25,0, песок кварцевый белый с модулем крупности Мкр=0,5-1,02 - 37,2-40,0, хлорное железо - 1,0-1,5, портландцемент серый - 11,2-12,0, вода - остальное. 4 табл.
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к композициям, предназначенным для отделки фасадов зданий.
Известна композиция дня отделки фасадов зданий, содержащая, мас.%:
| Дивинилстирольный латекс | 30-40 |
| Цемент | 5-20 |
| Казеиновый клей | 6-8 |
| Песок | 15-17 |
| Армирующая добавка | 0,5-10 |
| Пигмент | 0,5-1,5 |
| Перлит | 2-5 |
| Натриевая или магниевая соль | |
| кремнефтористой кислоты или | |
| криолит | 0,5-2 |
| Фосфогипс или смесь CaSO4·0,5 H2O | |
| и CaSO4·2H2O в соотношении 1:10-1:25 | 5-10 |
| Вода | Остальное |
Известная композиция характеризуется недостаточной морозостойкостью покрытия /А.С. СССР № 771054, кл. С 04 В 25/02, 1978 г./.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для отделки фасадов зданий, содержащая, мас.%:
| Водоразбавляемое полимерное | |
| связующее | 9,0-26,0 |
| Клей казеиновый | 1,3-3,4 |
| Портландцемент | 0,8-8,6 |
| Фосфогипс или смесь CaSO4·0,5 H2O | |
| и CaSO4·2H2O | 47,0-76,8 |
| Первичные арил-алкилсульфонаты | 0,1-1,0 |
| Вода | Остальное |
/См. А.С. CCGP № 981286, кл. С04В 25/02, 1982 г./.
Известная композиция, принятая за прототип, характеризуется недостаточной морозостойкостью покрытия.
Решаемая задача - повышение морозостойкости покрытия.
Это достигается тем, что композиция для отделки фасадов зданий, включающая водоразбавляемое полимерное связующее, белый портландцемент и воду, содержит в качестве водоразбавляемого полимерного связующего 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию и дополнительно белый кварцевый песок с модулем крупности Мкр=0,5-1,02, хлорное железо и портландцемент серый при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 4,9-5,5 |
| Портландцемент белый | 22,5-25,0 |
| Портландцемент серый | 11,2-12,0 |
| Песок кварцевый белый | |
| с модулем крупности Мкр=0,5-1,02 | 37,5-40,0 |
| Хлорное железо | 1,0-1,5 |
| Вода | Остальное |
Для приготовления композиции применяли 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию Калининского завода резинотехнических изделий Саратовской области.
Портландцемент белый ГОСТ 965-78.
Портландцемент серый ГОСТ 10178-85.
Песок кварцевый белый карьера «Лесной» Саратовской области ГОСТ 8736-85.
Хлорное железо.
Вода до плотности ρ=1,4 г/см3.
Была исследована морозостойкость предлагаемого покрытия и покрытия по прототипу.
Для этого были приготовлены 5 композиций по изобретению и одна композиция по прототипу с различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу 1.1, а физико-механические показатели - в таблицу 1.2, а также приведены примеры.
Технология приготовления композиции следующая. В данном количестве воды растворяют хлорное железо, потом вводят ПВА и все перемешивают в течение 5 минут. В отдельной мешалке смешивают белый кварцевый песок и белый и серый цементы, далее воду с хлорным железом, и ПВА добавляют в мешалку, где находятся сухие компоненты, и все перемешивают в течение 5 минут до однородной консистенции.
Хлорное железо, вводимое в композицию, повышает водонепроницаемость композиции, а значит - морозостойкость. Кварцевый белый песок с модулем крупности Мкр=0,5-1,02 создает пространственный каркас, где фракция в основном 0,14 мм, которая дополняется фракцией 0,09 мм портландцементов, что значительно влияет на повышение водостойкости и морозостойкости.
Введение белого кварцевого песка Мкр=0,5-1,02 менее 37,5 ведет к снижению морозостойкости. Введение белого кварцевого песка Мкр=0,5-1,02 более 40,0 приводит к расслоению композиции.
Введение хлорного железа более 1,5% приводит к расслоению композиции. Введение хлорного железа менее 1,0% приводит к снижению морозостойкости.
Введение портландцемента менее 11,2% приводит к снижению морозостойкости. Введение портландцемента более 12% приводит к снижению удобоукладываемости композиции.
| Зерновой состав песка | |||||
| Размер отверстий сит, мм | |||||
| 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,14 | Проход | |
| Фракции в г | 0 | 0 | 80 | 860 | 60 |
| фракции в % | 0 | 0 | 8 | 86 | 6 |
| Полные остатки | |||||
| в % | 0 | 8 | 94 | 100 |
| Зерновой состав песка | |||||
| Размер отверстий сит, мм | |||||
| 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,14 | Проход | |
| фракции в г | 0 | 0 | 0 | 500 | 500 |
| фракции в % | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 |
| Полные остатки в % | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 |
| Таблица № 1.1 | |||||||
| Содержание компонентов, мас % | |||||||
| КОМПОНЕНТЫ | 1 | 2 | 3 /составы/ | 4 | 5 | 6 | ПРОТОТИП |
| 1. 50%-ная пластифицированная поливинилацетатная дисперсия. ГОСТ | 5 | 5,2 | 4,9 | 5,5 | 6,0 | 4,0 | |
| 2. Портландцемент белый М-23400 ГОСТ 965-78 | 23 | 23 | 22,5 | 22,5 | 22,5 | 22 | 4,77 |
| 3. Портландцемент ГОСТ 10178-85 | 11, 5 | 11,3 | 11,2 | 12,0 | 13,5 | 10,0 | |
| 4. Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85 | 38,5 | 38 | 37,5 | 40,0 | 41,0 | 37,0 | |
| 5. Хлорное железо | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,5 | |
| 6. ВОДА ГОСТ | 20,8 | 21,1 | 22,9 | 18,5 | 18,0 | 26,5 | 14 |
| 7. Казеиновый клей ГОСТ | 2,4 | ||||||
| 8. Фосфогипс или смесь CaSO4·0,5H2O и CaSO4·2H2O в соотношении 1:10-1:25 | 61,5 | ||||||
| 9. Первичные арил-алкилсульфонаты | 0,4 | ||||||
| 10. 50%-ная поливинилацетатная дисперсия ГОСТ | 17,0 |
| Таблица 1.2. | |||||||
| СОСТАВЫ | |||||||
| ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ПРОТОТИП |
| Адгезия композиции /покрытии/ к бетону после 50 циклов замораживания и оттаивания, МПа | 2,0 | 2,1 | 1,8 | 1,9 | 1,6 | 1,0 | |
| после 75 циклов | 1,95 | 2,0 | 1,7 | 1,8 | 0,6 | 0,4 | |
| после 100 циклов | 1,8 | 1,9 | 1,6 | 1,7 | 0,3 | 0,1 | |
| после 150 циклов | 1,7 | 1,8 | 1,0 | 0,9 | 0,2 | ||
| после 200 циклов | 1,4 | 1,3 | 0,8 | 0,6 | 0,1 | ||
| Морозостойкость, циклы | 150 | 150 | 100 | 75 | 60 | 50 |
ПРИМЕР № 1
Для испытания предварительно изготавливают 6 образцов размером 20×12,5×2 см из песчаного бетона. Затем через 28 дней на них механизированным способом с помощью кружки наносят композицию толщиной 2 мм следующего состава, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 5,0 |
| Портландцемент белый М-400 | 23,0 |
| Портландцемент серый | 11,5 |
| Песок кварцевый белый | |
| Мкр=0,5-1,02 | 38,5 |
| Хлорное железо | 1,2 |
| Вода | 20,8 |
Три образца подвергают замораживанию, три остальных являются контрольными.
По истечении срока твердения 28 суток испытываемые образцы в насыщенном водой состоянии /в течение 24 часов/ помещают в холодильную камеру ТУ-1000У при температуре не выше минус 18°С.
Продолжительность одного замораживания 2 часа, а продолжительность оттаивания в ванне с водой при температуре 15-20°С - 1 час.
Для установления степени повреждения покрытия образцов они должны подвергаться осмотру через каждые 10 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Обнаруженные дефекты должны заносится в ведомость испытаний.
После проведения 50-75-100-125-150-200 циклов замораживания и оттаивания покрытие испытывают на адгезию к бетонной поверхности, и сравнивается с результатом испытания на адгезию контрольных образцов.
Контрольные образцы хранятся в нормально-влажностных условиях и испытываются на адгезию перед началом замораживания основных образцов в возрасте не менее 28 суток.
Образцы считаются выдержавшими испытание на морозостойкость, если потери адгезии составляют не более 20% по сравнению с адгезией контрольных образцов.
После испытания на морозостойкость образцы проверяют на отрыв на разрывной машине РМ250 при скорости нагружения 25 мм/мин.
Прочность сцепления покрытия определяют испытанием на отрыв 8-10 штампов, наклеенных поверх покрытия быстротвердеющей мастикой на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной полиэтилен-полиамином и цементом, взятыми в соотношении 10:1:3 по массе.
Расстояние между штампом и краями образца должно быть не менее 2 см. Через 24 часа после отверждения мастики покрытие прорезают по периметру штампа до основания и не раньше чем через 2 суток определяют прочность сцепления при постоянной скорости изменения усилий в приборе, равной 10 кгс/с.
Величина прочности сцепления покрытия принимается по среднему арифметическому из 8-10 отрывов.
ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Разрывная машина РМ250.
Штамп /круглая стальная пластина с гладкой обезжиренной поверхностью диаметром 20 мм, высотой 10 мм с отверстием, в которое вставляется стальной стержень прибора/ - 10 штук.
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:
| после 50 циклов замораживания | |
| и оттаивания, МПа | 2,0 |
| после 75 циклов | 1,95 |
| после 100 циклов | 1,8 |
| после 125 циклов | 1,7 |
| после 150 циклов | 1,4 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 150 циклов.
ПРИМЕР № 2
Испытание осуществляют, как в примере № 1.
В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 5,2 |
| Портландцемент белый М-400 | |
| ГОСТ 965-78 | 23 |
| Портландцемент серый ГОСТ 10178-85 | 11,3 |
| Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85 | 38,0 |
| Хлорное железо | 1,4 |
| Вода ГОСТ | 21,1 |
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адтезию через 3 суток
| после 50 циклов замораживания | |
| и оттаивания, МПа | 2,1 |
| после 75 циклов | 2,0 |
| после 100 циклов | 1,9 |
| после 125 циклов | 1,8 |
| после 150 циклов | 1,38 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 150 циклов.
ПРИМЕР № 3
Испытание осуществляют, как в примере № 1.
В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 4,9 |
| Портландцемент белый М-400 | |
| ГОСТ 965-78 | 22,5 |
| Портландцемент серый ГОСТ 10178-85 | 11,2 |
| Песок кварцевый белый ГОСТ8736-85 | 37,5 |
| Хлорное железо | 1,0 |
| Вода ГОСТ | 22,9 |
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:
| после 50 циклов замораживания и | |
| оттаивания, МПа | 1,8 |
| после 75 циклов | 1,7 |
| после 100 циклов | 1,6 |
| после 125 циклов | 1,0 |
| после 150 циклов | 0,8 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 100 циклов.
ПРИМЕР № 4
Испытание осуществляют, как в примере № 1.
В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 5,5 |
| Портландцемент белый ГОСТ 965-78 | 22,5 |
| Портландцемент серый ГОСТ 10178-85 | 12,0 |
| Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85 | 40,0 |
| Хлорное железо | 1,5 |
| Вода ГОСТ | 18,5 |
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:
| после 50 циклов замораживания | |
| и оттаивания | 1,9 |
| после 75 циклов | 1,8 |
| после 100 циклов | 1,7 |
| после 125 циклов | 0,9 |
| после 150 циклов | 0,6 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2/ составила 75 циклов.
ПРИМЕР № 5
Испытание осуществляют, как в примере № 1.
В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас. %:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 6,0 |
| Портландцемент белый М-400 | |
| ГОСТ9 65-78 | 22,5 |
| Портландцемент серый М-400 ГОСТ 10178-85 | 13,5 |
| Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85 | 41,0 |
| Хлорное железо | 2,0 |
| Вода ГОСТ | 18,0 |
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:
| после 50 циклов замораживания | |
| и оттаивания | 1,6 |
| после 75 циклов | 0,6 |
| после 100 циклов | 0,3 |
| после 125 циклов | 0,2 |
| после 150 циклов | 0,1 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2/ составила 500 циклов.
ПРИМЕР № 6
Испытание осуществляют, как в примере № 1.
В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 4,0 |
| Портландцемент белый М-400 | |
| ГОСТ 965-78 | 22,0 |
| Портландцемент серый М-400 ГОСТ 10178-85 | 10,0 |
| Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85 | 37,0 |
| Хлорное железо | 0,5 |
| Вода ГОСТ | 26,5 |
После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:
после 50 циклов замораживания
| и оттаивания | 1,0 |
| после 75 циклов | 0,4 |
| после 100 циклов | 0,1 |
Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2./ составила 50 циклов.
Композиция для отделки фасадов зданий, включающая водоразбавляемое полимерное связующее, белый портландцемент и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве водоразбавляемого полимерного связующего 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию и дополнительно белый кварцевый песок с модулем крупности Мкр=0,5-1,02, хлорное железо и портландцемент серый при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| 50%-ная пластифицированная | |
| поливинилацетатная дисперсия | 4,9-5,5 |
| Портландцемент белый | 22,5-25,0 |
| Песок кварцевый белый | |
| с модулем крупности Мкр=0,5-1,02 | 37,2-40,0 |
| Хлорное железо | 1,0-1,5 |
| Портландцемент серый | 11,2-12,0 |
| Вода | Остальное |
