Сырьевая смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия
Владельцы патента RU 2275346:
Котов Виктор Иннокентьевич (RU)
Ларионов Виктор Иосифович (RU)
Ларионов Дмитрий Викторович (RU)
Громов Николай Николаевич (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к сырьевым смесям для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, и может быть использовано в качестве кровли и для утепления зданий с внешней (фасадной) стороны. Технический результат - снижение водопоглощения покрытия. Сырьевая смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, включающая цемент, латекс, жидкое стекло, гранулы пенополистирола и органическую добавку, содержит вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм -30%, фракции 1,25-5 мм - 70%, в качестве органической добавки костный клей и дополнительно скипидар и воду при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: цемент - 80-100, латекс - 20-40, жидкое стекло - 5-15, вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, фракции 1,25-5 мм - 70% - 7-25, костный клей - 0,5-1,0, скипидар - 0,5-1,0, вода - 40-80. 2 табл.
Изобретение относится к области строительства, а именно к сырьевым смесям для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, и может быть использовано в качестве кровли и для утепления зданий с внешней стороны (фасадной).
Известна сырьевая смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, содержащая, мас.%:
| Цемент | 6,6-26,6 |
| Золошлаковая смесь ТЭС | 46,7-80,0 |
| Смола древесная омыленная | 0,066-0,532 |
| Латекс | 1,7-5,5 |
| Вода | Остальное |
/см. патент России №2052412, кл. С 04 B 28/02, 1996 г./.
Недостатками известной смеси являются большая объемная масса /1,25 г/см3/, высокая теплопроводность /0,41 Вт/м·°С/.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала, содержащая, мас. ч:
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 75-125 |
| Цемент | 80-120 |
| Жидкое стекло | 5-15 |
| Вспученные гранулы пенополистирола | |
| фракции 0,14-2,5 мм | 7-25 |
| Древесная пыль полировки паркета | 40-60 |
/см. патент России №2135532, кл. C 08 L 9/08, 1999 г./.
Известная смесь, принятая за прототип, характеризуется высоким водопоглощением и гигроскопичностью, невысокой водостойкостью.
Решаемая задача - понижение водопоглощения. Это достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, включающая цемент, латекс, жидкое стекло, вспученные гранулы пенополистирода и органическую добавку, содержит вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, фракции 1,25-5 мм - 70%, в качестве органической добавки костный клей и дополнительно скипидар и воду при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
| Цемент | 80-100 |
| Латекс | 20-40 |
| Жидкое стекло | 5-15 |
| Вспученные гранулы | |
| пенополистирола | |
| фракции 0,14-0,63 мм - 30% | 7-25 |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,5-1,0 |
| Скипидар | 0,5-1,0 |
| Вода | 40-80 |
Для приготовления смеси применяли латекс СКС-65ГП марки «Б» Ярославского завода ТУ 38.103111-83.
Портландцемент серый ГОСТ 10178-85.
Пенополистирол ОАО «Пластик», Узловая, Тул.обл.
Костный клей ГОСТ 2067-8O Энкельского клеевого завода Саратовской области.
Скипидар ГОСТ 1571-82.
Была исследована адгезия предлагаемого покрытия и покрытия по прототипу к бетону и асфальтобетону, а также водопоглощение.
Для этого были приготовлены 7 смесей по изобретению и одна смесь по прототипу с различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу №1, а физико-механические показатели - в таблицу №2, а также приведены примеры.
Для приготовления теплогидроизоляционного покрытия готовят цементно-воднолатексное вяжущее. Цементно-воднолатексное вяжущее готовят путем смешения латекс СКС-65ГП марки «Б» с костным клеем, жидким стеклом, скипидаром и водой и портландцементом.
В полученное цементно-воднолатексное вяжущее вводят наполнитель - вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, фракции 1,25-5 мм - 70%, и вся масса перемешивается до получения однородной массы в течение 5 минут.
Приготовленная сырьевая смесь для получения теплогидроизоляционного покрытия и укладка ее в конструкцию /кровлю и т.д./ производится при температуре не ниже 5°С и при атмосферном давлении.
Полученный материал обладает совокупностью физико-механических свойств, которые уже после 7-суточного нормально-влажного твердения позволяют квалифицировать его как теплогидроизоляционный материал.
Применение вспученных гранул пенополистирола фракции 0,14- 0,63 мм - 30%, фракции 1,25-5 мм - 70% дает возможность получить плотный каркас. Между тем введенные в латекс костный клей и скипидар образуют клеевой пенообразователь, который образует между гранулами пенополистирола замкнутые поры, которые и снижают водопоглощение и гигроскопичность. Скипидар, являясь гидрофобным растворителем, увеличивает водостойкость смеси.
Использование в смеси костного клея и скипидара менее 0,5 мас.ч ведет к повышению водопоглощения и гигроскопичности.
Использование в смеси костного клея и скипидара более 1 мас.ч ведет к образованию между гранулами пенополистирола открытых пор, что повышает водопоглощение и гигроскопичность.
Введение в состав смеси воды дает возможность увеличить введение цемента, что ведет к понижению водопоглощения и гигроскопичности.
Введение в смесь менее 40 мас.ч воды ведет к быстрому схватыванию смеси /менее 20 минут/, что делает ее не технологичной.
Введение в смесь более 80 мас.ч воды ведет к расслоению смеси.
| Таблица №1 | ||||||||
| КОМПОНЕНТЫ | Содержание компонентов в составе в мас.ч: | ПРОТОТИП, мас.ч.: | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| Портландцемент | 80 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 110 | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 20 | 30 | 40 | 40 | 50 | 40 | 40 | 100 |
| Жидкое стекло | 5 | 6 | 7 | 10 | 12 | 15 | 20 | 10 |
| Вспученные гранулы пенополистирола | 6 | 7 | 15 | 20 | 25 | 30 | 22 | 20 |
| фракции 0,14-0,63 мм - 30% | ||||||||
| фракции 1,25-5 мм -70% | ||||||||
| Костный клей | 0,5 | 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | |
| Скипидар живичный | 0,5 | 0,4 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | |
| Вода | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 50 |
| Древесная пыль полировки паркета |
| Таблица №2 СВОЙСТВА ТЕПЛОГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ | ||||||||
| СВОЙСТВА | СОСТАВ | |||||||
| Предлагаемый | Прототип | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| Средняя плотность, кг/м3 | 300 | 250 | 200 | 350 | 300 | 320 | 280 | 220 |
| Коэффициент теплопроводности Вт/моС | 0,07 | 0,55 | 0,051 | 0,08 | 0,71 | 0,075 | 0,057 | 0,057 |
| Водопоглощение об.% | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 0,8 | 1,0 | 0,9 | 1,2 | 10 |
| Гигроскопичность,% | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 3,4 |
| Водостойкость к размягчению | 0,89 | 0,87 | 0,83 | 0,94 | 0,9 | 0,92 | 0,9 | 0,75 |
| Огнестойкость: потеря массы,% | 3,7 | 4,0 | 4,5 | 3,0 | 3,2 | 3,3 | 3,5 | 8,0 |
ПРИМЕР №1
Определение водопоглощения и сорбционного увлажнения по ГОСТ 17177-87 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные» «Методы контроля».
Водопоглощение определяем методом полного погружения образца в воду.
Сущность метода заключается в измерении массы воды, поглощенной образцом сухого материала при определенных условиях испытания в течение заданного времени.
1. АППАРАТУРА, ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ.
Электрошкаф сушильный по ГОСТ 13474-79.
Весы, имеющие предел допускаемой погрешности взвешивания 0,01 г. Ванна из нержавеющего материала, имеющая сетчатые подставку и пригруз из нержавеющего материала.
Поддон для взвешивания с размерами в плане 120×120 мм и высотой бортов 10 мм.
Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
Кальций хлористый по ГОСТ 4460-77.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч:
| Портландцемент | 80 |
| Латекс СКС-65ГП | |
| марки: «Б» | 20 |
| Жидкое стекло | 5 |
| Вспученные гранулы | |
| пенополистирола | 6 |
| фракция 0,14-0,63 мм - 30% | |
| фракция 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,5 |
| Скипидар живичный | 0,5 |
| Вода | 30 |
Из этого состава №1 /приведенного выше/ изготавливали три образца размером /50×50×50/ 0,1 мм/мм. Образцы твердели в естественных условиях при температуре 20°С в течение 7 суток, затем образцы высушивали до постоянной массы и охлаждали в эксикаторе над хлористым кальцием. Затем образцы взвешивали и определяли среднюю величину m2=376,125 г.
После три образца ставили в ванну на сетчатую подставку и фиксировали их положение сетчатым пригрузом. Затем заливали в ванну воду температурой 17-27°С так, чтобы уровень воды был выше сетчатого пригруза на 20-40 мм. Через 24 часа после залива воды образцы вынимали, протирали фильтровальной бумагой и взвешивали, и определяли среднюю величину m1=376,125 г.
Водопоглощение при полном погружении образцов в процентах по объему вычисляют по формуле
где m1- масса образца после насыщения водой, г,
m2 - масса образца, предварительно высушенного до постоянной массы, г,
V- объем образца, см3,V = 125 см3,
ρв - плотность воды, г/см3,
ρв = 1г/см3.
ПРИМЕР №2
Испытание осуществляли как в примере №1. В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч.:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 30 |
| Жидкое стекло | 6 |
| Вспученные гранулы пенополистирола фракции | 7 |
| 0,14-0,63 мм - 30% | |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,4 |
| Живичный скипидар | 0,4 |
| Вода | 40 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wo n=1% по объему.
Сорбционное увлажнение /гигроскопичность/ составляет
Wсорб = 0,6% по массе.
ПРИМЕР №3
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 40 |
| Жидкое стекло | 7 |
| Вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм -30%, | |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,7 |
| Живичный скипидар | 0,7 |
| Вода | 50 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wo n=1,1% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет Wсорб=0,7% по массе.
ПРИМЕР №4
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч.:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 40 |
| Жидкое стекло | 10 |
| Вспученные гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, | 20 |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,8 |
| Живичный скипидар | 0,8 |
| Вода | 60 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wo n=0,8% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет W сорб=0,5% по массе.
ПРИМЕР №5
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас.ч:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 50 |
| Жидкое стекло | 12 |
| Вспученные гранулы | |
| пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, | 25 |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 0,9 |
| Живичный скипидар | 0,9 |
| Вода | 70 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wо n=1,0% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет Wсорб=0,5% по массе.
ПРИМЕР №6
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 40 |
| Жидкое стекло | 15 |
| Вспученные гранулы пенополистирола | 30 |
| фракции 0,14-0,63 мм - 30%, | |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 1,0 |
| Живичный скипидар | 1,0 |
| Вода | 80 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wо n=0,9% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет Wсорб=0,4% по массе.
ПРИМЕР №7
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, мас. ч:
| Портландцемент | 110 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 40 |
| Жидкое стекло | 20 |
| Вспученные гранулы пенополистирола | 22 |
| фракции 0,14-0,63 мм - 30%, | |
| фракции 1,25-5 мм - 70% | |
| Костный клей | 1,1 |
| Живичный скипидар | 1,1 |
| Вода | 90 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wо n=1,2% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет Wсорб=0,5% по массе.
ПРОТОТИП.
Испытание осуществляли как в примере №1.
В испытаниях использовали сырьевую смесь для изготовления теплоизоляционного материала, мас. ч:
| Портландцемент | 100 |
| Латекс СКС-65ГП марки «Б» | 100 |
| Жидкое стекло | 10 |
| Вспученные гранулы пенополистирола | |
| фракции 0,14-2,5 мм | 20 |
| Древесная пыль полировки паркета | 50 |
После испытания на водопоглощение образцы показали, что водопоглощение составляет Wо n =10% по объему.
Сорбционное увлажнение составляет Wсорб=3,4%.
Сырьевая смесь для изготовления теплогидроизоляционного покрытия, включающая цемент, латекс, жидкое стекло, вспученные гранулы пенополистирола и органическую добавку, отличающаяся тем, что содержит гранулы пенополистирола фракции 0,14-0,63 мм - 30%, фракции 1,25-5 мм - 70%, в качестве органической добавки костный клей и дополнительно скипидар и воду при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
| Цемент | 80-100 |
| Латекс | 20-40 |
| Жидкое стекло | 5-15 |
| Вспученные | |
| гранулы пенополистирола | |
| фракции 0,14-0,63 мм-30% | |
| фракции 1,25-5 мм-70% | 7-25 |
| Костный клей | 0,5-1,0 |
| Скипидар | 0,5-1,0 |
| Вода | 40-80 |
