Состав для пропитки строительных изделий
Владельцы патента RU 2307816:
Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) (RU)
Изобретение относится к составам и технологии пропитки строительных изделий на основе кальцийсодержащих вяжущих флюатами с целью улучшения физико-механических свойств строительных материалов. Задачей изобретения является увеличение глубины пропитки состава, а также повышение физико-механических свойств изделий. Поставленная задача решается тем, что состав для пропитки строительных изделий, включающий соль гексафторкремниевой кислоты - кремнефтористый магний, катионактивный ПАВ - динатриевую соль этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б). и воду. 1 табл.
Изобретение относится к составам и технологии пропитки строительных изделий на основе кальцийсодержащих вяжущих флюатами с целью улучшения физико-механических свойств строительных материалов.
Известны составы для пропитки поверхности строительных изделий флюатами - водными растворами фтористых силикатов, например: ZnSiF6, MgSiF6, Al2(SiF6)3 (см. "Инструкция по флюатированию каменных и бетонных поверхностей", ВНИИНЕМ, - М.: ЦБТИ, 1959 г.).
Известен также состав для пропитки строительных изделий по авторскому свидетельству СССР №530870, кл. С04В 41/68, опубл. 05.10.76 - прототип, включающий водный раствор соли гексафторкремниевый кислоты и катионактивный ПАВ-катапин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Соль гексафторкремниевой кислоты | 10-15 |
| Катапин | 8-12 |
| Вода | остальное. |
Использование водного раствора фтористого силиката с катапином сопряжено с недостатком - происходит преждевременная закупорка капилляров и пор материала продуктами реакции, что снижает глубину пропитки и, следовательно, эффективность флюатирования.
Задачей настоящего изобретения является увеличение глубины пропитки состава и повышение физико-механических свойств изделий.
Это достигается тем, что состав для пропитки строительных изделий, включающий соль гексафторкремниевой кислоты, катионактивный ПАВ и воду, в качестве соли гексафторкремниевой кислоты содержит кремнефтористый магний, а в качестве катионактивного ПАВ динатриевую соль этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Кремнефтористый магний | 40-10 |
| Динатриевая соль этилендиамино- | |
| тетрауксусноцй кислоты (трилон Б) | 0,1-0,4 |
| Вода | остальное |
В связи с диссоциационными процессами солей формирующиеся анионные структуры этилендиаминотетрауксусной кислоты связывают в водном растворе катионы Mg2+в комплексные образования типа:
и тем самым блокируют их диффузию в бетон.
В поры бетона мигрирует анион HSiF- 6, который уменьшает количество наименее стойкого и прежде всего вымываемого компонента - свободной извести по схеме:
HSiF- 6+Ca(OH)2→↓CaF2+↓SiO2·Н2О
В крупных капиллярах продукты реакции в виде практически нерастворимых в воде солей фтористоводородной кислоты и геля кремниевой кислоты осаждаются на стенках, уменьшая их сечение, а мелкие капилляры полностью заполняются ими.
Функции трилона Б следующие:
- обеспечение миграции фторсодержащего аниона в капиллярный материал;
- источник новообразований, создающих дополнительный защитный слои в массе материала.
Примеры 1-3 предлагаемого состава и результаты сравнительных испытаний образцов, обработанных известным и предлагаемым составами, представлены в таблице.
Приготовление предлагаемого состава для пропитки строительных изделий осуществляют следующим образом: в мешалку загружают воду, кремнефтористый магний и трилон Б. Перемешивают их в течение 15-20 мин до полного растворения кремнефторида. Обработку поверхности производят за один, два приема. При этом обеспечивают требуемую глубину флюатирования.
Испытания на:
истираемость осуществлялись на круге истирания ЛКИ-3 в соответствии с ГОСТ 10180-90;
прочность при сжатии и изгибе определялась в соответствии с ГОСТ 10180-90;
водопоглощение - ГОСТ 12730.
Как видно из таблицы, глубина пропитки при одноразовой обработке увеличивается на 17-50%, истираемость снижается на 30-48%, водопоглощение снижается на 10-30%, возрастает прочность при сжатии и растяжении.
Оптимальное количество вводимого трилона Б 0,1-04 мас.%. При более высоком содержании наблюдается кристаллизация трилона в капиллярах, при более низком - недостаточная эффективность.
Трилон Б - относительно недорогой и недефицитный препарат, широко применяется в аналитической химии и в практике водоумягчения.
Предлагаемый состав рекомендуется для обработки различных строительных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по истираемости, например, лестничные марши.
| Таблица | ||||||
| Состав пропиточного раствора | Марка бетона | Глубина пропитки при одноразовой обработке | Истираемость на круге истирания ЛКИ-3, г/см2 | Прочность при сжатии, кгс/см2 (10 МПа) | Прочность при изгибе, кгс/см2 (10 МПа) | Водопоглощение, % |
| Известный состав по а.с. №530870, мас.%: Соль гексафторкремниевой кислоты MgSiF6 10-15 Катионактивный ПАВ - катапин 8-12 Вода - остальное | 400 | 2,8-3,0 | 0,5-0,6 | 520-530 | 85-90 | 1,9-2,0 |
| Предлагаемый состав, мас.% Пример 1 Соль гексафторкремниевой кислоты MgSiF6 40 Катионактивный ПАВ - трилон Б 0,1 Вода - остальное | 400 | 3,5 | 0,35 | 540 | 92 | 1,4 |
| Пример 2 MgSiF6 15 Трилон Б 0,4 Вода - остальное | 400 | 4,2 | 0,31 | 550 | 98 | 1,6 |
| Пример 3 MgSiF6 10 Трилон Б 0,1 Вода - остальное | 400 | 3,8 | 0,33 | 535 | 95 | 1,8 |
Состав для пропитки строительных изделий, включающий соль гексафторкремниевой кислоты, катионактивный ПАВ и воду, отличающийся тем, что в качестве соли гексафторкремниевой кислоты он содержит кремнефтористый магний, а в качестве ПАВ - динатриевую соль этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| кременефтористый магний | 10-40 |
| динатриевая соль | |
| этилендиаминотетрауксусной кислоты (трилон Б) | 0,1-0,4 |
| вода | остальное |
