Пленкообразующий материал для ухода за свежеуложенным бетоном
Владельцы патента RU 2359947:
Открытое акционерное общество "Калининский завод резиновых изделий" (ОАО "КРИЗ") (RU)
Изобретение относится к области строительного производства и может быть использовано для защиты от обезвоживания свежеуложенного бетона при строительстве автомобильных дорог и аэродромов, мелиоративном и гидротехническом строительстве. Пленкообразующий материал для ухода за свежеуложенным бетоном содержит латекс бутадиенстирольный БС 50, загуститель - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, стабилизатор - этоксилированный октилфенол ОП-10, наполнитель - каолин, диспергатор НФ, адгезионную добавку - смесь производных метилолмеламина и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный латекс - 57-66, указанный загуститель - 0,18-0,35, указанный стабилизатор - 0,60-0,65, каолин - 14,3-16,0, диспергатор НФ - 0,73-0,80, указанная адгезионная добавка - 0,03-0,04, вода - остальное. Технический результат - получение экологически чистого малотоксичного пленкообразующего материала, снижение удельной влагопроницаемости пленки, повышение прочности бетона. 6 табл.
Изобретение относится к области строительного производства и может быть использовано для защиты от обезвоживания свежеуложенного бетона при строительстве автомобильных дорог и аэродромов, мелиоративном и гидротехническом строительстве.
Известна композиция для защитного покрытия бетона, которая содержит мас.%: костный клей 3-4, мыло хозяйственное 70%-ное 3-4, 30%-ный раствор пенополистирола в смеси растворителей ацетон : бензин в соотношении 1:1 39-50, воды 42-55. Достигается ускорение высыхания композиции и повышение прочности бетона (см. патент РФ №2148561, МПК С04В 26/00, С04В 40/04, С04В 41/63).
Однако данная композиция характеризуется наличием экологически и пожароопасных компонентов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для защиты свежеуложенного бетона, которая содержит, мас.%: высокоплавкие парафиновые углеводороды 3-25; низкоплавкие парафиновые углеводороды 3-40; жирные кислоты фракции С10 - С13, или С10 - С16, или С17 - С20. или С10 - С21 0,5-3; жирные кислоты фракции С21 - С25 или их кубовые остатки 1-6: триэтаноламин, или диэтилэтаноламин, или морфолин 0,3-5, едкое кали, или поташ, или водный раствор аммиака 0,3-2; латекс 2-25; комплексообразователь 0,035-0,7; диспергатор 0,05-3; ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы 0,05-8; сиккативы 0,001-0,03; вода - остальное. Композиция отличается пониженной вязкостью и отсутствием тиксотропии, высокой водоудерживающей способностью и коэффициентом светоотражения формируемого на бетоне покрытия (см. заявку РФ на изобретение №92000579, МПК С04В 41/63).
Недостатком указанной композиции является нарастание вязкости при хранении, а также сложный процесс приготовления, заключающийся в разогреве и гомогенизации ингредиентов до температуры 70-90°С, в том числе высших жирных кислот и щелочных компонентов.
Техническая задача изобретения заключается в получении экологически чистого и малотоксичного пленкообразующего материала на водной основе для ухода за свежеуложенным бетоном, характеризующегося низкой удельной влагопроницаемостью пленки, позволяющего повысить прочность бетона при снижении себестоимости.
Сущность изобретения заключается в том, что пленкообразующий материал для ухода за свежеуложенным бетоном, содержащий латекс, загуститель, диспергатор. воду, согласно решению содержит латекс бутадиенстирольный БС 50, в качестве загустителя - натрий карбоксиметилцеллюлозу, в качестве диспергатора - диспергатор НФ и дополнительно стабилизатор - этоксилированный октилфенол ОП-10, наполнитель - каолин и адгезионную добавку - смесь производных метилолмеламина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| указанный латекс | 57-66; |
| указанный загуститель | 0,18-0,35; |
| указанный стабилизатор | 0,60-0,65: |
| каолин (марка КР) | 14,3-16,0: |
| диспергатор НФ | 0,73-0,80; |
| указанная адгезионная добавка | 0,03-0,04; |
| вода | остальное. |
Процесс приготовления предлагаемого пленкообразующего материала сводится к дозированию и перемешиванию компонентов. В реактор загружают латекс, затем 20% раствор ОП-10, раствор (NaKMU)-6% раствор бланозы 7MF, 50% дисперсию каолина, гликазин или метазин.
Пленкообразующий материал наносят на полностью отделанную поверхность бетонного покрытия после исчезновения с нее водной пленки специальными машинами - распределителями пленкообразующих материалов типа ДС - 105А.
По степени воздействия на организм человека латекс БС-50 относится к малоопасным и малотоксичным продуктам 4 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76. Вещество вспомогательное ОП-10 (этоксилированный октилфенол) и диспергатор НФ (метиленбиснафталинсульфонат динатрия), вещества текстильно-вспомогательные гликазин или метазин (смесь производных метилолмеламина) натрий карбоксиметилцеллюлоза (марок Бланоза 7MF или 85/500 «О»), каолин относятся к умеренно опасным веществам 3 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 и составляют около 15% от массы.
Использование в составе пленкообразующего материала латекса в сочетании с ОП-10, карбоксиметилцеллюлозой натрия обеспечивает получение малотоксичного. стабильного материала со сроком хранения не менее 12 мес, обладающего низкой удельной влагопроницаемостью пленки.
Уменьшение содержания латекса ниже 57 мас.% приводит к снижению влагоудерживающей способности. Увеличение содержания латекса свыше 66 мас.% нецелесообразно в связи с повышением стоимости материала.
Использование в качестве связующего других латексов, таких как бутадиенстирольный СКС - 65ГП, приводит к снижению защитной способности в связи с получением более жестких пленок.
Применение в качестве загустителя отечественных метилцеллюлозы марки МЦ-100, натрий карбоксиметилцеллозы технической марок 70/450 «О» и 85/500 «О» в тех же количествах, что и бланоза 7MF, не позволяет получить материал с необходимой вязкостью, увеличение в рецепте мас.% указанных загустителей приводит к снижению стабильности материала при хранении и повышению удельной влагопроницаемости пленки.
Увеличение наполнителя каолина свыше 16 мас.% также приводит к повышению удельной влагопроницаемости пленки, расслоению композиции при хранении, уменьшение ниже 14,3 мас.% ведет к неоправданному удорожанию композиции. Конкретные составы и свойства пленкообразующего материала приведены в таблицах 1 и 2.
| Таблица 2 | ||||
| Состав композиции | ||||
| Номер композиции по таблице 1 |
Массовая доля сухих веществ, %, 45±2 | Условная вязкость при температуре (20±2)°С по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм, 18±2 | Удельная влагопроницаем ость пленки из композиции на поверхности свежеуложенного бетона через 3 суток, г/см2, не более 0,055 | Стойкость к разведению водой |
| 1 | 43,0 | 21 | 0,058 | Соотв. |
| 2 | 43,0 | 20 | 0,048 | Соотв. |
| 3 | 43,0 | 16 | 0,047 | Соотв. |
| 4 | 43,0 | 22 | 0,050 | Соотв. |
| 5 | 43,9 | 20 | 0,045 | Соотв. |
| 6 | 42,8 | 16 | 0,055 | Соотв. |
| 7 | 46,5 | 20 | 0,060 | Соотв. |
| 8 | 44,6 | 18 | 0,039 | Соотв. |
| 9 | 46,8 | 20 | 0,037 | Соотв. |
| 10 | 46,7 | 20 | 0,040 | Не соотв. |
| 11 | 47,0 | 20 | 0,035 | Соотв. |
| 12 | 47,0 | 21** | 0,036 | Соотв. |
| Бетон без ухода | - | - | 0,290 | Соотв. |
* Цементно-песчаная смесь состава В/Ц=0,4
** Загущается при хранении
Приготовление пленкообразующего материала для ухода за свежеуложенным бетоном
1. Приготовление раствора вещества вспомогательного ОП-10
| Наименование ингредиентов | Части массы, мас.% | Массовая доля сухих веществ в растворе, % |
| Вещество вспомогательное ОП-10 | 20,0 | 20,0 |
| Вода | 80,0 | - |
| Итого: | 100,0 | 20,0 |
В емкость заливают воду с температурой (65±5)°С и при перемешивании вводят вещество вспомогательное ОП-10, разогретое до разжижения. Перемешивают не менее 30 мин до получения прозрачного раствора.
2. Приготовление раствора карбоксиметилцеллюлозы - бланоза 7MF
| Наименование ингредиентов | Части массы, мас.% | Массовая доля сухих веществ в растворе, % |
| Карбоксиметилцеллюлоза - бланоза 7MF | 6,0 | 6,0 |
| Вода | 94,0 | - |
| Итого: | 100,0 | 6,0 |
В емкость заливают воду с температурой (35±5)°С, добавляют карбоксиметилцеллюлозу - бланоза 7MF, перемешивают до полного растворения в течение 60 мин и оставляют набухать не менее 24 час.
3. Приготовление дисперсии каолина
| Наименование ингредиентов | Части массы, мас.% | Массовая доля сухих веществ в растворе, % |
| Каолин | 50,0 | 50,0 |
| Диспергатор НФ | 2,5 | 2,5 |
| Вода | 47,5 | - |
| Итого: | 100,0 | 52,5 |
Ингредиенты загружают в шаровую мельницу в указанном в рецепте порядке. Время обработки дисперсии (24±1) ч при температуре окружающей среды.
4. Приготовление пленкообразующего материала
| Наименование полуфабрикатов | Части массы сухих веществ в смеси на 100 ч.м. сухого вещества латекса | Массовая доля сухих веществ в полуфабрикатах, % |
| Латекс БС-50 | 100 | 47 |
| Раствор ОП-10: | 1,99 | 20 |
| В т.ч. ОП-10 | 1,99 | |
| Вода | - | |
| Раствор NaКМЦ-бланоза: | 0,60 | 10,0 |
| В т.ч. бланоза | 0,60 | |
| Вода | - | |
| Дисперсия каолина: | 50,00 | 50,0 |
| В т.ч. каолин | 47,62 | |
| Диспергатор НФ | 2,38 | |
| Вода | - | |
| Гликазин | 0,1 | 100 |
В реактор при температуре окружающей среды загружают при работающей мешалке латекс, раствор ОП-10, раствор NaКМЦ-бланоза, дисперсию каолина и гликазин. Перемешивание ведут 1,5-2 часа.
Пленкообразующий материал для ухода за свежеуложенным бетоном, содержащий латекс, загуститель, диспергатор, воду, отличающийся тем, что содержит латекс бутадиенстирольный БС 50, в качестве загустителя - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, в качестве диспергатора - диспергатор НФ, и дополнительно стабилизатор - этоксилированный октилфенол ОП-10, наполнитель - каолин и адгезионную добавку - смесь производных метилолмеламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| указанный латекс | 57-66 |
| указанный загуститель | 0,18-0,35 |
| указанный стабилизатор | 0,60-0,65 |
| каолин | 14,3-16,0 |
| диспергатор НФ | 0,73-0,80 |
| указанная адгезионная добавка | 0,03-0,04 |
| вода | остальное |
