Цементная композиция
Владельцы патента RU 2368584:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU)
Изобретение относится к цементной композиции и может быть использовано для ремонта железобетонных конструкций. Цементная композиция включает напрягающий цемент, воду, маршалит и добавку, в качестве которой она содержит композицию, состоящую из 96-99 мас.% воды и 1-4 мас.% полигексаметиленгуанидина приведенной структурной формулы со средней молекулярной массой 900-2100 D при следующем соотношении компонентов, мас.%: напрягающий цемент - 29,5-29,8, вода - 8,4-10,1, указанная добавка - 0,6-3,0, маршалит - остальное. Технический результат заключается в придании фунгицидных свойств цементной композиции и повышении ее жизнеспособности. 3 табл.
Изобретение относится к составам бетонных смесей, содержащих добавки, и может быть использовано для ремонта железобетонных конструкций и для изготовления полов из штучных материалов.
Известны составы бетонных смесей, включающие вяжущие, заполнитель, воду и добавку (Михайлов В.В., Литвер С.Л. «Расширяющиеся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции». - М.: Стройиздат, 1974 г., 65 стр.).
Однако такие составы имеют малую жизнеспособность из-за быстрого схватывания и низкое биологическое сопротивление в среде мицелиальных грибов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является бетонная смесь (SU №326154, МПК С04В 13/20, опубл. 19.01.1972), содержащая напрягающий портландцемент, воду, наполнитель, например маршалит, и добавку - смесь гидрата окиси кальция и борной кислоты.
Указанная цементная композиция имеет достаточную жизнеспособность, но характеризуется пониженной биостойкостью.
Технический результат заключается в придании фунгицидных свойств цементной композиции при достаточной жизнеспособности.
Сущность изобретения заключается в том, что цементная композиция, включающая напрягающий цемент, наполнитель, воду и добавку, содержит в качестве наполнителя маршалит, а в качестве добавки композицию состава, мас.%: 96-99 вода, 1-4 полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 900-2100 D и общей формулой
где НХ - минеральная кислота - соляная, фосфорная, плавиковая,
НА - органическая кислота - муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая,
соотношение b/b+с=0.6-0.99 и c/b+с=0.01-0.04,
при следующем соотношении компонентов, мас.%
| Напрягающий цемент | 29,5-29,8 |
| Вода | 8,4-10,1 |
| Указанная добавка | 0,6-3,0 |
| Маршалит | Остальное |
В качестве связующего используется напрягающий цемент марки НЦ-20 с нормальной густотой, тонкостью помола: остаток на сите №008 не более 10% (ТУ 5734-072-46854090-98).
Наполнителем служит маршалит марки А (ГОСТ 9077-82), с тонкостью помола, остаток на сите: №016 не более 1,0%, №010 не более 2,5%, №0063 не более 10%, просев через сито №005%, не менее 85. Массовая доля окиси кремния (SiO2), не менее 98%, массовая доля металлического железа (Fe мет) не более 0,05%, массовая доля окиси железа (Fе2O3), не более 0,05%, массовая доля окиси алюминия (Al2О3), не более 0,5%, массовая доля окиси кальция (СаО), не более 0,05%. Массовая доля влаги не более 2%.
В качестве добавки используют композицию, состоящую из 96-99% воды и 1-4% полигексаметиленгуанидина, представляющий собой биоцидный препарат с общей формулой
где НХ - минеральная кислота - соляная, фосфорная, плавиковая,
НА - органическая кислота - муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая в соотношении b/b+с=0.6-0.99 и c/b+с=0.01-0.04, со средней молекулярной массой 1500±600 D и n=5-12.
Способ изготовления цементной композиции заключается в следующем. Производят весовую дозировку компонентов, образующих цементную композицию. В воду затворения вводят добавку, содержащую композицию состава, мас.% 96-99% вода и 1-4% полигексаметиленгуанидина. В данном примере это композиция состава, мас.%: 97,5% вода, 2,5% полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 2100 D и общей формулой
где НХ - минеральная кислота - соляная,
НА - органическая кислота - лимонная,
соотношение b/b+с=0,85 и c/b+с=0,25.
Затем в работающий смеситель вводят вяжущее - напрягающий цемент, наполнитель - маршалит и воду затворения. Полученную смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Приготовленную смесь укладывают в стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и отвердевают в нормальных температурно-влажностных условиях в течении 28 суток.
При исследовании предложенной цементной композиции испытания проводились на образцах нижеследующих составов (табл.1).
Результаты физико-механических испытаний приведены в табл.2
Испытания на биостойкость проводят по ГОСТ 9.049-91 методом 1 и 3. В качестве тест-организмов используют следующие виды плесневых грибов: Aspergillius niger, A. flafus, A. terreus, Penicillium cuclopium, P. funiculosum, P. chrysogenum, Paecilomyces varioti, Chaetomium globosurn, Trichoderma viride. Полученные результаты приведены в табл.3.
Из результатов табл.2 и 3 следует, что составы в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями прочности и биостойкости.
Предлагаемый состав цементной композиции по сравнению с известными решениями обладает высокими фунгицидными свойствами при достаточной жизнеспособности.
| Таблица 1 | ||||||||
| Компонеты | Содержание массовых частей в составах, мас.% | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Напрягающий цемент НЦ 20 | 29,9 | 29,8 | 29,7 | 29,6 | 29,6 | 29,5 | 29,5 | 29,7 |
| Маршалит | 59,7 | 59,5 | 59,3 | 59,2 | 59,2 | 59,1 | 59,0 | 59,3 |
| Гидрат оксида кальция | 0,4 | |||||||
| Борная кислота | 0,2 | |||||||
| Вода | 10,4 | 10,1 | 9,8 | 9,4 | 8,9 | 8,4 | 8,0 | 10,4 |
| Добавка (композиция, | ||||||||
| состоящая из 96-99% воды, | ||||||||
| 1-4% | ||||||||
| полигексаметиленгуанидина | - | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,3 | 3,0 | 3,5 | - |
| Таблица 2 | ||||||||
| Свойства | Показатели для составов | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Призменная прочность, МПа | 39 | 40-41 | 41-43 | 43-44 | 43-44 | 38-39 | 37-38 | 41 |
| Модуль упругости, МПа | 9,1 | 9,0 | 8,9 | 8,7 | 8,4 | 8,0 | 7,7 | 8,9 |
| Сроки схватывания, мин | ||||||||
| Начало схватывания | 29 | 28 | 27-28 | 26-27 | 25-26 | 25 | 25 | 30 |
| Конец схватывания | 60 | 59-60 | 58-57 | 56-57 | 54-55 | 52-53 | 50-51 | 60 |
| Таблица 3 | |||
| Состав | Степень роста грибов, баллы | Характеристика по ГОСТ 9049-91 | |
| По табл.1-3 | |||
| Метод 1 | Метод 3 | ||
| 1 | 3 | 5 | негрибостойкий |
| 2 | 2 | 3 | негрибостокий |
| 3 | 1-2 | 3-4 | грибостойкий |
| 4 | 0-1 | 2-3 | грибостойкий |
| 5 | 0 | 0 | Фунгицидный (фунгицидная зона 2 мм) |
| 6 | 0 | 0 | Фунгицидный (фунгицидная зона 3 мм) |
| 7 | 0 | 0 | Фунгицидный (фунгицидная зона 6 мм) |
| 8 | 0 | 0 | Фунгицидный (фунгицидная зона 2 мм) |
Цементная композиция, включающая напрягающий цемент, наполнитель, воду и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя маршалит, а в качестве добавки
композицию состава, мас.%: 96-99 вода, 1-4 полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 900-2100 D и общей формулой:
где НХ - минеральная кислота - соляная, фосфорная, плавиковая,
НА - органическая кислота - муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая,
соотношение b/b+с=0,6-0,99 и с/b+с=0,01-0,04,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| напрягающий цемент | 29,5-29,8 |
| вода | 8,4-10,1 |
| указанная добавка | 0,6-3,0 |
| маршалит | остальное |
