Штукатурная минеральная смесь для отделки фасадов зданий


 


Владельцы патента RU 2470902:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение адгезионно-когезионных показателей, морозо- и водостойкости, сохранение возможности цветового тонирования штукатурной минеральной смеси, утилизация наноотходов асфальтобетонных заводов и теплоэлектростанций путем применения карбонатно-кремнеземистой пыли (дисперсность 60-90 нм), содержащей, мас.%: карбонат кальция CaCO3 55-60; оксид кремния SiO2 10-13, карбонат магния MgCO3 22-25, и карбонатного шлама (дисперсность 20-60 нм), содержащего, мас.%: CaCO3 95; Fe2O3 3; CaSO4*2H2O 2. Штукатурная минеральная смесь для отделки фасадов зданий содержит, мас.%: портландцемент серый М 400 28-37; карбонатно-кремнеземистую пыль 10-15; карбонатный шлам 10-15; кварцевый песок 38-47. 2 табл.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий.

Известна штукатурная смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители /СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/ [1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 10, портландцемент белый М 400 - 7, песок мраморный - 70, мука мраморная - 13.

Недостатком данной смеси являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Известна штукатурная смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители /СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/ [1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 10, портландцемент М 400 - 20, песок горный желтый - 15, песок мраморный - 40, мука мраморная - 10, охра - 4,5, мумия - 0,5.

Недостатком данной смеси являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Известна штукатурная смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители /СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/ [1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 20, портландцемент серый М 400 - 5, песок кварцевый - 74, перекись марганца - 1. Принят за прототип.

Недостатком данной смеси являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Сущностью изобретения является повышение долговечности штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий.

Техническим результатом изобретения является повышение адгезионно-когезионных показателей, морозостойкости и водостойкости штукатурной смеси для отделки фасадов зданий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную штукатурную смесь для отделки фасадов зданий, включающую портландцемент серый М 400 и кварцевый песок, дополнительно добавляют промышленные отходы - карбонатно-кремнеземистую пыль асфальтобетонного завода, содержащую соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): CaCO3 - 55-60%, MgCO3 - 22-25%, SiO2 - 10-13%, и карбонатный шлам - осадок обработки сточных вод на теплоэлектростанциях, содержащий соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): CaCO3 - 95; Fe2O3 - 3; CaSO4*2H2O - 2, при следующем соотношении, мас.%:

портландцемент серый М 400 28-37
карбонатно-кремнеземистая пыль 10-15
карбонатный шлам 10-15
кварцевый песок 38-47.

Применение карбонатно-кремнеземистой пыли, которая преимущественно состоит из следующих компонентов, мас.%: карбонат кальция CaCO3 55-60%; оксид кремния SiO2 10-13%, карбонат магния MgCO3 22-25% и карбонатного шлама, содержащего соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): CaCO3 - 95; Fe2O3 - 3; CaSO4*2H2O - 2, позволяет достичь высокой степени адгезии минеральных частиц к поверхности. Отличием от известных наполнителей, полученных механическим измельчением мраморной, доломитовой муки является высокая хемосорбционная способность тонкодисперсной светлоокрашенной карбонатно-кремнеземистой пыли, которая объясняется условиями его образования и соответственно химической активностью относительно составляющих цементного клинкера, а так же размерностью данного техногенного материала 60-90 нм. Отличие карбонатного шлама от вышеперечисленных широко распространенных материалов является его высокая адсорбционная способность, объясняемая условиями его образования, а размерность шлама составляет от 20-60 нм. Данные явления лежат в основе повышения адгезии /Основы и концепция утилизации химических осадков промстоков в стройиндустрии С.Ф.Коренькова, Т.В.Шеина; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. - Самара, 2004. - 203 с./ [2]. Светлый окрас карбонатно-кремнеземистой пыли позволяет заменять известные наполнители, сохраняя возможность цветового тонирования штукатурной смеси.

Физико-химические процессы при твердении серого портландцемента М 400, карбонатно-кремнеземистой пыли и карбонатного шлама позволяют синергетически усилить полезные свойства компонентов (адгезионная прочность возрастает 1,9 раз, морозостойкость повышается в 2,5 раза, водостойкость увеличивается на 35%). Результатом химического взаимодействия карбонатно-кремнеземистой пыли и карбонатного шлама с алюминатами цементного клинкера является образование нового кристаллического соединения волокнистой структуры - гидрокарбоалюмината кальция (3СаО*Al2O3*CaCO3*11H2O), что создает дополнительное увеличение морозостойкости, водостойкости и адгезионной способности штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий. Так же на повышение долговечности фасадного покрытия влияет изменение порового пространства в оптимальную сторону. Шлам обладает высокой клеящей и адсорбционной способностью, однако у него небольшая собственная прочность и при высыхании он дает высокую усадку. Для снижения межзерновой пустотности и увеличения эксплутационных показателей (адгезия, водо- и морозостойкость) необходимо введение наполнителя - карбонатно-кремнеземистой пыли, состоящей из химически активных частиц, не обладающих адсорбционной способностью.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для приготовления штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий использовали: кварцевый песок; портландцемент серый М 400; карбонатно-кремнеземистую пыль размером частиц 60-90 нм и карбонатный шлам размером частиц 20-60 нм. Дисперсность карбонатно-кремнеземистой пыли и карбонатного шлама была исследована с помощью метода малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН) в Петербургском институте ядерной физики имени Б.П.Константинова /Исследование нанодисперсных модификаторов свойств бетонов методом малоуглового рассеяния нейтронов / A.M.Гурьянов, С.Ф.Коренькова, В.Т.Лебедев, В.М.Лебедев // - Рентгеновское, синхротронное излучение, нейтроны, и электроны для исследования наносистем и материалов: Материалы 8-й международной конференции. - М.: ИК РАН-РНЦ КИ, 2009. - С.317/ [3]. Пропорции полимерминеральной композиции для отделки фасадов зданий следующие: в цементную суспензию вводили карбонатный шлам в количестве от 10 до 15% от вяжущего, затем добавляли карбонатно-кремнеземистую пыль в количестве от 10 до 15% и кварцевый песок в количестве от 38 до 47% и изготавливали контрольные образцы для определения морозостойкости и водостойкости покрытия по стандартным методикам /ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний/ [4].

Составы штукатурных минеральных смесей для отделки фасадов зданий приведены в таблице 1.

После приготовления штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий были изготовлены контрольные образцы для определения адгезионной прочности по стандартной методике /ГОСТ 28089-89 Конструкции стеновые/ [5].

Свойства штукатурных минеральных смесей для отделки фасадов зданий приведены в таблице 2.

Таблица 1
Составы штукатурных минеральных смесей для отделки фасадов зданий
Наименование компонентов Содержание компонентов, % по массе
Состав №1 Состав №2 Состав №3 Состав №4
Портландцемент серый М 400 28 31 34 37
Карбонатно-кремнеземистая пыль 10 12 13 15
Карбонатный шлам 15 13 12 10
Кварцевый песок 47 44 41 38
Таблица 2
Свойства штукатурных минеральных смесей для отделки фасадов зданий
№ состава Адгезия, кг/см2 Циклы замораживания Коэффициент размягчения
1 7,2 80 0,92
2 7,5 90 0,91
3 7,8 100 0,91
4 8 125 0,91
Прототип 4,1 50 0,82

В соответствии с принципами полиструктурной теории строительных композитов карбонатный шлам и карбонатно-кремнеземистую пыль можно рассматривать как нанонаполнитель со своими физическими и химическими свойствами, которые в составе многоуровневых композиционных материалов будет активно участвовать в процессах на границе раздела отдельных фаз и компонентов, образуя различные по химическому составу, типу связи и строению фазы, влияющие на структуру и свойства формируемых фасадных строительных материалов, тем самым, повышая долговечность (адгезию, водо- и морозостойкость) покрытия. Светлый окрас карбонатно-кремнеземистой пыли позволяет заменять известные наполнители, сохраняя возможность цветового тонирования штукатурной смеси. Использование заявленного изобретения при производстве штукатурной минеральной смеси для отделки фасадов зданий позволяет утилизировать распространенные промышленные наноотходы - карбонатно-кремнеземистую пыль асфальтобетонного завода и карбонатный шлам - осадок обработки сточных вод на теплоэлектростанциях, что способствует охране окружающей среды.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных.

2. Коренькова С.Ф. Основы и концепция утилизации химических осадков промстоков в стройиндустрии / Коренькова С.Ф., Шеина Т.В.; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. - Самара, 2004. - 208 с.

3. Исследование нанодисперсных модификаторов свойств бетонов методом малоуглового рассеяния нейтронов / A.M.Гурьянов, С.Ф.Коренькова, В.Т.Лебедев, В.М.Лебедев // - Рентгеновское, синхротронное излучение, нейтроны, и электроны для исследования наносистем и материалов: Материалы 8-й международной конференции. - М.: ИК РАН-РНЦ КИ, 2009. - С.317.

4. ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний.

5. ГОСТ 28089-89 Конструкции стеновые.

Штукатурная минеральная смесь для отделки фасадов зданий, включающая портландцемент серый М 400 и кварцевый песок, отличающаяся тем, что дополнительно содержит промышленные отходы - карбонатно-кремнеземистую пыль асфальтобетонного завода, содержащую соединения, возможные колебания которых находятся в пределах, мас.%: CaCO3 55-60, MgCO3 22-25, SiO2 10-13, и карбонатный шлам - осадок обработки сточных вод на теплоэлектростанциях, содержащий соединения, мас.%: CaCO3 95; Fe2O3 3; CaSO4·2H2O 2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент серый М 400 28-37
карбонатно-кремнеземистая пыль 10-15
карбонатный шлам 10-15
кварцевый песок 38-47


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительства, в частности к составу штукатурной сухой смеси для декоративной отделки фасадов зданий. .
Изобретение относится к области строительства. .

Изобретение относится к гидроизоляционным сухим строительным смесям с применением химически активных компонентов для обработки поверхности бетона, подверженного воздействию воды.
Изобретение относится к составам для отделки бетонных и штукатурных поверхностей. .

Изобретение относится к твердой композиции и покрытию на основе сульфоалюминатного или сульфоферроалюминатного клинкера, а также к соответствующему применению покрытия в качестве красящего слоя для основ на базе цемента или других вяжущих, в частности в качестве покрытия или красочного слоя для труб на основе цемента.
Изобретение относится к области строительства, в частности к производству штукатурной сухой смеси для отделки фасадов зданий. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано промышленными и строительными организациями для огнезащиты строительных конструкций.
Изобретение относится к композиции для отделки и выравнивания поверхностей бетонных изделий. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано промышленными и строительными организациями для огнезащиты строительных конструкций.
Изобретение относится к области строительства, в частности к составу штукатурной сухой смеси для декоративной отделки фасадов зданий. .
Изобретение относится к составу бетонной смеси и может найти применение в промышленности строительных материалов, в частности, при производстве бетонных стеновых блоков.
Изобретение относится к сырьевой смеси для получения искусственной породы и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, в том числе с использованием нанотехнологий.
Изобретение относится к составу бетонной смеси и может найти применение в промышленности строительных материалов, в частности при производстве бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. .

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству бетонных смесей на основе заполнителей из отходов угледобывающей отрасли, используемых для изготовления искусственных камней.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков для малоэтажного строительства. .
Изобретение относится к области строительства. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из бетонов. .
Наверх