Способ повышения химической стойкости и прочности бетонных изделий и конструкций


 


Владельцы патента RU 2581067:

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

Изобретение относится к способу создания защитных покрытий на бетонных и железобетонных строительных изделиях и конструкциях панелей, блоков, плит в промышленных зданиях и сооружениях. Технический результат - повышение химической стойкости и прочности изделий и конструкций из бетона и железобетона, устранение на поверхности бетона мелких дефектов, защита от проникновения в него влаги и загрязнений. В способе повышения химической стойкости и прочности бетонных изделий и конструкций путем обработки их поверхностей составом на основе мономеров с инициирующей системой, состоящей из перекиси бензоила и деметиланилина, взятых в отношении 1:0,5, инициирующая система составляет 2% от массы мономеров, состав для обработки состоит из мономеров стирола и метилметакрилата, взятых в мольном отношении 2:1, являющихся сополимерами. Обработку поверхности бетонных изделий и конструкций производят в два этапа с выдержкой в 30 минут между этапами с предварительным прогреванием состава с мономерами при температуре 80°C и с последующим его остужением при комнатной температуре в течение 15-20 минут. На первом этапе состав с мономерами прогревают в течение 30 минут, а на втором этапе - в течение 60 минут. 1 табл.

 

Изобретение относится к способу создания защитных покрытий на бетонных и железобетонных строительных изделиях и конструкциях панелей, блоков, плит в промышленных зданиях и сооружениях.

Известен способ пропитки готовых конструкций, таких как дорожные плиты, колонны, ригели путем их обработки стиролом или метилметакрилатом, при котором готовое изделие погружалось в ванну с мономером, после окончания пропитки в пропарочной камере проводилось прогревание /Баженов Ю.М. Бетонополимеры. - М.: Стройиздат. 1983. С. 456/.

Недостатком данной технологии является необходимость большого объема состава с мономерами для обработки и наличие больших емкостей для полного погружения изделий в этот состав, а также необходимость в дополнительном прогревании изделий после проведения пропитки их мономерами.

Наиболее близким к созданию защитных покрытий является способ пропитки полимерными материалами глазурованного бетонного строительного изделия, предусматривающий нанесение на его поверхность мономера с последующей его полимеризацией, в котором идет поверхностная обработка готовых изделий полимерным составом на основе одного мономера стирола или метилметакрилата, процесс полимеризации протекает при комнатной температуре в течение одного часа /Патент РФ №2376269 С1, С04В 41/82, 2009 г./ - принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что пропитка производится без создания защитного слоя, повышающего химическую стойкость изделий в условиях эксплуатации на промышленных предприятиях.

Сущность изобретения состоит в повышении долговечности строительных конструкций из бетона и железобетона.

Техническим результатом является - повышение химической стойкости и прочности изделий и конструкций из бетона и железобетона.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе повышения химической стойкости и прочности бетонных изделий и конструкций путем обработки их поверхностей составом на основе мономеров с инициирующей системой, состоящей из перекиси бензоила и деметиланилина, взятых в отношении 1:0,5, инициирующая система составляет 2% от массы мономеров, состав для обработки состоит из двух мономеров стирола и метилметакрилата, взятых в мольном отношении 2:1, являющихся сополимерами, при этом обработку поверхности бетонных изделий и конструкций производят в два этапа с выдержкой в 30 минут между этапами с предварительным прогреванием состава с мономерами при температуре 80°С и с последующим его остужением при комнатной температуре в течение 15-20 минут, при этом на первом этапе состав с мономерами прогревают в течение 30 минут, а на втором этапе - в течение 60 минут.

Пропитка производится в два этапа предварительно прогретой смесью из двух мономеров стирола и метилметакрилата в мольном отношении 2:1 и инициирующей системы, включающей перекись бензоила (инициатор реакции) и диметиланилина (катализатор реакции), взятые в массовом отношении 1:0,5, что в целом составляло 2% от массы мономеров. В процессе пропитки в порах изделия образуются кристаллы сополимера полистиролметилметакрилата, отличающиеся повышенной прочностью и химической стойкостью от полистирола и полиметилметакрилата. На поверхности изделия образуется тонкодисперсный защитный полимерный слой.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем.

На поверхность готового, предварительно высушенного, бетонного или железобетонного строительного изделия наносят состав из двух мономеров.

Состав состоит из стирола и метилметакрилата, взятых в отношении 2:1 по мольной массе, и инициирующей системы, которая состоит из перекиси бензоила (инициатор реакции) и демитиланилина (катализатор реакции), взятых в отношении 1:0,5 и равной 2% от массы мономеров. Полученный состав прогревают в течение 30 минут при температуре 80°С, дают остыть при комнатной температуре в течение 15-20 минут и наносят на поверхность бетонного изделия. Расход мономеров вместе с инициирующей системой составляет 800-1000 мл на 1 м2 поверхности. Через 30 минут снова наносят состав с мономерами на поверхность бетонного изделия, предварительно прогрев его в течение 60 минут при температуре 80°С и остудив при комнатной температуре в течение 15-20 минут, с расходом 250-400 мл на 1 м. После первого нанесения мономеры по сети пор и капилляров проникают в толщу образца, отверждаясь по механизму радикальной полимеризации, делая бетонное изделие плотным и при этом не утяжеляя его. После повторного нанесения на поверхности бетона образуется защитное полимерное покрытие. Полимеризация протекает при комнатной температуре в течение часа. После обработки бетонных изделий смесью из двух мономеров возрастает стойкость бетона к парам и растворам кислот, что подтверждают испытания по ГОСТ Р 31383-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний». Согласно ему бетонные образцы погружаются в насыщенный кислотой раствор. По истечении шести месяцев проводят визуальный осмотр и сравнивают прочностные характеристики. О снижении долговечности изделий говорят показатели, характеризующие потерю прочности.

Были проведены испытания бетонных изделий на прочность после обработки их поверхности составом с мономерами. Было взято три образца: один обработанный составом из двух мономеров, другой обработанный составом с одним мономером и третий без обработки составом. Все образцы были помещены в жидкость с показателем РН=1 (кислая среда) на срок, равный 6 месяцем. По истечении времени проводилось визуальное сравнение внешнего вида образцов, помещенных в жидкость и контрольных образцов. После шести месяцев нахождения в растворе необработанные образцы бетонных изделий покрылись пятнами ржавчины и белым налетом. Образцы бетонных изделий, обработанные составом с мономерами, остались без изменений внешнего вида. Для достоверности результатов испытаний и продолжения исследований было проведено сравнение прочностных характеристик образцов с использованием пресса. Результаты испытаний на прочность приведены в таблице сравнительных прочностных характеристик образцов бетонных изделий до и после проведения испытаний.

В таблице приведено изменение прочности бетонных изделий после испытания их по ГОСТ Р 31383-2008.

Согласно таблице прочностные характеристики образцов бетонных изделий после обработки составом из двух мономеров возросло на 75% и имеют прочность на 35% выше, чем не пропитанные, а химическая стойкость возросла в 3 раза, о чем свидетельствует % потери прочности.

Предложенный способ позволяет значительно повысить прочность и химическую стойкость изделий из бетона и железобетона, а также «герметизировать» имеющиеся на поверхности бетона мелкие дефекты (трещины, сколы и т.д.), обеспечить защиту материала от проникновения в него влаги и загрязнений.

Способ повышения химической стойкости и прочности бетонных изделий и конструкций путем обработки их поверхностей составом на основе мономеров с инициирующей системой, состоящей из перекиси бензоила и деметиланилина, взятых в отношении 1:0,5, при этом инициирующая система составляет 2% от массы мономеров, отличающийся тем, что состав для обработки состоит из двух мономеров стирола и метилметакрилата, взятых в мольном отношении 2:1, являющихся сополимерами, при этом обработку поверхности бетонных изделий и конструкций производят в два этапа с выдержкой в 30 минут между этапами с предварительным прогреванием состава с мономерами при температуре 80°C и с последующим его остужением при комнатной температуре в течение 15-20 минут, при этом на первом этапе состав с мономерами прогревают в течение 30 минут, а на втором этапе - в течение 60 минут.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к фотокаталитическим композициям цемента. Технический результат - увеличение фотокаталитической активности, устранение нежелательного явления стекания до отверждения продукта.
Группа изобретений относится к строительству. Технический результат - снижение или исключение захвата воздуха композицией покрытия, снижение или исключение использования целлюлозных загустителей.
Изобретение относится к строительным материалам. Технический результат - повышение эксплуатационные характеристик шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости.

Изобретение относится к способу для нанесения покрытий для склеивания или соединения поверхностей минеральных материалов с помощью синтетической смолы, предпочтительно 2-компонентой синтетической смолы.

Группа изобретений относиться к формированию покрытий для укрепления неровных поверхностей из камня или бетона, например структуры из камня в шахтах. Технический результат - уменьшение протекания воды или утечки газа через трещины и пустоты в породе, эффективное укрепление трещин и пустот.
Изобретение касается составов композиции для пропитки поверхности бетонных, железобетонных изделий, преимущественно реставрируемых элементов фасадов зданий, скульптур.

Изобретение относится к строительным материалам - шпатлевкам, применяемым при отделочных и облицовочных работах. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение качества и долговечности отделки фасадов зданий. Штукатурная смесь для отделки фасадов зданий включает, мас.%: водную стиролакриловую дисперсию с минимальной температурой пленкообразования в пределах +(18-20)°C 8-12,3; водную стиролакриловую дисперсию с минимальной температурой пленкообразования в пределах от -3°C до +3°C 15-34; мел 4-6; кварцевый песок с размерами частиц 1-2 мм 50-51; коалесцент 4-5; диспергатор 0,1-0,3; биоцид 0,1-0,13; пеногаситель 0,2-0,39; загуститель 0,1-0,15; двуокись титана 6-8,4; вода остальное. 2 табл.

Изобретение относится к водным многостадийным полимерным дисперсиям, получаемым радикально инициируемой водной эмульсионной полимеризацией. Предложена водная многостадийная дисперсия полимеризатов, содержащая мягкую и твердую фазы, причем отношение твердой фазы к мягкой составляет 25-95% мас. к 75-5% мас., температура стеклования (Tg) получаемой на первой стадии мягкой фазы составляет -30 - 0°С, в то время как Tg получаемой на второй стадии твердой фазы составляет 20-60°С, и причем дисперсии содержат звенья по меньшей мере одного мономера общей формулы (I), где n - число от 0 до 2, R1, R2, R3 независимо друг от друга означают водород или метильную группу, X означает кислород или NH и Y означает водород, щелочной металл или NH4. Предложены также варианты применения указанной дисперсии, а также минеральные формованные изделия и фиброцементные плиты, покрытые указанной дисперсией. Технический результат - предложенные дисперсии позволяют получить покрытия с повышенной атмосферостойкостью, устойчивостью к слипанию и выцветанию. 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Наверх