Сырьевая смесь для защитного покрытия
Владельцы патента RU 2720170:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты каменноугольных и бетонных поверхностей. Технический результат - повышение солестойкости и трещиностойкости защитного покрытия. Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент 41,2-42,9; песок фракции 0,125 мм 31,0-31,5; микрокальцит фракции 100 мкм 7,5-7,9; тонкомолотый магнезиальный известняк с удельной поверхностью 320 м2/кг 10,5-11,0; комплексную добавку 0,8-0,9; воду 7,3-7,5. В качестве комплексной добавки используют смесь, содержащую, мас.%: нитрит калия KNO2 71,5-72,0; золь кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,021 г/см3 и значением водородного показателя рН=3,5 25,0-26,0; полимерсодержащий компонент Sika Viscocrete 225 на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты 2,0-3,5. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты каменноугольных и бетонных поверхностей.
Известна сырьевая смесь, используемая в качестве защитного покрытия, содержащая портландцементный клинкер 62-68%, нитрат натрия 3-10%, хромат калия 2-5%, остальное - вода (RU №2017704, С04В 41/62, опубл. 15.08.1994 г.).
Недостатком данного технического решения является пониженная солестойкость и пониженная трещиностойкость защитного покрытия.
Известна сырьевая смесь, состоящая из следующих компонентов, мас. %: цемент 36,0-40,0; песок 39,0-49,0; нитрат натрия - 0,9-1,8; карбонат натрия 2,0-3,2; сульфат натрия 2,5-3,6; хлорид кальция 0,05-0,15; карбид кальция 0,75-1,15; гидроксид кальция 0,8-1,0; остальное - вода (RU №2072335, С04В 28/00, опубл. 21.07.1997 г.).
Недостатком данного технического решения является пониженная солестойкость и пониженная трещиностойкость защитного покрытия.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой сырьевой смеси, выбранной за прототип, является сырьевая смесь, состоящая из следующих компонентов, мас. %: портландцемент 30,3-32,3; заполнитель, представленный песком с максимальным размером фракций 0,63 мм, в количестве 40,49-40,9; тонкомолотый доломитизированный известняк с удельной поверхностью частиц 200 м2/кг в количестве 8,1-8,6; комплексная добавка 3,2-3,7 и вода 16,0-16,5. Комплексная добавка состоит из следующих компонентов, мас. %: микрокремнезема с удельной поверхностью частиц 200 м2/кг - 47,0-49,0; глиноземистого цемента 24,5-25,0; гипса CaSO4⋅2H2O - 9,8-10,2; пластификатора С-3 - 3,7-4,0; золя кремниевой кислоты H4SiO4 с плотностью 1,014 г/см3 и значением водородного показателя, рН=3,5-3,0-3,4; бентонитовой глины с удельной поверхностью частиц 500 м2/кг - 10,0-10,4 (RU №2396235, С04В 41/63, опубл. 10.08.2010 г.).
Недостатком данного технического решения является пониженная солестойкость и пониженная трещиностойкость защитного покрытия.
Задача, на решение которой направлено изобретение, является создание сырьевой смеси для защитного покрытия, обладающего повышенной солестойкостью и повышенной трещиностойкостью.
Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для защитного покрытия, состоящая из портландцемента, песка, тонкомолотого известняка, комплексной добавки и воды содержит песок фракции 0,125 мм и микрокальцит фракции 100 мкм, в качестве тонкомолотого известняка используется магнезиальный известняк с удельной поверхностью 320 м2/кг, в качестве комплексной добавки используется смесь, состоящая из нитрита калия KNO2 и золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,021 г/см3 и значением водородного показателя рН=3,5 и полимерсодержащего компонента Sika Viscocrete 225 на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| - нитрит калия KNO2 | 71,5-72,0 |
| - указанный золь кремниевой кислоты | 25,0-26,0 |
| - указанный полимерсодержащий компонент | 2,0-3,5, |
при следующем соотношении компонентов, мас. %
| - портландцемент | 41,2-42,9 |
| - указанный песок | 31,0-31,5 |
| - указанный микрокальцит | 7,5-7,9 |
| - указанный известняк | 10,5-11,0 |
| - указанная комплексная добавка | 0,8-0,9 |
| - вода | 7,3-7,5 |
Указанная комплексная добавка, состоящая из нитрита калия, золя кремниевой кислоты в сочетании с полимерсодержащим компонентом Sika Viscocrete 225 на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты обладает повышенным пластифицирующим эффектом действия. В присутствии указанных компонентов комплексной добавки сырьевая смесь обладает повышенной гидратационной и реакционной активностью, кроме того использование золя кремниевой кислоты в сочетании с нитритом калия и полимерсодержащим компонентом обеспечивает образование кальциевых или магниевых силикатов типа 3MgO⋅2SiO2⋅2H2O - кристаллы гидросиликата магния представлены в виде тонких волокон, которые обладают высокой прочностью на разрыв по оси волокон, что способствует повышению трещиностойкости затвердевшего материала. Присутствие золя кремниевой кислоты в составе реакционно-активной предлагаемой по изобретению сырьевой смеси обеспечивает полное связывание, образующегося в процессе гидратации портландцемента Са(ОН)2 в труднорастворимые низкоосновные гидросиликаты кальция типа гиролита 2CaO⋅3SiO2⋅2H2O, способствуя повышению солестойкости и трещиностойкости затвердевшего камня.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя заявленная смесь для защитного покрытия не известна и данное техническое решение обладает мировой новизной.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить указанный технический результат, а, именно, повышение солестойкости и понижение трещиностойкости защитного покрытия по сравнению с известным техническим решением.
Новым является новое сочетание известных компонентов, используемых при изготовлении сырьевой смеси для защитного покрытия, и их новое количественное соотношение, что позволяет получить указанный технический результат.
По мнению авторов и заявителя, данный состав для защитного покрытия неизвестен, и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для производства сырьевой смеси для защитного покрытия пород каменноугольных шахт и бетонных оснований, отличающегося повышенной солестойкостью и повышенной трещиностойкостью.
Осуществимость изобретения подтверждена примером конкретного выполнения.
Пример конкретного выполнения.
1. Приготовление комплексной добавки:
1.1. Дозируют нитрит калия, KNO2
1.2. Дозируют золь кремниевой кислоты, SiO2⋅nH2O, с плотностью ρ=1,021 г/см3 и значением водородного показателя рН=3,5.
1.3. Дозируют полимерсодержащий компонент Sika Viscocrete 225 на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты;
1.4. Отдозированные компоненты по п. 1.1, п. 1.2 и п. 1.3 транспортируют в лопастной смеситель и тщательно перемешивают в течение 15 мин и после этого однородную смесь, представляющую собой комплексную добавку, транспортируют в накопительную емкость.
2. Приготовление сухой строительной смеси:
2.1. дозируют портландцемент;
2.2. дозируют песок с размером фракции 0,125 мм;
2.3. дозируют микрокальцит с размером фракции 100 мкм;
2.4. дозируют тонкомолотый магнезиальный известняк с удельной поверхностью 320 м2/кг;
2.5. дозируют добавку, приготовленную по п. 1.4.
2.6. Отдозированные по п. 2.1-2.5. компоненты транспортируют в лопастной смеситель и тщательно перемешивают до получения однородного тонкодисперсного порошка, представляющего собой сухую строительную смесь для защитного покрытия, которую транспортируют в накопительную емкость.
3. Приготовление сырьевой смеси для защитного покрытия:
3.1. Дозируют сухую строительную смесь, приготовленную по п. 2.6.
3.2. Дозируют воду
3.3. Смешивают при помощи электрической дрели компоненты, отдозированные по п. 3.1. и по п. 3.2. до получения однородной, без комков, подвижной массы, которую используют по назначению в качестве защитного покрытия, и которую использовали для изготовления образцов, необходимых для определения солестойкости защитного покрытия по ГОСТ 30629-2011 «Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний» и для определения трещиностойкости защитного покрытия по ГОСТ 31383-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний».
Составы и полученные результаты представлены в таблице 1 и таблице 2.
По результатам испытаний, представленным в таблице 2, установлено, что защитное покрытие по изобретению является солестойким, т.к. потери массы, оценивающие солестойкость материала, в 3 раза меньше, относительно прототипа.
Защитное покрытие по изобретению обладает повышенной трещи
ностойкостью, т.к. способность к перекрытию трещин в 4 раза выше, относительно прототипа.
Сырьевая смесь для защитного покрытия, состоящая из портландцемента, песка, тонкомолотого известняка, комплексной добавки и воды, отличающаяся тем, что содержит песок фракции 0,125 мм и дополнительно микрокальцит фракции 100 мкм, в качестве тонкомолотого известняка используется магнезиальный известняк с удельной поверхностью 320 м2/кг, в качестве комплексной добавки используется смесь, состоящая из нитрита калия KNO2, золя кремниевой кислоты с плотностью ρ=1,021 г/см3 и значением водородного показателя рН=3,5 и полимерсодержащего компонента Sika Viscocrete 225 на основе эфира аллила и ангидрита малеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нитрит калия KNO2 | 71,5-72,0 |
| указанный золь кремниевой кислоты | 25,0-26,0 |
| указанный полимерсодержащий компонент | 2,0-3,5, |
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| портландцемент | 41,2-42,9 |
| указанный песок | 31,0-31,5 |
| указанный микрокальцит | 7,5-7,9 |
| указанный известняк | 10,5-11,0 |
| указанная комплексная добавка | 0,8-0,9 |
| вода | 7,3-7,5 |
