Полимерцементная композиция

 

Область применения: производство строительных материалов для промышленного и гражданского строительства. Сущность изобретения: полимерцементная композиция включает, мас.%: цемент 13,4 - 49,9; водная дисперсия полимера - синтетический латекс, выбранный из группы, включающей бутадиеновый, бутадиенстирольный, бутадиеннитрильный, изопреновый, бутилкаучуковый, 1,79 - 14,71; древесная стружка с влажностью 50 ± 10% 0,6 - 19,73; кварцевый песок 5,6 - 39,9; древесные опилки с влажностью 50 ± 10% 0,62 - 11,44; вода остальное. Получаемый материал имеет объемную массу до 740 кг/м³ предел прочности при сжатии до 14,56 МПа, относительное удлинение при сжатии до 26,2%, модуль упругости до 40,0 МПа, водопоглощение при погружении на 24 ч до 5,2%. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.

Известна композиция, включающая цемент, воду и растительные волокна в качестве заполнителя, которые предварительно обрабатывают в горячем битуме или гудроне для придания им химической инертности.

Известно также использование в качестве заполнителей в цементных плитах древесных стружек. В состав плит входит, кроме цемента, и водная дисперсия поливинилхлорида (ПВХ). Однако древесно-стружечные плиты с применением ПВХ не пригодны для внутренней отделки жилых помещений, так как под влиянием тепла, солнечного света и механических воздействий в ПВХ наблюдаются процессы деструкции. Продукты разложения ПВХ, также как хлорная кислота, бензол, хлорорганические соединения, загрязняют окружающую среду.

Изобретение направлено на разработку легкого, дешевого композиционного материала с улучшенными прочностными, гигиеническими и теплоизоляционными свойствами.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в экономическом эффекте от применения дешевого материала в строительных конструкциях и снижении затрат при их монтаже вследствие снижения их массы.

Это достигается, согласно изобретению, тем, что полимерцементная композиция, включающая цемент, водную дисперсию полимера, древесную стружку и воду, содержит в качестве водной дисперсии полимера синтетический латекс, выбранный из группы, включающей бутадиеновый, бутадиенстирольный, бутадиеннитрильный, изопреновый, бутилкаучуковый, древесную стружку с влажностью 50±10% и дополнительно кварцевый песок, древесные опилки с влажностью 50±10% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цемент 13,4-49,9 Указанная водная дис- персия полимера 1,79-14,71 Древесная стружка с влажностью 50±10% 0,6-19,73 Кварцевый песок 5,62-40,17 Древесные опилки с влажностью 50±10% 0,62-11,44 Вода Остальное В качестве полимерной добавки используют водные дисперсии (латексы) бутилкаучука, бутадиеннитрильного, бутадиен- стирольного, бутадиенметилстирольного, бутадиенового и изопренового каучуков; в качестве заполнителя - смесь древесной стружки с опилками и кварцевый песок, который вводят вместе с цементом в виде 50-70%-ного раствора в воде.

Благодаря применению в композиции нетоксичных, стойких компонентов предлагаемый материал обладает хорошими санитарно-гигиеническими свойствами, что позволяет применять его в жилых помещениях. Применение такого легкого и рыхлого наполнителя, как стружка и опилки, приводит к снижению объемной массы материала. Использование 4 фракций наполнителя (цемент, песок, опилки, стружка), значительно отличающихся по размерам частиц, обеспечивает получение прочностных свойств материала, достаточных для использования его не только для теплоизоляции в виде плит, но и в виде блоков для ненесущих конструкций. Низкая стоимость полимерцементной композиции обусловлена тем, что материал содержит в составе значительное количество кварцевого песка и отходов деревообрабатывающих предприятий в виде стружки и опилок. Утилизация отходов этих предприятий позволит улучшить экологическую обстановку.

Технология изготовления предлагаемого полимерцемента проста, не требует значительных затрат и разработки нового оборудования.

Совокупность перечисленных признаков обеспечивает высокий экономический эффект при его реализации.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предполагаемого изобретения, приведены в примерах реализации.

При изготовлении образцов используют опилки и стружку с содержанием в них влаги 50±5%, при необходимости их увлажняют до заданного значения. Латекс каучуков, в приведенных ниже количествах (в пересчете на сухое вещество) вводят в опилки и стружку и с ними перемешивают. Цемент и песок в виде концентрированного раствора вводят в опилки и стружку и тщательно перемешивают. Полученной рыхлой массе придают необходимую форму под давлением 10-30 кг/cм².

Ниже приведен компонентный состав и свойства (в таблице) примеров реализации.

Воду, которая участвует в технологическом процессе, как компонент в составе рецептуры не учитывают, так как частично выдавливают в процессе прессования, а затем она испаряется из изделия при его отверждении.

П р и м е р 1.

Цемент (портланд- цемент марки М-150) 49,90 Кварцевый песок 5,62 Древесная стружка 11,79 Древесные опилки 0,62 Латекс бутадиенсти- рольного каучука СКС-65ГП с содержанием сухого вещества 45% 4,41 Вода 27,66 П р и м е р 2.

Цемент (портланд- цемент марки М-400) 13,40 Кварцевый песок 40,17 Древесная стружка 10,09 Древесные опилки 4,94 Латекс бутадиеннит- рильного каучука СКН-40П с содержанием сухого вещества 40% 6,55 Вода 24,85
П р и м е р 3. Цемент (портланд- цемент марки М-150) 16,18 Кварцевый песок 31,12 Древесная стружка 13,50 Древесные опилки 4,36 Латекс бутадиеннит- рильного каучука СКН-40П с содержанием сухого вещества 42% 3,09 Вода 31,75
П р и м е р 4. Цемент (портланд- цемент марки М-150) 17,98 Кварцевый песок 33,09 Древесная стружка 9,35 Древесные опилки 9,35 Латекс бутадиенсти- рольного каучука СКС-30ШХП с содержа- нием сухого вещества 30% 1,79 Вода 28,44
П р и м е р 5. Цемент (портланд- цемент марки М-300) 41,29 Кварцевый песок 7,57 Древесная стружка 0,60 Древесные опилки 11,44 Латекс бутадиенового каучука СКД-1 с содер- жанием сухого вещест- ва 45% 14,71 Вода 24,39
П р и м е р 6. Цемент (портланд- цемент марки М-150) 31,25 Кварцевый песок 18,75 Древесная стружка 4,61 Древесные опилки 4,6 Латекс бутилкаучука с со- держанием сухого ве- щества 40% 3,15 Вода 37,64
П р и м е р 7. Цемент (портланд- цемент марки М-150) 32,09 Кварцевый песок 5,62 Древесная стружка 19,73 Древесные опилки 4,13 Латекс полиизопре- нового каучука СКМ-3 с содержанием сухого вещества 60% 4,84 Вода 34,59
Свойства композитов представлены в таблице.

Формула изобретения

ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая цемент, водную дисперсию полимера, древесную стружку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве водной дисперсии полимера синтетический латекс, выбранный из группы, включающей бутадиеновый, бутадиенстирольный, бутадиеннитрильный, изопреновый, бутилкаучуковый, древесную стружку с влажностью 50 ± 10% и дополнительно кварцевый песок, древесные опилки с влажностью 50 ± 10% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент - 13,4 - 49,9
Указанная водная дисперсия полимера - 1,79 - 14,71
Древесная стружка с влажностью 50 ± 10% - 0,6 - 19,73
Кварцевый песок - 5,62 - 40,17
Древесные опилки с влажностью 50 ± 10% - 0,62 - 11,44
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1