Кладочный раствор
Владельцы патента RU 2363679:
ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет (МГСУ) (RU)
Изобретение относится к кладочным растворам и может быть использовано для кладки сооружений из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород. Кладочный раствор содержит цемент, заполнитель, добавку в виде нанокатализаторов и воду. В качестве заполнителя используют пыль уноса, образующуюся в системах газоочистки при сушке песка, в качестве нанокатализаторов - углеродные трубки или фуллерены при следующем соотношении компонентов:
- цемент - 400 кг/куб.м,
- пыль уноса - 1250 кг/куб.м,
- нанокатализаторы - 0,02 кг/куб.м,
- вода - 340 кг/куб.м.
Технический результат - повышение прочности и морозостойкости кладочного раствора. 1 табл.
Изобретение относится к кладочным растворам и может быть использовано для кладки сооружений из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород.
Известен цементно-песчано-глиняный строительный раствор, состоящий из 1 части цемента, 3-4 частей песка, 0,25 частей глины (Л.Воробьев, А.Г.Комар, Строительные материалы. - М.: Стройиздат, 1976, с.97). Однако он имеет низкую прочность.
Известен водонепроницаемый цементно-песчаный строительный раствор, применяемый для гидроизоляционных стяжек в санузлах жилых зданий. Его готовят в соотношении цемент:песок - 1:3, при водоцементном отношении 0,4-0,5. Количество вводимой добавки (бентонитовой глины) составляет от 2 до 7% (Арцев А.И. Бентонитовая глина в качестве уплотняющей добавки. Строительные материалы и конструкции. Киев: Будивельник, 1988, № 1, с.11).
Однако прочностные характеристики данного раствора достигаются за счет включения в его состав существенного количества бентонитовой глины, имеющей высокую стоимость. При этом известный раствор имеет невысокую морозостойкость. Кроме того, в состав раствора в качестве заполнителя входит песок, что также повышает стоимость раствора.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является композиция для получения строительных материалов, включающая цемент, заполнитель, добавку в виде нанокатализаторов и воду (см. RU 2281262 С1, С04В 28/00, 10.08.2006).
Однако известная композиция имеет невысокую морозостойкость. Кроме того, в состав раствора в качестве заполнителя входит песок, что также повышает стоимость раствора.
Изобретательская задача состояла в разработке состава кладочного раствора с высокой прочностью и хорошей морозостойкостью при использовании в качестве заполнителя отходов производства.
Данная задача решена путем создания кладочного раствора следующего состава:
- цемент - 400 кг/куб.м,
- пыль уноса - 1250 кг/куб.м,
- нанокатализаторы - 0,02 кг/куб.м,
- вода - 340 кг/куб.м.
В качестве цемента используется цемент любой марки.
В качестве пыли уноса используют пыль, образующуюся в системах газоочистки при сушке песка. В качестве добавки используются нанокатализаторы - углеродные трубки или фуллерены.
В Москве и Московской области функционируют 25 асфальтобетонных заводов. Только на Мытищинском асфальтобетонном заводе мощностью 300 тыс.тонн в год ежесуточно в процессе производства продукции в системах газоочистки образуется до 10 тонн пылевидного отхода сушки песка, который практически не используется, отправляется в отвалы и к тому же загрязняет окружающую среду. Данный отход относится к 1 классу строительных материалов в соответствии с ГОСТ 30108-94 «Строительные материалы и изделия. Определение эффективной удельной активности естественных радионуклидов».
Применяемые в составе кладочного раствора цемент соответствует ГОСТу 10178-85, песок - ГОСТу 2138-91, а вода - ГОСТу 23732-79. Таким образом, заявленный кладочный раствор отличается от прототипа тем, что в его состав входит пылевидный отход сушки песка и нанокатализаторы - углеродные трубки или фуллерены (добавка).
Предлагаемый кладочный раствор обладает высокой прочностью и хорошей морозостойкостью. Кроме этого, дополнительным преимуществом является улучшение окружающей среды.
Пример. Берут 400 г цемента, 1250 г пылевидного отхода, 340 г воды, 0,02 г добавки (углеродные трубки или фуллерены). Компоненты тщательно перемешивают и готовят раствор. Из полученного раствора формуют образцы-балочки размером 40×40×160 в соответствии с ГОСТом 5802-86, пропаривают в течение 8 часов в формах и после охлаждения испытывают на прочность.
Применение пылевидного отхода сушки песка в качестве заполнителя для кладочного раствора, а также применение в качестве добавки нанокатализаторов (углеродные трубки или фуллерены) значительно снижает стоимость раствора при сохранении его прочностных характеристик и морозостойкости.
Расчеты представлены в таблице.
| Таблица | ||||
| Материалы | Расход материалов на 1 куб.м | Стоимость, руб. | ||
| 1 т материала | Раствор с отходом и нанокатализаторами, 1 куб.м | Раствор с песком и бентонитовой глиной, 1 куб.м | ||
| Цемент ПЦ400 | 400 кг/куб.м | 4500 | 1800 | 1800 |
| Люберецкий песок | 1200 кг/куб.м | 1000 | - | 1200 |
| Пылевидный отход сушки песка | 1250 кг/куб.м | 250 | 312,5 | - |
| Нанокатализаторы | 0,02 кг/куб.м | 10000000 | 200 | - |
| Бентонитовая глина | 0,1 кг/куб.м | 1000000 | - | 100 |
| вода | 340 кг/куб.м | 40 | 13,6 | 13,6 |
| ИТОГО: | 2326,1 руб. | 3113,6 руб. |
Из таблицы видно, что стоимость пылевидного отхода практически в четыре раза меньше стоимости песка. В то же время стоимость нанокатализаторов, применяемых в небольших количествах для предлагаемого изобретения, не намного больше стоимости бентонитовой глины. При сохранении прочности и морозостойкости кладочного раствора стоимость 1 куб.м раствора составила 2326 руб.
Кладочный раствор, содержащий цемент, заполнитель, добавку в виде нанокатализаторов и воду, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют пыль уноса, образующуюся в системах газоочистки при сушке песка, в качестве нанокатализаторов углеродные трубки или фуллерены при следующем соотношении компонентов, кг/м3:
| цемент | 400 |
| пыль уноса | 1250 |
| нанокатализаторы | 0,02 |
| вода | 340 |
