Смесь для получения гидроизолирующего шовного состава проникающего действия
Изобретение - «Смесь для получения гидроизолирующего шовного состава проникающего действия» относится к средствам, используемым для придания водонепроницаемости холодным швам бетонирования, стыкам и примыканиям железобетонных конструкций, трещинам и открытым полостям в бетоне. Задача изобретения - разработка гидроизолирующего состава проникающего действия, с повышенной трещиностойкостью для пористых материалов, для заделки холодных швов бетонирования, стыков и примыканий железобетонных конструкций, трещин и открытых полостей в бетоне. Поставленная задача решается с помощью создания нового изолирующего состава, в котором гидроизоляционный эффект достигается за счет неорганических солей (нитраты и хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, сульфат натрия, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов), которые обеспечивают закупорку пор строительных материалов (кольматацию), а также частичной или полной замены наполнителя песка на трепел, диатомит, кремнеземистую породу, глину-бентонит, являющихся наполнителями, повышающими водонепроницаемость бетонов и растворов, т.к. они набухают в условиях насыщенного раствора гидрооксида кальция и при этом кольматируют капилляры и неплотности; трещиностойкость достигается за счет введения в состав фибры.
Изобретение относится к сухим строительным смесям, применяемым в строительстве и являющимся изолирующей композицией проникающего действия для пористых строительных материалов типа бетона, и служащим для придания водонепроницаемости холодным швам бетонирования, стыкам и примыканиям железобетонных конструкций, трещинам и открытым полостям в бетоне.
Существует множество средств, для гидроизоляции пористых материалов в строительстве. Основная задача таких средств обеспечить гидроизоляцию строительных конструкций. Одним из способов гидроизоляции холодных швов бетонирования, стыков и примыканий железобетонных конструкций, трещин и открытых полостей является зачеканка жесткими составами на основе расширяющегося или безусадочного цемента. Для заделки швов в сборных железобетонных конструкциях используют расширяющиеся, безусадочные цементы, которые увеличивают размеры после 28 дней водного твердения от 0,3 до 1% (А.В.Александровский «Материаловедение для штукатуров, плиточников, мозаичников». Изд-во «Высшая школа», М., 1977 г., с.66).
Чтобы снизить жесткость зачеканки и повысить ее сопротивляемость усилиям растяжения и изгиба, а также увеличить адгезию, в используемые для этих целей составы добавляют функциональные полимерные добавки, а именно редиспергируемые полимерные порошки («Строительные материалы», №4. 2001 г., с.6-7).
Для придания высокой водонепроницаемости швам бетонных конструкций материалы, описанные выше, предлагается использовать совместно с материалами проникающей гидроизоляции. Средства, используемые для проникающей гидроизоляции пористых строительных материалов, как правило, представляют собой многокомпонентные составы, включающие компоненты различного назначения. Основой таких составов является группа компонентов: неорганические соли (нитраты и хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, сульфат натрия, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов, гидрооксид кальция), которые обеспечивают закупорку пор строительных материалов (кольматацию), цемент, минеральный наполнитель (патенты РФ 2149849, 2052413, 2072335, 2119900, 2165911).
В сухих смесях используют наполнители такие, как песок различного происхождения (включая мелкие фракции шлака, базальта, апатитов), тальк, каолин, сажа, органические полимеры (в том числе отходы - крошка, пыль, образующиеся при производстве и утилизации изделий на основе органических полимерных материалов) (патент РФ 2303586). Однако существуют наполнители, относящиеся к уплотняющим добавкам, действие которых сводится в основном к кольматации в бетоне или растворе капилляров и других неплотностей сечением более 1 мкм за счет набухания в условиях насыщенного раствора гидроксида кальция. К ним относятся трепел, диатомит, кремнеземистая порода, глина-бентонит (Н.Ф.Афанасьев, М.К.Целуйко «Добавки в бетоны и растворы». Изд-во Будивэльнык. Киев. 1989 г., с.70).
В настоящее время в строительстве в составах на цементном вяжущем широко используются разные типы волокон (органические и неорганические). Как правило, они используются для совершенствования механических и эксплуатационных данных изделий из этих составов и для сокращения риска зарождения микротрещин в них («Изоляция. Материалы и технологии». ООО Стройинформ, Москва, 2005 г., с.395). Волокна строительного назначения называют фиброй. Создание новых материалов из прежних возможно путем технологии фиброармирования цементных материалов.
Наиболее близким решением - прототипом настоящего изобретения является решение, изложенное в книге авторов Баженов Ю.М. и др. «Технология сухих строительных смесей». Москва, изд. ассоциации строительных вузов, 2003, с.8, 53, 57-59, 66, которое представляет собой сухую смесь, используемую для получения составов, в частности, для заделки швов, содержащую расширяющийся цемент (такие как - расширяющийся портландцемент, гипсоглиноземистый расширяющийся цемент); редиспергирующую полимерную добавку 0,1-2% от массы цемента; наполнитель - песок, при расходе на 1 м3 песка - 93-575 кг вяжущего.
Основной недостаток прототипа:
невысокая трещиностойкость и гидроизоляция.
Задачей настоящего изобретения является разработка сухой строительной смеси, используемой для получения материала шовной гидроизоляции, для заделки холодных швов бетонирования, стыков и примыканий железобетонных конструкций, трещин и открытых полостей в бетоне с повышенной водонепроницаемостью и трещиностойкостью.
Поставленная задача решается с помощью создания нового гидроизолирующего состава, в котором гидроизоляционный эффект достигается за счет неорганических солей (нитраты и хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, сульфат натрия, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов), введенных в количестве не более 1,6%, которые обеспечивают закупорку пор строительных материалов (кольматацию), а также частичной или полной замены наполнителя песка, содержащегося в количестве не более 45%, на трепел, диатомит, кремнеземистую породу, глину-бентонит, являющихся наполнителями, повышающими водонепроницаемость бетонов и растворов, т.к. они набухают в условиях насыщенного раствора гидроксида кальция и при этом кольматируют капилляры и неплотности.
Трещиностойкость достигается благодаря использованию в смеси фибры в количестве не более 1,7%.
Способ приготовления состава представляет собой обычное механическое смешения сырья (с предварительной сушкой, фракционированием или без них в зависимости от качества используемого сырья) и не составляет объекта изобретения, поэтому приводится в описании без его патентования.
Работоспособность полученного гидроизолирующего состава проникающего действия проверяли в сравнении с работоспособностью прототипа. С помощью механического смешения готовили следующую смесь:
| расширяющийся цемент | 23% |
| наполнитель (песок) | 61% |
| редиспергируемые полимерные порошки | 1% |
| вода для затворения | остальное. |
Описанный прототип сравнивался со следующими предлагаемыми гидроизолирующими составами:
Пример 1. Неорганические соли готовили следующим образом: используемые соли предварительно прокаливают для удаления воды, спекшиеся комки измельчают. Навески берут только после прокаливания. На механическом смесителе готовят состав из навесок: 350 г нитрата натрия, 200 г карбоната натрия, 357.1 г сульфата натрия, 42,1 г сульфата алюминия, 50 г хлорида натрия, 400 г нитрата кальция и в количестве 1,6% добавляли в состав, содержащий:
| расширяющийся цемент | 23% |
| наполнитель (песок) | 45% |
| фибра | 1,7% |
| редиспергируемые полимерные порошки | 12% |
| вода для затворения | остальное. |
Пример 2. Неорганические соли готовили как в примере 1 и в количестве 1,6% добавляли в состав, содержащий:
| расширяющийся цемент | 23% |
| наполнитель (песок) | 42% |
| наполнитель (трепел, или диатомит, или кремнеземистая порода, или бентонит) | 3% |
| фибра | 1,7% |
| редиспергируемые полимерные порошки | 12% |
| вода для затворения | остальное. |
Сравнительные испытания образцов гидроизолирующих составов прототипа и изготовленных по примеру 1 и 2 проводили на водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-84.
Обнаружено, что водонепроницаемость образца, изготовленного по рецептуре прототипа, марки W6, а образца, изготовленного по рецептуре примера 1, марки W12. Введение в рецептуру по примеру 2 наполнителя (трепел, или диатомит, или кремнеземистая порода, или бентонит) в количестве 3% показало увеличение водонепроницаемости еще на 2 марки.
Трещиностойкость определяли визуально на образцах, изготовленных из исследуемых составов толщиной в 20 мм. Через сутки на образце-прототипе появились трещины, а у образцов из заявляемых составов трещины не появились и через месяц.
Смесь для получения гидроизолирующего шовного состава проникающего действия, включающая расширяющийся цемент, наполнитель и редиспергируемый полимерный порошок, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя песок с частичной или полной его заменой на трепел, диатомит, кремнеземнистую породу, глину-бетонит и дополнительно фибру, и неорганические соли при следующем соотношении компонентов, г на 100 г смеси:
| Расширяющийся цемент | Не более 27 |
| Указанный наполнитель | Не более 54 |
| Редиспергируемый полимерный порошок | Не более 15 |
| Фибра | Не более 2,5 |
| Неорганические соли | Остальное |
