Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе

Авторы патента:

C04B24/24 - высокомолекулярные соединения (C04B 24/14 имеет преимущество; высокомолекулярные соединения, содержащие сульфонатные или сульфатные группы C04B 24/16)

C04B11/00 - Цементы на основе сульфата кальция

Владельцы патента RU 2572432:

Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" (ООО фирма "ВЕФТ") (RU)

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавке для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе, применяемых в строительстве жилых и общественных зданий. Технический результат заключается в увеличении прочностных показателей, коэффициента размягчения, плотности, морозостойкости, уменьшении водопоглощения, значительном снижении энергозатрат на помол. Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе содержит гидратную известь, пеногаситель - гидрофобный эфир, гиперпластификатор и диспергатор - модифифицированный полиэфиркарбоксилатный порошок, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидратная известь 58-70, пеногаситель 9-13, гиперпластификатор 3-7, диспергатор 18-22. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавкам для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе для производства высокопрочных, строительных растворов и композиционных гипсобетонов, применяемых в строительстве жилых и общественных зданий.

Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, содержащая микрокремнезем и суперпластификатор С-3, получаемый на основе натриевых солей продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, при следующем соотношении компонентов (% по массе): полуводный сульфат кальция - строительный гипс 78,4-81,6; известь 8-9; микрокремнезем 10-12; суперпластификатор С-3 0,4-0,6 (патент РФ №2081076, МПК: С04В 11/00, С04В 111/20 от 10.06.1997).

Добавку изготавливают вместе с гипсовым вяжущим, что увеличивает продолжительность и объемы обработки материала. При этом полученное гипсовое вяжущее обладает недостаточной водостойкостью, прочностью, морозостойкостью, имеет короткие сроки схватывания.

Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, включающая суперпластификатор С-3, цеолитовую породу, обожженную при 800°C, и бой силикатного кирпича, при этом добавка содержит пластификатор С-3 в виде сухого порошка при следующем соотношении компонентов добавки (% по массе): порошок С-3 1,5-4,0; цеолитовая мука 12-14; бой силикатного кирпича 82-86 (см. патент РФ 2074137, МПК: С04В 11/00, С04В 111/20).

Добавку изготавливают отдельно от гипсового вяжущего, сокращая объем переработки, после этого ее вводят в количестве 5-15% от массы в гипсовое вяжущее (100%) при перемешивании сухой смеси. Данная добавка позволяет повысить прочность гипсовых изделий и экономить до 15% гипсового вяжущего, однако для изготовления добавки требуются значительные энергозатраты на предварительный обжиг цеолитовой породы при температуре 800°C в течение 8 часов и совместный помол цеолитовой по роды и боя силикатного кирпича с сухим порошком пластификатора С-3. Получаемое вяжущее имеет недостаточно высокую прочность, морозостойкость и короткие сроки схватывания гипсобетона.

Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих следующего состава в мас. %: гидравлическое вяжущее - портландцемент 15-25; минерально-активный компонент - пуццолановая мука 10-25; водная дисперсия поливинилацетатного полимера или дивинилстирольного латекса (А.В. Волженский и др. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979; с 459-461).

Получаемое гипсовое вяжущее имеет лучшие параметры по адгезионным свойствам, долговечности, однако приготовление гипсового вяжущего, содержащего водную дисперсию, технологически сложно, кроме того, получаемое гипсовое вяжущее имеет недостаточное водоотделение, прочность на сжатие, морозостойкость.

Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, содержащая компоненты: гидравлическое вяжущее - портландцемент любой разновидности; активные тонкодисперсные кремнесодержащие материалы - золу уноса, керамическая пыль, пыль пемзы, золы ТЭЦ, стеклянный бой, отходы производства кирпича и других керамических изделий, мелкий кварцевый песок, микрокремнезем, кремнегель и т.п. Указанные материалы и суперпластификатор в соотношении 1:(1…2):(0,1…0,25). При этом максимальное значение удельной поверхности составляет 500 м²/кг, а это не всегда достаточно для улучшения физико-механических свойств гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе (Ю.М. Баженов, В.Ф. Коровяков, Г.А. Денисов. Технология сухих строительных смесей. - М.: Из-во Ассоциация строительных Вузов, 2003, стр. 2-25, 48).

Известен композиционный высокопрочный гипсовый материал, выполненный из композиции, включающей гипсовое вяжущее, гидроксид кальция, полиметилсиликонат калия, поликарбоксилат натрия, гидразид изоникотиновой кислоты, триполифосфат натрия, воду и кремнеземсодержащий наполнитель.

Способ получения композиционного высокопрочного гипсового материала включает раздельное приготовление смеси водных растворов гидроксида кальция и полиметилсиликоната калия и смеси водных растворов поликарбоксилата натрия, гидраксида изоникотиновой кислоты и триполифосфата натрия, последующее совмещение полученных смесей при перемешивании и введение в объединенную смесь гипсового вяжущего при перемешивании до получения однородной суспензии, при этом в полученную суспензию добавляют кремнеземсодержащий наполнитель и осуществляют ее окончательное перемешивание до получения однородного состава (патент RU №2358931, С04В 11/28 от 27.02.2009).

Известен композиционный материал, включающий гидроксид кальция, гипсовое вяжущее, пластификатор, замедлитель схватывания и щебень, отличающийся тем, что в качестве гипсового вяжущего используют строительное гипсовое вяжущее или смесь строительного и высокопрочного гипсовых вяжущих, в качестве щебня - природный шунгитовый щебень крупностью 5-20 мм, в качестве пластификатора поликарбоксилат натрия, а в качестве замедлителя схватывания амидокс при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанное гипсовое вяжущее 18-38, гидроксид кальция 0,5-1,0, указанный шунгитовый щебень 51-74, поликарбоксилат натрия 0,5-0,8, амидокс 0,2-0,5, вода остальное.

Способ получения композиционного материала включает смешивание указанного шунгитового щебня с раствором поликарбоксилата натрия и амидокса в воде с последующим введением в полученную массу порошкообразного гидроксида кальция и указанного гипсового вяжущего при перемешивании до получения равномерно покрытого суспензией шунгитового щебня (RU №2405749, кл. С04В 28/14 от 10.12.2010).

Известен комплексный модификатор бетона полифункционального действия, включающий минеральный компонент, гидроксид кальция и пластифицирующую добавку, отличающийся тем, что содержит в качестве минерального компонента аморфный кремнезем или кварцевый песок, пластифицирующую добавку, выбранную из группы, включающей поликарбоксилат натрия, натриевую соль сульфированной нафталинформальдегидной смолы, натриевую соль сульфированной меламинформальдегидной смолы, и дополнительно триполифосфат натрия.

Комплексный модификатор бетона полифункционального действия, включающий водный раствор пластифицирующей добавки, отличающийся тем, что содержит пластифицирующую добавку, выбранную из группы, включающей технические лигносульфонаты натрия, натриевую соль сульфированной нафталинформальдегидной смолы, натриевую соль сульфированной меламинформальдегидной смолы, поликарбоксилат натрия, и дополнительно водный раствор триполифосфата натрия, полиметилсиликонат калия и воду. Комплексный модификатор бетона полифункционального действия, включающий водный раствор пластифицирующей добавки, отличающийся тем, что содержит пластифицирующую добавку, выбранную из группы, включающей технические лигносульфонаты натрия, натриевую соль сульфированной нафталинформальдегидной смолы, натриевую соль сульфированной меламинформальдегидной смолы, поликарбоксилат натрия, и дополнительно водный раствор триполифосфата натрия, полиметилсиликонат калия и воду (RU №2361833, кл. С04В 22/00 от 27.07.2010).

Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе, включающая % по массе: гидравлическое вяжущее 50-90; активный минеральный компонент 10-45, пластифицирующая добавка 0,1-2,0, регулятор сроков схватывания и твердения 0,001-1,0; стабилизатор 0,001-5. При этом в качестве гидравлического вяжущего добавка содержит портландцемент любой разновидности, белый цемент или их смесь в любой пропорции, в качестве активного минерального компонента - золу-унос, золу рисовой или гречневой шелухи, золы и шлаки ТЭЦ, керамическую пыль, отходы производства кирпича, других керамических производств, соединения алюминия, мелкий кварцевый песок, микрокремнезем, пемзу, стеклянный бой, кремнегель, туф, диатомит, белую сажу, аэросил или их смесь в любой пропорции, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор, содержащий соединения на основе сульфированных меламинформальдегидных соединений и/или комплексов на их основе, соединения на основе сульфированных нафталинформальдегидных соединений или их комплексов на их основе, соединения на основе модифицированных лигносульфонатов, или соединения на основе водорастворимых карбоксилатных полимеров, или их смесь в любой пропорции, в качестве регуляторов сроков схватывания и твердения - замедлитель твердения гипса, в качестве стабилизатора - водорастворимый эфир целлюлозы. При этом в качестве гипсовых вяжущих используют одно из следующих составляющих или смешанные в любой пропорции гипс полуводный или ангидрит, дозировка добавки осуществляется в количестве 10-40% от их массы, а значение ее удельной поверхности составляет 550-7000 м²/кг (патент РФ №2260572, МПК: С04В 11/00, опубл. 20.09. 2005).

Недостатками известного способа и состава добавки являются:

- большой объем добавки по массе обработки за счет включения в ее состав портландцемента (до 90%) и активного минерального компонента до 45%,

- большая дозировка добавки (10-40% от массы);

- недостаточная прочность и водостойкость получаемых с ее помощью гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и гипсобетона ниже 20,0 МПа при водогипсовом отношении 0,22-0,3.

Известна, принятая за прототип, добавка для гипсовых вяжущих, сухих строительных смесей, растворов и бетонов на их основе, содержащая порошкообразные гидроксид кальция, гидроксид калия, пластификатор -поликарбоксилат натрия, пеногаситель AXILAT, гидрофобизатор - полиметил силиконат натрия и замедлитель схватывания и твердения - глюконат натрия при следующем соотношении, мас.%: гидроксид кальция 52,0-70,8, гидроксид калия 1,0-4,6, поликарбоксилат натрия 13,5-18,3, AXILAT 4,1-7,0, полиметилсиликонат натрия 6,6-12,0, глюконат натрия 4,0-6,1 (см. патент РФ №2408551, МПК С04В 11/00 от 10.01.2011).

В смесителе смешивают 6,8 кг гидроксида кальция (70,0%) с 0,1 кг гидроксида калия (1,0%); 1,5 кг порошкообразного поликарбоксилата натрия (15,5%); 0,5 кг полиметилсиликоната кальция (5,1%); 0,4 кг порошкообразного пеногасителя - Axilat (4,1%) и 0,4 кг замедлителя схватывания вяжущего - глюконата натрия (4,1%), полученную смесь подвергают измельчению в высокоскоростном измельчителе (дезинтеграторе) до тонины помола частиц менее 50 мкм. Полученную смесь, представляющую собой добавку для гипсового вяжущего, используют для производства сухих строительных смесей. Для экспериментальной проверки получаемого состава добавки ее в количестве 0,012 кг смешивают в присутствии 0,024 кг воды с 0,8 кг строительного гипсового вяжущего марки Г 5, расход добавки 1,5% по отношению к гипсовому вяжущему, В/Г отношение 0,295. Производимая добавка имеет: энергоемкий процесс помола, низкую производительность, большое количество компонентов.

Задачей данного изобретения является получение добавки модификатора гипса (МГ-4) со значительным снижением энергозатрат на его изготовление, способным в несколько раз увеличить физико-химические свойства гипсовых вяжущих при низких дозировках добавки.

Основополагающим фактором в успешном изготовлении добавки МГ-4, является создание благоприятных условий активации (помол с низким сопротивлением измельчению) вышеперечисленных компонентов.

Техническая задача данного изобретения обеспечивается тем, что добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе содержит гидратную известь, пеногаситель-гидрофобный эфир, гиперпластификатор и диспергатор - модифифицированный полиэфиркарбоксилатный порошок, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидратная известь	58-70
Пеногаситель	9-13
Гиперпластификатор	3-7
Диспергатор	18-22

Способ получения МГ-4 заключается в активации всех компонентов добавки в мельнице центробежного типа, способствует лучшему помолу, со значительным снижением энергозатрат на изготовление, способным в несколько раз увеличить физико-химические свойства гипсовых вяжущих при низких дозировках добавки.

В помольную камеру подается газ ионизированного излучения, вследствие чего помол происходит с меньшим сопротивлением измельчению, получение модифицирующей добавки, значительно улучшающей физико-механические свойства гипсовых вяжущих, сухих смесей на их основе, строительных растворов и композиционных материалов (бетонов) на их основе, а также снижение энергозатрат на получение тонкомолотой добавки с удельной поверхностью менее 700 м²/кг и повышение экономической выгоды от применения добавки. Задачей изобретения является получение добавки модификатора гипса (МГ-4) со значительным снижением энергозатрат на его изготовление, способным в несколько раз увеличить физико-химические свойства гипсовых вяжущих при низких дозировках добавки.

Основополагающим фактором в успешном изготовлении добавки МГ-4 является создание благоприятных условий активации (помол с низким сопротивлением измельчению) вышеперечисленных компонентов. Изготовление добавки происходит в три этапа:

1. Совместное перемешивание всех компонентов в горизонтальном одновальном смесителе принудительного перемешивания цикличного действия.

2. Активация всех компонентов добавки в мельнице центробежного типа с подачей в помольную камеру газа ионизированного излучения.

3. Фасовка в четырехслойные бумажные мешки.

Для наглядной эффективности добавки ниже приведена таблица 1 испытаний гипсовых вяжущих α-, β-модификаций с добавкой (МГ-4) в трех формах обработки.

Пример реализации «гиперпластификатора» и «модифицированного полиэфиркарбоксилатного порошка».

Диспергатор - модифифицированный полиэфиркарбоксилатный порошок - представляет собой гребнеобразный сополимер со средней молекулярной массой (15-50)×10³ ед., содержащий от 50 до 96,9 мол.% структурных единиц общей формулы I: где R¹=H или СН3; Х=-ОМа, -NH-(CmH2mO)n-R²; Y=H, СОХ; М=Н, модифицированный одно- или двухвалентным катионом металла.

Гиперпластификатор - Melflux 5581 компании BASF Constraction Polymers (Trostberg, Германия).

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в упрощении технологии производства работ, снижении энергозатрат при измельчении кристаллических порошков, имеющих слабую кристаллическую решетку, повышении прочности и водостойкости получаемых гипсовых материалов, в возможности управления качеством сухих строительных смесей, строительных растворов и бетонов на их основе.

Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе, характеризующаяся тем, что она содержит гидратную известь, пеногаситель - гидрофобный эфир, гиперпластификатор и диспергатор - модифифицированный полиэфиркарбоксилатный порошок, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидратная известь	58-70
Пеногаситель	9-13
Гиперпластификатор	3-7
Диспергатор	18-22

Похожие патенты:

Бетон песчаный // 2569947

Изобретение относится к строительным материалам для изготовления изделий из бетона. Бетон песчаный включает портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности 2,7-3,2, наполнитель, гиперпластификатор «Melflux 2651 F», воду, в качестве наполнителя использован шлам химической водоочистки (ШХВО), введена водоудерживающая добавка в виде микрокремнезема, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 16,7-18,4, кварцевый песок 68,4-70,0, ШХВО 1,2-2,5, микрокремнезем 0,8-2,8, гиперпластификатор «Melflux 2651 F» 0,08-0,09, вода 8,91-10,11, при этом удельная поверхность ШХВО составляет от 1200 до 1300 м2/кг.

Высокопрочный бетон // 2562625

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Высокопрочный бетон // 2562310

Высокопрочный бетон относится к строительным материалам и может быть использован для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Сополимеры с гем-бисфосфоновыми группами // 2560159

Изобретение относится к сополимеру, содержащему основную углеводородную цепь и боковые группы, содержащие карбоксильные группы и полиоксиалкильные группы, характеризующемуся тем, что он также содержит гем-бисфосфоновые группы.

Высокопрочный бетон // 2555993

Комплексная добавка // 2552565

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонов и строительных растворов. Комплексная добавка содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: суперпластификатор на поликарбоксилатной основе Melflux 2651F - 15,00-29,00, пеногаситель Troykyd D128 - 0,12-0,33 и тиосульфат натрия - остальное.

Противоморозная комплексная добавка и способы получения сухой формы добавки (варианты) // 2543230

Группа изобретений относится к составу и способу получения комплексной добавки для бетонов и строительных растворов и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций (при бетонировании при низких температурах воздуха).

Смеси, содержащие олигомерные или полимерные соединения, их получение и применение // 2541564

Изобретение относится к области строительных материалов. Смесь, пригодная для использования в качестве добавки к строительным материалам, содержит: (A) по меньшей мере одно гидравлическое связующее средство или латентное гидравлическое связующее средство; (B) по меньшей мере один сополимер, получаемый путем превращения: (α1) по меньшей мере одного этиленненасыщенного сомономера по меньшей мере с одной функциональной группой, выбранной из СООН-групп, сульфокислотных групп, нитрильных групп, гидроксиалкильных групп и аминогрупп; с (β) по меньшей мере одним олигомерным или полимерным соединением, получаемым путем превращения: (a) по меньшей мере одной этиленненасыщенной дикарбоновой или поликарбоновой кислоты или ее ангидрида или сложного эфира; с (b) по меньшей мере одним по меньшей мере трифункциональным спиртом; и (c) по меньшей мере одним соединением общей формулы I: , в которой R1 выбран из алкила с 1-4 атомами углерода, А является одинаковым или разным и выбран из алкиленов с 2-6 атомами углерода, n означает число от 4 до 40.

Разжижающая смесь для композиции с основой из гидравлического вяжущего // 2536898

Настоящее изобретение относится к гидравлической композиции, включающей: по меньшей мере одно гидравлическое вяжущее, по меньшей мере одну первую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере одну фосфоновую амино-алкиленовую группу, по меньшей мере одну вторую пластифицирующую добавку, включающую по меньшей мере один полимер с гребенчатой структурой, причем концентрация по массе сухого остатка второй добавки составляет от 25% до 100% от концентрации по массе сухого остатка первой добавки.

Комплексная добавка для бетонных смесей и строительных растворов // 2532816

Изобретение относится к строительной технике и может применяться при изготовлении изделий из бетона для улучшения их основных физико-химических свойств. Технический результат - улучшение основных свойств бетона: повышение прочности и снижение влагопроницаемости.

Вяжущее // 2562621

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам смешанных гипсовых вяжущих, и может быть использовано для изготовления строительных изделий и в монолитном домостроении.

Способ получения высокопрочного гипсового вяжущего // 2555979

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано на промышленных предприятиях, выпускающих кладочные и отделочные строительные смеси, в состав которых входят гипсовые вяжущие.

Смесь для производства газогипса // 2552238

Смесь для производства газогипса предназначена для изготовления конструктивных строительных изделий на основе гипса. Технический результат заключается в снижении стоимости производства, регулировании объемного веса газогипса.

Гипсовая смесь // 2476402

Изобретение относится к области строительных материалов на основе полуводного гипса, в частности к строительным смесям для отделочных и кладочных работ, производству строительных деталей и конструкций, а также для декоративно-отделочных мелкоштучных работ.

Способ получения гипсового вяжущего // 2472756

Изобретение относится к способу получения гипсового вяжущего. .

Способ получения гипсового вяжущего // 2447034

Изобретение относится к способу получения гипсового вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Комплексная добавка для модификации гипсовых вяжущих // 2439016

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавкам, используемым при производстве гипсовых вяжущих, строительных сухих смесей, растворов и бетонных изделий на их основе.

Добавка для замедления схватывания гипса // 2432333

Изобретение относится к составу добавки, замедляющей схватывание гипса, и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Вяжущее // 2425811

Изобретение относится к составу гипсового вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Модификаторы для гипсовых суспензий и способ их применения // 2416581

Изобретение относится к гипсовой суспензии, способу ее приготовления и к гипсовой панели. .

Способ испытания гипсового вяжущего на пригодность для производства сухих напольных смесей на его основе и тест - концентрат для него // 2589898

Группа изобретений относится к области строительной индустрии и предназначена для испытания гипсового вяжущего для оценки эффективности применения этого вяжущего в рецептурах сухих строительных смесей, а именно напольных. Способ заключается в том, что производят подбор нормальной густоты гипсового теста, затем уменьшают количество воды в 2-2,5 раза и приготавливают образец гипсового теста с добавкой тест-концентрата. Затем определяют диаметр расплыва образца гипсового теста, сроки его схватывания и измеряют температуру поверхности образца в процессе его твердения. Далее из части образца гипсового теста получают по меньшей мере шесть образцов и определяют предел прочности при сжатии. Затем по диаметру расплыва образца гипсового теста, срокам его схватывания, температуре поверхности и пределу прочности при сжатии определяют пригодность гипсового вяжущего для его использования в производстве сухих напольных смесей. Диаметр расплыва должен составлять не менее 20 см, окончание схватывания должно быть не позднее 120 мин, температура поверхности должна быть равной или более 40°С, а предел прочности при сжатии образцов не менее 15 МПа. Тест-концентрат представляет собой сухую порошковую композицию, содержащую пластификатор, и замедлитель схватывания, соотношение которых составляет 3:1 весовых частей. Достигается повышение эффективности и надежности, а также ускорение испытаний. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл.