Сырьевая смесь для защитного покрытия



Владельцы патента RU 2674779:

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 различных поверхностей. Технический результат - повышение прочности на сжатие и повышение химической стойкости. Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент 34,1-36,4; песок фракции 0,30 мм 35,2-36,2; магнезиальный известняк с удельной поверхностью 250 м2/кг 7,8-8,2; комплексную добавку 2,6-2,8; воду 18,0-18,7. Комплексная добавка содержит, мас.%: редиспергируемый порошок на основе сополимера стирол-акрилата Acronal 430 38,0-42,0; золь гидроксида железа с плотностью ρ=1,107 г/см3 и рН=9 39,0-40,0; природный шунгит с размером частиц диоксида кремния SiO2 10 нм 3,0-5,0; нитрит натрия 16,0-17,0. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты различных поверхностей.

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, 1997 г.). Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие и пониженная химическая стойкость.

Известна сырьевая смесь, используемая в качестве защитного покрытия, содержащая портландцементный клинекер 62-68%; нитрат натрия 3-10%, хромат калия 2-5%, остальное - вода (RU, №2017704, С04В 41/62, 1994 г.). Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие и пониженная химическая стойкость относительно агрессивного воздействия хлорида магния.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой сырьевой смеси для защитного покрытия, выбранной за прототип, является сырьевая смесь, состоящая из следующих компонентов, мас. %: портландцемент - 34,48-36,48; песок фракции 0,315 мм - 43,72-44,82; комплексная добавка - 6,4-6,9; вода - 13,4-13,8. Комплексная добавка состоит из следующих компонентов, мас. %: белая сажа БС50 - 93,7-94,3; поликарбоксилатный полимер - 5,7-6,3 (RU №2585217, С04В 28/04; С04В 41/50; С04В 111/20, 2015 г.). Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на сжатие и пониженная химическая стойкость относительно агрессивного воздействия хлорида магния.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для защитного покрытия содержит портландцемент, песок фракции 0,30 мм, комплексную добавку, состоящую из редиспергируемого порошка на основе сополимера стирол-акрилата (Acronal 430), золя гидроксида железа с плотностью ρ=1,107 г/куб. см, рН=9, природного шунгита с размером частиц диоксида кремния (SiO2) - 10 нм и нитрита натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- редиспергируемый порошок на основе сополимера
стирол-акрилата (Acronal 430) 38,0-42,0
- золь гидроксида железа с плотностью
ρ=1,107 г/куб. см и рН=9 39,0-40,0
- природный шунгит с размером частиц диоксида
кремния SiO2 10 нм 3,0-5,0
- нитрит натрия 16,0-17,0

дополнительно содержит магнезиальный известняк с удельной поверхностью 250 кв.м/кг при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас. %:

портландцемент 34,1-36,4
указанный песок 35,2-36,2
указанный магнезиальный известняк 7,8-8,2
указанная комплексная добавка 2,6-2,8
вода 18,0-18,7

Совместное использование комплексной добавки, состоящей из универсального редиспергируемого порошка, состоящего из сополимера стирол-акрилата (Acronal 430), золя гидроксида железа, природного шунгита, содержащего частицы диоксида кремния (SiO2) - 10 нм и нитрита натрия, и магнезиального известняка является эффективным, так как значительно увеличивается гидратационная активность сырьевой смеси и происходит образование повышенного количества высокопрочных труднорастворимых комплексных гидратных соединений.

Золь гидроксида железа способствует ускорению процессов гидратации магнийсодержащих материалов. Происходит замещение ионов Mg2+ на ионы Fe3+, что способствует серпентизации защитного покрытия, то есть образование гидратных соединений типа серпентина 3MgO⋅2SiO2⋅2H2O, который в виде примесей обычно содержит оксид железа Fe2O3.

Высокая активность ионов железа по отношению к магнезиальным породам объясняется близкими размерами радиусов ионов железа, что и приводит к замещению части магния на ионы железа.

Кроме этого, в присутствии нитрита натрия повышается реакционная активность карбоната кальция, входящего в состав магнезиального известняка, с образованием комплексного гидратного соединения, представленного основным карбонатом кальция СаСО3⋅Са(ОН)2⋅1,5H2O. В результате повышенной гидратационной активности сырьевой смеси и повышенной гидратации цемента образуется большое количество гидролизной извести, которая в момент образования обладает высокой реакционной активностью и при этом достаточно активно вступает в химическое взаимодействие с наночастицами диоксида кремния, входящими в состав природного шунгита. В результате такого взаимодействия дополнительно образуется гидросиликат кальция, в том числе и низкоосновные гидросиликаты кальция, в состав которых входит повышенное количество диоксида кремния, например, образуются гидросиликаты типа гиролита 2CaO3⋅SiO2⋅2H2O, которые отличаются повышенной твердостью.

Образование повышенного количества гидратных соединений способствует формированию плотной и прочной структуры твердеющего материала и, как следствие, повышению прочности на сжатие защитного покрытия, а также выведение из твердеющего камня гидролизного известняка путем образования труднорастворимых гидратных соединений является главным фактором повышения химической стойкости затвердевшего материала относительно внешнего агрессивного воздействия.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявленная сырьевая смесь для защитного покрытия не известна, и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в совместном присутствии указанного магнезиального известняка и указанной комплексной добавки, состоящей из редиспергируемого порошка на основе сополимера стирол-акрилата (Acronal 430) и золя диоксида железа с плотностью ρ=1,107 г/куб.см, рН=9, и природного шунгита с размером частиц диоксида кремния (SiO2) - 10 нм и нитрита натрия, которое обеспечивает сверхсуммарный эффект, состоящий в повышении гидратационной активности сырьевой смеси для защитного покрытия и проявления повышенной реакционной активности магнезиальным известняком, подтверждающим образованием комплексных гидросиликатов магния с примесью оксида железа образование комплексных гидратных соединений на основе карбоната кальция и полным связыванием образовавшейся гидролизной извести в труднорастворимые гидросиликаты кальция, результатом чего является повышение прочности на сжатие и повышение химической стойкости к внешним агрессивным воздействиям защитного покрытия.

Смесь, включающая портландцемент, песок, предлагаемую добавку и магнезиальный известняк, обеспечивает получение защитного покрытия, характеризуемого повышенной прочностью на сжатие (на 84,4%) и повышенной химической стойкостью (на 21%) по сравнению с прототипом.

По мнению заявителя и авторов, именно другое свойство совокупности существенных признаков, не равное известным свойствам отличительных признаков, позволяет признать эту совокупность по сравнению с известными в науке и технике новой, а заявляемое изобретение - соответствующим критерию охраноспособности «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления строительной смеси, используемой в качестве защитного покрытия, например, для защиты мостовых и дорожных сооружений.

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление предлагаемой комплексной добавки

1.1. Дозируют редиспергируемый порошок на основе сополимера стирол-акрилата (Acronal 430);

1.2. Дозируют золь гидроксида железа с плотностью ρ=1,107 г/куб. см и рН=9;

1.3. Дозируют природный шунгит с размером частиц диоксида кремния (SiO2) 10 нм;

1.4. Дозируют нитрит натрия;

1.5. Смешивают тщательно отдозированные компоненты (п. 1.1 - п. 1.4) до получения однородной суспензии;

2. Приготовление сырьевой смеси для защитного покрытия:

2.1. Дозируют портландцемент ПЦ500 ДО;

2.2. Дозируют песок фракции 0,30 мм;

2.3. Дозируют магнезиальный известняк с удельной поверхностью 250 кв.м/кг;

2.4. Дозируют добавку, приготовленную по п. 1;

2.5. Дозируют воду

2.6. Смешивают при помощи электрической дрели отдозированные компоненты (по п. 2.1 - п. 2.5) до получения однородной, без комков, подвижной смеси, которую используют по назначению в качестве защитного покрытия и из которой изготавливают образцы-балочки размером 4×4×16 см для определения прочности на сжатие по ГОСТ 5802-86 и для определения химической стойкости защитного покрытия по ГОСТ 25881-83. «Бетоны. Химически стойкие. Методы испытаний».

2.7. Для определения прочности на сжатие образцы-балочки хранились в нормальных условиях (при температуре t°C=20±2°C и влажности W≥95%) в течение 28 суток.

2.8. Определение химической стойкости защитного покрытия проводилось в 5%-ном растворе хлорида магния MgCl2 в течение 360 суток. Оценка химической прочности проводилась по изменению прочности и массы образца.

Полученные результаты представлены в таблице.

Сырьевая смесь для защитного покрытия, состоящая из портландцемента, песка, комплексной добавки и воды, отличающаяся тем, что содержит песок фракции 0,30 мм, комплексную добавку, состоящую из редиспергируемого порошка на основе сополимера стирол-акрилата (Acronal 430), золя гидроксида железа с плотностью ρ=1,107 г/см3 и рН=9, природного шунгита с размером частиц диоксида кремния (SiO2) - 10 нм и нитрита натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

редиспергируемый порошок на основе сополимера
стирол-акрилата (Acronal 430) 38,0-42,0
золь гидроксида железа с плотностью
ρ=1,107 г/см3 и рН=9 39,0-40,0
природный шунгит с размером частиц диоксида
кремния SiO2 10 нм 3,0-5,0
нитрит натрия 16,0-17,0

дополнительно содержит магнезиальный известняк с удельной поверхностью 250 м2/кг при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

портландцемент 34,1-36,4
указанный песок 35,2-36,2
указанный магнезиальный известняк 7,8-8,2
указанная комплексная добавка 2,6-2,8
вода 18,0-18,7



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к составам и способам для получения покрытий. Технический результат - улучшенные рабочие характеристики, включая сопротивление коррозии и термостойкость, при уменьшенной толщине покрытия.
Изобретение относится к изготовлению облицовочных материалов с поверхностью из каменной крошки, идентичной поверхности, созданной природой, в частности в виде обоев для внутренней отделки помещений, а также для внешней отделки фасадов зданий и архитектурных элементов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для огнезащиты строительных конструкций. Технический результат - эффективное повышение огнестойкости строительных конструкций за счет расширения сырьевой базы, повышение прочности с одновременным снижением стоимости покрытия.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам для отделки, и может быть использовано в качестве шпатлевки для выполнения отделки наружных фасадов и внутренних стен зданий.

Изобретение относится к технологии получения изделий из кварцевой керамики методом шликерного литья с последующим упрочнением за счет химической и низкотемпературной обработки.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к сухим строительным смесям, используемым в промышленном и гражданском строительстве при устройстве стяжек под напольное покрытие, изготовлении напольных плит, штукатурных работах.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение огнестойкости, теплоизоляционной стойкости, водостойкости и морозостойкости покрытия, упрощение технологии нанесения покрытия: возможность нанесения покрытия без армирующей сетки, исключение предварительной грунтовки, сушки нанесенного покрытия.

Изобретение относится к огнеупорному изделию на основе бета-глинозёма, которое выполнено в виде блока формования стеклянного листа путем переливания. Огнеупорное изделие имеет общее содержание Al2O3 приблизительно от 50 до 97%, причем Al2O3 содержит альфа-Al2O3 и бета-глинозем.

Изобретение относится к защите элементов, изготовленных из тугоплавких композиционных материалов, содержащих кремний, в частности SiC с армированием волокнами. Элементы представляют собой горячие части газовых турбин, такие как стенки камеры сгорания, или кольца газовых турбин, или турбинные сопла, или турбинные лопатки для авиационных двигателей или промышленных турбин.

Изобретение относится к области технологии силикатов и может быть использовано для глазурования изразцов. Шихта глазури включает следующие компоненты, вес.ч.: свинцовый глет 8-9,5; песок кварцевый 6-7,1; каолин 0,75-1; окись кобальта 0,5-0,75; кианит 1-1,5.

Настоящее изобретение относится к гидравлическому вяжущему, содержащему в частях массовых: (a) 40-70 частей портландцементного клинкера; (b) 30-60 частей зольной пыли; (c) необязательно до 30 частей неорганического материала, иного, чем клинкер или чем зольная пыль; (d) 2,5-15 частей сульфата натрия, выраженных в частях эквивалентов Na2O, по отношению к 100 частям зольной пыли; и (e) 2-14 частей сульфата кальция, выраженных в частях SO3, по отношению к 100 частям клинкера; зольная пыль, имеющая значение Dv97, равное или меньшее чем 40 мкм, и сумму значений (a), (b) и (c), равную 100.

Изобретение относится к вяжущему составу, который включает по меньшей мере один вяжущий материал и по меньшей мере одну уменьшающую трещины добавку, содержащую: (I) от 0 до приблизительно 5 массовых процентов по меньшей мере одного спирта из расчета общей массы добавки, за исключением воды; и (II) соединение, которое имеет химическую структуру формулы (III): ,где v представляет собой целое число от 0 до 50 и w представляет собой целое число от 0 до 50 при условии, что сумма v и w по меньшей мере составляет 1, но не больше чем 50.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для огнезащиты строительных конструкций. Технический результат - эффективное повышение огнестойкости строительных конструкций за счет расширения сырьевой базы, повышение прочности с одновременным снижением стоимости покрытия.
Группа изобретений относится к кровельной черепице из бетонного материала, а также к способу изготовления такой кровельной черепицы. Способ включает замешивание бетонного материала, включающего связующий материал, зернистый заполнитель, легковесный заполнитель и воду для замеса.

Изобретение относится к дорожному и аэродромному строительству и может быть использовано для стабилизации и укрепления грунтов при реконструкциях, ремонтах, для устройства дополнительных слоев оснований, оснований и покрытий со слоем износа всех типов дорожных одежд для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца до -30°C.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления кирпича, который может быть использован для постройки малоэтажных зданий.

Изобретение может быть использовано при получении бетона или железобетона. Способ получения ускорителя схватывания и затвердевания минеральных вяжущих веществ включает этап приведения во взаимодействие соединения кальция с силиказолем при мольном соотношении Si:Ca менее 0,1 в ходе реакции.

Группа изобретений относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения декоративных бетонных фасадных изделий, твердеющих при тепловлажностной обработке.

Изобретение относится к составам бетонных смесей и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий: тротуарных плит, бордюрных камней, фундаментов, дорожных покрытий.

Устройство для приготовления цементобетонных и прочих смесей. Изобретение относится к дорожному и прочему строительству и позволяет исключать из этой технологии многие агрегаты и экономит металл.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты различных поверхностей. Технический результат - понижение истираемости (на 38%) и уменьшение усадки защитного покрытия (на 43%). Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент 39,18-41,20; песок фракции 0,30 мм 32,39-32,79; микрокальцит СаСО3 с размером частиц 100 мкм 7,80-8,20; бентонитовую глину с удельной поверхностью 100000 м2/кг 0,72-0,82; комплексную добавку 0,86-0,98; воду 17,03-18,03. Комплексная добавка содержит, мас.%: редиспергируемый порошок на основе сополимера стирол-акрилата Acronal 430 47,0-52,0; золь гидроксида железа с плотностью ρ=1,107 г/см3 и рН=9 48,0-53,0. 1 табл., 1 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2018-02-01 2018-12-19T00:09:05
Наверх