ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2291129

ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Имя изобретателя: Черняков Андрей Валерьевич (RU); Варыгин Владимир Николаевич (RU); Богомолова Ольга Витальевна (RU); Федорова Елена Константиновна 
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Космос"
Адрес для переписки: 121248, Москва, а/я 16, пат.пов. Е.В. Войцеховской, рег.№ 46
Дата начала действия патента: 2005.08.11 

Изобретение относится к области композиционных строительных материалов, которые могут быть использованы для защиты бетонных, кирпичных и каменных поверхностей ремонтируемых, реставрируемых и строящихся зданий и сооружений. В цементно-песчаной композиции, включающей цемент, песок, воду и комплексную добавку, содержащую гидроксид кальция и карбонат натрия, добавка дополнительно содержит сульфат кальция и метил и/или этил силиконат натрия и/или калия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%: гидроксид кальция - 0,6-0,9, карбонат натрия - 1,3-1,4, сульфат кальция - 2,5-3,0, метил и/или этил силиконат натрия и/или калия(по сухому) - 0,001-0,1, цемент - 36,0-40,0, песок - 39,0-49,0, вода - остальное. Комплексная добавка дополнительно может содержать 0,9-1,8 мас.% нитрата натрия. Метил и/или этил силиконат натрия и/или калия используют в твердом виде (порошок СИАКОР) или в жидком виде (кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11). Технический результат - снижение водопоглощения и повышение долговечности стен и других строительных конструкций, в частности, памятников архитектуры.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к строительным материалам, а именно, к составам смесей, которые могут быть использованы для защиты бетонных поверхностей зданий и сооружений различного назначения из бетона, железобетона, камня и кирпича.

Известны многочисленные защитные композиции с использованием цементного вяжущего с различными добавками, которые используют для реставрации, ремонта и строительства бетонных, кирпичных и каменных сооружений.

Обеспечение долговечной защиты реставрируемых, реконструируемых, а также вновь строящихся зданий и сооружений, в том числе от миграции влаги, является весьма актуальным.

Известна композиция для реставрации древних сооружений из разрушающегося камня, включающая цементное вяжущее - портландцементный клинкер, добавку на основе соли неорганической кислоты - нитрит натрия, хромат калия и воду (RU, патент № 2017704, С 04 В 41/62, 1994 г.).

Недостатком этой композиции является невысокая скорость схватывания и твердения - 1-2 суток.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является цементно-песчаная композиция для защиты бетонных поверхностей, включающая цемент, песок и воду, а также неорганическую ионогенную комплексную добавку - нитрат, карбонат, сульфат натрия и хлорид, карбид, гидроксид кальция (RU, патент № 2072335, С 04 В 28/00, 1997 г.).

Недостатками этой композиции являются содержание в ней хлоридов, а также высокое водопоглощение, что препятствует ее использованию в качестве гидроизоляции, а также для ремонта и реставрации.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей цементно-песчаной композиции для защиты бетона, камня и кирпича за счет использования в качестве гидроизоляции с гидрофобизирующими свойствами.

Технический результат заключается в снижении водопоглощения и повышении долговечности стен и других строительных конструкций, в частности, памятников архитектуры.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в цементно-песчаной композиции, включающей цемент, песок, воду и комплексную добавку, комплексная добавка дополнительно содержит сульфат кальция и метил и/или этил силиконат натрия и/или калия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

гидроксид кальция 0,6-0,9
карбонат натрия 1,3-1,4
сульфат кальция 2,5-3,0
метил и/или этил силиконат натрия и/или калия 0,001-0,1
цемент 36,0-40,0
песок 39,0-49,0
вода остальное

А также за счет того, что комплексная добавка дополнительно содержит нитрат натрия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

гидроксид кальция 0,6-0,9
карбонат натрия 1,3-1,4
сульфат кальция 2,5-3,0
нитрат натрия 0,9-1,8
метил и/или этил силиконат натрия и/или калия 0,001-0,1
цемент 36,0-40,0
песок 39,0-49,0
вода остальное

при этом, метил и/или этил силиконат натрия и/или калия используют в твердом или жидком виде, предпочтительно, в виде порошка СИАКОР или кремний-органических жидкостей - ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11.

Для приготовления композиции в качестве вяжущего (36,0-40,0 мас.%) используют, например, портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178-85, а в качестве заполнителя (39,0-49,0 мас.%) - кварцевый песок, например, по ГОСТ 8736-93.

Заявленные количества вяжущего и заполнителя обеспечивают необходимую и достаточную прочность защитного слоя.

Комплексная добавка содержит гидрофобизатор (0,001-0,1 мас.% по сухому веществу), в качестве которого используют, например, СИАКОР - порошкообразный метилсиликонат натрия, полностью растворимый в воде - ТУ 6-02-1-042-92 или гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11 метил и/или этил силиконат натрия и/или калия по ТУ 6-02-696-76, а также регуляторы сроков схватывания - сульфат кальция (гипсовое вяжущее) (2,5-3,0 мас.%) - ГОСТ 125-79, гидроксид кальция (известь строительная гидратная без добавок) (0,6-0,9 мас.%) - ГОСТ 9179-77 и карбонат натрия (сода) (1,3-1,4 мас.%).

Кроме того, комплексная добавка может содержать ускоритель твердения (0,9-1,8 мас.%) - нитрат натрия. Заявленное содержание нитрата натрия обеспечивает стехиометрическое соотношение с другими компонентами комплексной добавки.

Сочетание в комплексной добавке гидрофобизатора (СИАКОРА), гипса, извести и соды приводит к изменению сроков схватывания, увеличению глубины проникновения в бетон и кирпич и снижению водопоглощения.

Для приготовления заявленной цементно-песчаной композиции предварительно смешивают все сухие компоненты композиции, а затем перед использованием затворяют водой.

В случае использования в качестве гидрофобизатора кремнийорганических жидкостей их следует вводить в воду затворения, с последующим соединением с сухими компонентами композиции.

Для оценки характеристик защитных композиций были проведены испытания по стандартным методикам.

Испытания на прочность проводились по ГОСТ 10180-90 "Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам" на образцах-кубах с гранью 7 см.

Испытания предложенных композиций на водопоглощение проводились на кирпичах с нанесенной композицией по ГОСТ 7025-91 "Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости".

Примеры составов предложенной цементно-песчаной композиции приведены в табл.1.

Свойства композиции по прототипу, по воспроизведенным авторами данным, и предложенной композиции приведены в табл.2.

Таким образом, введение в комплексную добавку цементно-песчаной композиции гидрофобизирующей добавки и гипса позволяет снизить водопоглощение бетонных, каменных и кирпичных поверхностей, что приводит к повышению долговечности стен и других конструкций.

Таблица 1.

Состав композиции
№ состава Состав, %
Цемент Песок Вода Гидрофобизатор* (по сухому) Сульфат кальция Гидроксид кальция Карбонат натрия Нитрат натрия
1 по прототипу
2 40 39 16,29 0,1 2,5 0,8 1,31 -
3 35,89 44,08 14,79 0,02 2,97 0,9 1,35 -
4 36.59 43,76 13,49 0,01 2,5 0,7 1,34 1,61
5 35,63 43,68 14,61 0,02 2,94 0,89 1,34 0,89
6 36.59 43,76 13,49 0,01 2,5 0,7 1,34 1,61
*В качестве гидрофобизатора использовали: в составе 2, 3 - "СИАКОР", в составе 4, 5 - ГКЖ-10, в составе 6 - смесь ГКЖ-10 и ГКЖ-11.

 
Таблица 2

Свойства композиции
№ состава Срок схватывания (от н.с. до к.с.) Прочность на сжатие (в возрасте 2 суток), кг/см 2 Глубина проникновения, см Адгезия Водопоглощение кирпича, % мас
В бетон В кирпич
1 0 ч 10 мин 14,7 2,5 0 Разрыв по бетонному образцу/кирпичу 15
2 1 ч 05 мин 29,9 2,5 8 11,5
3 0 ч 10 мин 99,4 10 9 9,0
4 0 ч 35 мин 52,1 16 18 10,5
5 0 ч 10 мин 71.2 12 19 8,6
6 0 ч 35 мин 52,1 16 18 10,5

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Цементно-песчаная композиция, включающая цемент, песок, воду и комплексную добавку, содержащую гидроксид кальция и карбонат натрия, отличающаяся тем, что комплексная добавка дополнительно содержит сульфат кальция и метил и/или этил силиконат натрия и/или калия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

Гидроксид кальция 0,6-0,9
Карбонат натрия 1,3-1,4
Сульфат кальция 2,5-3,0
Метил и/или этил силиконат натрия  
и/или калия (по сухому) 0,001-0,1
Цемент 36,0-40,0
Песок 39,0-49,0
Вода Остальное

2. Цементно-песчаная композиция по п.1, отличающаяся тем, что комплексная добавка дополнительно содержит нитрат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид кальция 0,6-0,9
Карбонат натрия 1,3-1,4
Сульфат кальция 2,5-3,0
Нитрат натрия 0,9-1,8
Метил и/или этил силиконат натрия  
и/или калия (по сухому) 0,001-0,1
Цемент 36,0-40,0
Песок 39,0-49,0
Вода Остальное

3. Цементно-песчаная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что метил и/или этил силиконат натрия и/или калия используют в твердом или жидком виде.

4. Цементно-песчаная композиция по п.3, отличающаяся тем, что в твердом виде используют порошок СИАКОР.

5. Цементно-песчаная композиция по п.3, отличающаяся тем, что в жидком виде используют кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11.

Версия для печати
Дата публикации 17.01.2007гг


вверх