СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРИСТЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРИСТЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ


RU (11) 2289558 (13) C1

(51) МПК
C04B 41/68 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.12.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005109312/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.31 
(45) Опубликовано: 2006.12.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 279404 А, 08.12.1970. SU 1479479 A1, 15.05.1989. SU 1156809 A, 23.05.1985. RU 2226201 C1, 27.03.2004. JP 10195220 A, 28.07.1998. 
(72) Имя изобретателя: Себельдин Николай Алексеевич (RU); Герасимов Виталий Викторович (RU); Ефимова Валентина Александровна (RU); Герасимов Владимир Витальевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Казанский государственный энергетический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 420066, г.Казань, ул. Красносельская, 51, КГЭУ, ОПНТИ 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОРИСТЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ
Изобретение относится к технологии обработки керамического, силикатного кирпича, бетонных изделий и конструкций, других пористых материалов с целью улучшения их технологических параметров и свойств. Техническим результатом изобретения является повышение поверхностной износостойкости и прочности строительных изделий и конструкций. В способе обработки пористых строительных изделий и конструкций, включающем пропитку основы кислым соединением с последующей обработкой кислотоотверждаемым пленкообразующим, для пропитки в качестве кислого соединения используют водный раствор соли гексафторкремниевой кислоты, а в качестве кислотоотверждаемого пленкообразующего - резольную фенолформальдегидную смолу, взятые в эквимолекулярных соотношениях. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к технологии обработки керамического, силикатного кирпича, бетонных изделий и конструкций, других пористых материалов с целью улучшения их технологических параметров и свойств.

Известен способ пропитки поверхности строительных изделий флюатами - водными растворами соли гексафторкремниевой кислоты, например ZnSiF6, MgSiF6, Al 2(SiF6)3, (Инструкция по флюатированию каменных и бетонных поверхностей, ВНИИСМ - М.: ЦБТИ, 1959 г.).

Недостатком способа является водопроницаемость строительных изделий и низкая эффективность.

Известен также способ обработки пористых строительных конструкций по авт. св. СССР №279404, С 04 В 41/68 - прототип, включающий пропитку кислым соединением (раствор щавелевой кислоты) с последующей обработкой кислотоотверждаемым пленкообразующим (карбамидная смола в смеси со щавелевой кислотой).

Недостатком второго способа является низкая износостойкость, прочность строительных конструкций, а также дороговизна и дефицитность щавелевой кислоты и карбамидной смолы.

Кроме того, щавелевая кислота не обеспечивает полного отверждения смолы в трещинах и капиллярах строительных конструкций.

Задачей изобретения является повышение поверхностной износостойкости и прочности строительных изделий и конструкций. Для достижения технического результата в способе обработки пористых строительных изделий и конструкций, включающем пропитку основы кислым соединением с последующей обработкой кислотоотверждаемым пленкообразующим, для пропитки в качестве кислого соединения используют водный раствор соли гексафторкремниевой кислоты (рН ˜3-4), а в качестве кислотоотверждаемого пленкообразующего - резольную фенолформальдегидную смолу, взятых в эквимолекулярных соотношениях.

Пропитка компонентами осуществляется однократно - кистевым способом, пульверизацией или окунанием при комнатной температуре. Время готовности обработанного слоя 1-3 суток.

Механизм действия соли гексафторкремниевой кислоты, в частности магниевой, как наиболее дешевой и недефицитной, заключается в следующем.

С одной стороны, соль, как соединение, образованное слабым основанием и сильной кислотой, подвергается двухступенчатому гидролизу и образует в водном растворе протон-ионы, обеспечивающие требуемое значение рН среды и оказывая катализирующее действие на отверждение пленкообразующего.

С другой стороны, соль, диффундируя в поры изделия и взаимодействуя с составляющими стенки капилляров, в частности, с соединениями кальция, формируют нерастворимые в воде фториды кальция, магния и гель кремниевой кислоты.

Резольное фенолформальдегидное пленкообразующее, заполняя поры изделия, отверждаясь, формируя резитную структуру, создает совместно с новообразованными неорганическими соединениями органоминеральный скелет, уплотняющий и упрочняющий структуру материала.

Испытания на прочность при сжатии ( сж.) и изгибе ( изг.) керамического и силикатного кирпича осуществлялись в соответствии с ГОСТ 8462-85.

Испытания на прочность при сжатии бетона осуществлялись на образцах-кубиках (100×100×100 мм) в соответствии с ГОСТ 10180-90.

Испытания на истираемость бетона осуществлялись на образцах-кубиках на круге истирания ЛКИ-3 в соответствии с ГОСТ 13087-81.

Сопоставительные экспериментальные данные по водопроницаемости, прочностным характеристикам, истираемости пористых строительных материалов: керамического кирпича, силикатного кирпича, бетона приведены в таблице.

Предлагаемый способ обработки имеет преимущества как по стоимости кислого компонента, так и стоимости пленкообразующего.

В способе чаще всего исопльзуют в качестве кислого соединения 10-40%-ный водный раствор соли гексафторкремниевой кислоты - креинефторид магния, цинка или алюминия.

Таблица 
Строительный материал Сопоставительные свойства 

без обработки с обработкой по а.с. 279404 (прототип) по предлагаемому способу 
Водопроницаемость сж., кг/см (10 МПа) изг., кг/см2 (10 МПа) Истираемость, г/см2 Водопроницаемость сж., кг/см 2 (10 МПа) изг., кг/см2 (10 МПа) Истираемость, г/см2 Водопроницаемость сж., кг/см2 (10 МПа) изг., кг/см2 (10 МПа) Истираемость, г/см2 
Керамический кирпич, М"100" Высокая 107 12.1 Отсутствие 120 15 отсутствие 145 24,2 
Силикатный кирпич, М "250" Увлажняется 262 69,4 Отсутствие отсутствие 280 82 
Бетон, М "300" Капиллярная 325,9 Отсутствие 330 отсутствие 366,7 
Бетон, М "300" (лестничный марш) <0.9 (ГОСТ13015/83) 0.4 0,19 






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ обработки пористых строительных изделий и конструкций, включающий пропитку кислым соединением с последующей обработкой кислотоотверждаемым пленкообразующим, отличающийся тем, что для пропитки в качестве кислого соединения используют водный раствор соли гексафторкремниевой кислоты, а в качестве пленкообразующего - фенолформальдегидную смолу, взятые в эквимолярных соотношениях.