СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНА

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2075463 (13) C1

(51) 6 C04B41/63 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 93026927/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.05.13 
(45) Опубликовано: 1997.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент США N 4239540, кл. C 08L 91/00, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР N 1275016, кл. C 04B 41/63, 1986. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" 
(72) Автор(ы): Топильский Г.В.; Рахманов В.А.; Топильская А.К.; Карпешина С.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский федеральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский технологический институт строительной индустрии "ВНИИжелезобетон" 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕЙ ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНА 

Использование: для приготовления вододисперсных пленкообразующих добавок для ухода за свежеуложенным бетоном автомобильных дорог и аэродромов, облицовок оросительных каналов, в гидротехническом строительстве и монолитном домостроении, при гелиотермообработке, воздушно-сухом, индукционном, инфракрасном и электропрогреве свежеотформованных сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий. Сущность изобретения: нагревают расчетные количества водной дисперсии парофиносодержащих и вспомогательных компонентов в воде с высшими жирными кислотами до температуры 70 - 90oC. Осуществляют гомогенизацию и смешивают их с разогретыми до такой же температуры водным раствором щелочных компонентов. Дисперсию готовят с концентрацией 30 - 60% и затем смешивают с водным раствором мыл жирных кислот фракций C10-C21 при соотношении их, мас.%: 30 - 60%-ная водная парафиносодержащая дисперсия - 60 - 85; 30 - 20%-ный водный раствор мыл жирных кислот фракций C10-C21 - 15oC40. 8 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для приготовления вододисперсных пленкообразующих добавок для ухода за бетоном свежеуложенных цементнобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов, облицовок оросительных каналов, промплощадок в гидротехническом строительстве и монолитном домостроении, при сооружении набережных и мостов, при энергосберегающих способах тепловой обработки /взамен пропаривания/ сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций, включая гелиотермообработку, воздушно-сухой прогрев продуктами сгорания природного газа или горячим воздухом или утилизованными дымовыми газами, или термальными водами, или глухим паром, а также инфракрасный, электроиндукционный и электропрогрев, безобогревное твердение в теплоизолирующих формах, для гидрофобизации, для снижения водопоглощения, повышения водостойкости, морозостойкости и коррозионной стойкости изделий и конструкций из бетона, пено- и керамзитобетона, гипса и других строительных материалов.

Известен способ приготовления пленкообразующей добавки для бетона путем нагрева расчетных количеств парафинового воска, минеральных масел и воды с высокими жирными кислотами до температуры 83 88oC, их гомогенизации и смешение с этиловым эфиром циануровой кислоты в качестве эмульгатора [1]

Известен и другой способ приготовления пленкообразующей добавки для бетона, при котором нагревают расчетное количество водной дисперсии парафиносодержащих и вспомогательных компонентов в воде с высшими жирными кислотами до температуры 70 90oC, гомогенизируют их и смешивают с разогретым до такой же температуры водным раствором щелочных компонентов [2]

Недостатком известных способов является высокая вязкость приготовленной добавки, затрудняющей или делающей невозможным ее транспортирование и применение, особенно при пониженных положительных температурах окружающего воздуха в осенне-весенний период строительства автодорог, аэродромов и т.д. Из-за тиксотропных свойств и склонности к застыванию щелочных мыл высших жирных кислот, являющихся эмульгатором пленкообразующей добавки, последняя через 3 5 суток после приготовления превращается в вязкую жидкость, а при пониженных температурах в нетекучую пасту. Снижение концентрации добавки менее 23 мас. позволяющее уменьшить ее вязкость, недопустимо, так как привод к резкому снижению влагоудерживающей способности добавки.

Введение пластификатора в добавку из-за тиксотропности ее свойств дает лишь временный эффект снижения вязкости и к тому же снижает агрегативную стабильность добавки, т. е. приводит к ее расслоению. К такому же эффекту приводит и дополнительное разбавление добавки водой. При этом существенно снижается влагоудерживающая способность добавки при уходе за бетоном.

Существующее в дорожно-строительных организациях распылительное оборудование /машины типа ДС-105/ не способно работать с пленкообразующими добавками такой вязкости. Поэтому приходится или подогревать добавку до температуры 33 40oC, что является сложной задачей в полевых условиях, или разбавлять добавку водой, заведомо снижая ее защитную способность и увеличивая ее расход при уходе за бетоном. Увеличение же расхода добавки приводит к удлинению сроков формирования влагозащитной пленки на бетоне до нескольких суток и срыву графика работ при нарезке, например, деформационных швов полотна взлетно-посадочных полос, автодорог и т.д.

Техническим результатом данного способа является устранение тиксотропии и снижение вязкости пленкообразующей добавки при сохранении ее влагоудерживающей способности.

Для достижения технического результата в способе приготовления пленкообразующей добавки для бетона, при котором нагревают расчетные количества водной дисперсии парафиносодержащих и вспомогательных компонентов в воде с высшими жирными кислотами по температуры 70 90oC, гомогенируют их и смешивают с разогретым до такой же температуры водным раствором щелочных компонентов, дисперсию готовят концентрацией 30 60% и затем смешивают с водным раствором мыл жирных кислот фракций C10-C21 при соотношении их мас.

30 60%-ная водная парафиносодержащая дисперсия 60 85

3 20%-ный водный раствор мыл жирных кислот фракций C10-C21 15 40.

Температуру приготовления добавки устанавливают с учетом температуры плавления парафиносодержащих компонентов в высших жирных кислот.

Низкоплавкие компоненты слоп-вокс, мягкие и жидкие парафины в зависимости от типа эмульгатора диспергируют в воде при следующих температурах:

при 60 70oC в мылах кубовых остатков синтетических жирных кислот /СЖК/ /tпл.=45 50oC/ или в мылах жирных шерстных кислот;

при 75 80oС в малых стеариновой кислоты /tпл=69oC/.

Высокплавкие компоненты петролату и церезин диспергируют при температуре 80 90oC, в зависимости от температуры их плавления.

Для приготовления пленкообразующей вододисперсной добавки применяют в качестве компонентов следующие продукты:

парафиносодержащие: парафины нефтяные жидкие C10-C24 с tпл.15oC, мягкие C21-C24 с tпл. 14 - 32oC, твердые C18-C35 с tпл. 42 64oC, церезин C36-C55 с tпл. 57 80oC, петролатум с tпл. 53 65oC, озокерит tпл 65 95oC, слоп-вокс, дистиллятный гач и фильтрат обезмасливания /смеси парафинов с минеральными маслами и присадкой петролатума/ с температурой застывания 25 42oC:

вспомогательные: олифы, алкидные смолы, высшие жирные спирты;

высшие жирные кислоты; фракции C21-C31.

Синтетические жирные кислоты: фракции C21-C25, кубовый остаток СЖК /C25-C31/, жирные кислоты шерстного жира, стеариновая кислота /C18/;

щелочные компоненты: гидрат окиси калия или натрия, поташ /K2CO3/, кальцинированная сода /Na2CO3/, водный раствор аммиака, Триэтаноламин, диэтилэтаноламин, морфолин;

щелочные мыла низко- и среднемолекулярных синтетических жирных кислот фракции C10-C21, включая фракции C10-C13, или C12-C16, или C14-C16, или C10-C16, или C10-C21, или щелочные мыла кубовых остатков жирных кислот фракции /C10-C20/ соапстоков растительных масел. Мыла готовят омылением жирных кислот фракции C10-C21 с помощью водного раствора щелочного компонента или их смесей.

Конкретные примеры выполнения способа, реологические и водоудерживающие свойства пленкообразующих добавок приведены в примерах 1 3, а рецептуры исходных парафиносодержащих дисперсий и щелочных мыл в табл. 1 и 2 соответственно.

Условную вязкость (, c) добавок определяют ГОСТ 8420 74 на вискозиметре В3-4 при температурах 20oC и 5oC, а водоудерживащую способность добавок по американскому стандарту ASTM C-156-91 путем определения удельных влагопотерь W, г/см2/ бетона через пленочное покрытие после 72 ч прогрева в климатической камере при температуре при 40oC, относительной влажности воздуха 30% и скорости его движения Vb 5 7 м/с. Образцы - плитки с модулем открытой поверхности Mn 20 м-1 формовали из цементно-песчаной смеси /1:3/ с В/Ц 0,4 и сразу же после отделки их верхней поверхности покрывали пленкообразующей добавкой с помощью пневматического краскораспылителя КРП-6. Расход добавки составлял 250 г/м2 поверхности бетона. По ASTS C156-91 допустимые влагопотери бетона, защищенного пленкообразующей добавкой, не должны превышать значение W 0,055 г/см2.

Пример 1.

По известному способу приготовления пленкообразующие добавки, состав которых представлен в табл. 1.

Добавку N 1 готовят путем нагрева в лопастной мешалке до температуры 75

80oC смеси парафиносодержащих компонентов и высших жирных кислот, состоящей из расчетного количества петролатума, слоп-вокса и жирных кислот шерстного жира. После расплавления смесь гомогенизируют при перемешивании расплава в течение 5 мин. Вливают в полученный расплав горячий /75 80oC/ раствор кальцинированной соды, предварительно приготовленный растворением соды в 50% расчетного количества воды и перемешивают смесь в течение 5 мин. Доливают в нее оставшееся количество воды при перемешивании и обрабатывают дисперсию в течение 10 мин в лопастной мешалке при n 100 об/мин. После охлаждения дисперсии до температуры 20 30oC ее смешивают с расчетным количество пластификатора и дивинилстирольного латекса. Увеличение времени перемешивания дисперсии до 1 2 ч на различных стадиях ее приготовления, а также введение в расплаве водного раствора соды, предварительно приготовленного растворением соды в 100% расчетного количества воды, не оказывает существенного влияния на вязкость и тиксотропные свойства парафиносодержащей добавки.

Добавку N 2 /табл.1/ готовят путем нагрева до 70 85oC смеси петролатума, слоп-вокса, кубового остатка СЖК и СЖК фракции C10-C16 в мешалке до полного расплавления смеси. Расплав гомогенизируют при перемешивании в течение 30 мин. Вливают в полученный расплав горячий /75 80oC/ раствор триэтаноламина, предварительно приготовленный растворением триэтаноламина в 50% расчетного количества воды и перемешивают смесь в течение 1 2 ч для омыления кубового остатка СЖК фракции C10-C16. Доливают в смесь оставшееся количество воды с растворенным в ней едким калием или едким натром и перемешивают смесь в течение 30 мин до полного омыления жирных кислот.

Готовую парафинсодержащую добавку сливают в емкость для хранения. Изменение порядка введения в смесь щелочных компонентов /вначале едких щелочей, а затем триэтаноламина/ или их совместное введение в смесь на оказывает существенного влияния на вязкость и тикостропные свойства готовой парафинсодержащей добавки. Таким же известным способом готовят добавки N 3 - 6.

Добавки N 3 и 6, содержащие низкоплавкие компоненты дистилляты гач и мягкий парафин, готовят при температуре 60oC, добавку N 4, содержащую высокоплавкий церезин, при температуре 90oC, добавку N 5, с твердым парафином при температуре 70 75oC. Вспомогательное вещество - пленкообразователь олифу, в добавках N 4 и 5 вводят при перемешивании в расплав перед омылением высших жирных кислот. Свойства синтезированных добавок приведены в табл. 4. Все добавки, приготовленные известным способом, не отвечают по своим реологическим свойствам, предъявленным к готовым пленкообразующим добавкам для ухода за бетоном.

Составы и характеристики пленкообразующих добавок, изготовленных по данному способу, приведены в табл. 3 8. Водный раствор щелочного мыла жирных кислот фракции C10-C21 вводят или в процессе приготовления парафиносодержащих добавок после омыления высокомолекулярных жирных кислот фракции C21-C25 и их кубовых остатков или в готовую дисперсию. Разжижающий и антиксотропный эффект этих мыл достигается таким образом только в том случае, если мыла вводят после диспергирования парафиносодержащих компонентов. Введение этих мыл в расплав смеси парафиносодержащих компонентов с жирными кислотами фракции C21-C25 и из кубовых остатков или в процессе омыления этих кислот при диспергировании парафинов не приводит к разжижению приготовленной дисперсии. Причиной подобного явления могут быть процессы полимеризации низкомолекулярных мыл при повышенных температурах эмульгирования парафинов в воде.

Раздельное введение компонентов мыл /жирных кислот, а затем щелочного водного компонента или наоборот/ в добавку, приготовленную по известному способу, также не снимает тиксотропии парафиносодержащей добавки и ее застудневания при хранении.

В данном примере готовят добавки по данному способу с запредельным и минимальным содержанием мыла /N 1м и 3м/. Рецептуры этих составов приведены в табл. 3, а их свойства в табл. 4.

Как видно из данных табл. 4, предъявленных комплексным требованиям по вязкости / 25с при 20oC и +5oC/ и влагоудерживающей способности /DW 0,055 г/см2/ отвечают составы N 9, 12 16. Ряд составов, содержащих запредельное количество компонентов, не отвечают этим требованиям или по вязкости /N 18/, или по влагоудерживающей способности /N 10, 17/, или одновременно по обоим этим показателям /N 7, 8, 11/. Передозировка мыла снижает защитные свойства добавки, а недостаточное количество мыла не обеспечивает необходимого разжижения добавки и снятия тиксотропного эффекта.

Пример 2.

По данному способу, изложенному в примере 1, готовят парафиносодержащие добавки с запредельным и средним содержанием мыла /N 3м и 4м/. Рецептуры этих составов приведены в табл. 5, а их свойства в табл. 6.

По данным табл. 5 и 6, добавки N 20 22, 24 27, изготовленные по данному способу, имеют требуемые вязкость 25 и влагоудерживающую способность W 0,055 г/cм2.

Пример 3.

По данному способу, изложенному в примере 1, готовят парафиносодержащие добавки с запредельным и максимальным содержанием мыла /N 5м и 6м/. Рецептура этих составов приведена в табл. 7, и их свойства в табл. 8.

По данным табл. 7 и 8, добавки N 32, 34 38, изготовленные по данному способу, отвечают требованиям вязкости и водоудерживающей способности.

Парафиносодержащая добавка для ухода за бетоном, синтезированная данным способом, по своим физико-техническим характеристикам соответствует или превосходит аналогичные свойства зарубежных аналогов, а по стоимости значительно меньше. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ приготовления пленкообразующей добавки для бетона, при котором нагревают расчетные количества водной дисперсии парафиносодержащих и вспомогательных компонентов в воде с высшими жирными кислотами до температуры 70 90oС, гомогенизируют их и смешивают с разогретым до такой же температуры водным раствором щелочных компонентов, отличающийся тем, что дисперсию готовят с концентрацией 30 60% и затем смешивают с водным раствором мыл жырных кислот фракцией C10-C21 при их соотношении, мас.

30 60%-ная водная парафиносодержащая дисперсия 60 85

3 20%-ный водный раствор мыл жирных кислот фракции C10-C21 15 40т




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru