КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОНА Российский патент 1994 года по МПК C04B41/65 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для пропитки теплоизоляционных изделий.

Известно использование для пропитки бетонных изделий, например, метилметакрилата.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления бетонполимерных изделий, по которому пропиточная композиция включает кубовые остатки, воду и инициирующую окислительно-восстановительную систему "персульфат аммония - сульфат ванадила".

Недостатком известной композиции является недостаточная глубина пропитки, коррозионная стойкость пропитанного бетона и сложная технология процесса отверждения.

Цель изобретения - увеличение глубины пропитки, повышение стойкости к коррозии и упрощение технологии процесса отверждения.

Это достигается согласно изобретению тем, что композиция для пропитки бетона, включающая кубовые остатки органического синтеза поливинилпирролидона из жирного и гетероциклического сырья, инициирующую окислительно-восстановительную систему и воду, содержит в качестве инициирующей окислительно-восстановительной системы 30% -ный водный раствор аммиака и жидкое стекло с модулем 2,0 - 2,7 при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Кубовые остатки органического
синтеза поливинилпир-
ролидона из жирного
гетероциклического сырья
на основе аминоальде- гидной смолы 45,45 - 51,25
30% -ный водный раствор перекиси водорода 0,165 - 0,200 25% -ный водный раствор аммиака 0,520 - 0,700 Жидкое стекло 4,74 - 9,00 Вода Остальное
Для приготовления композиции для пропитки бетона используют следующие материалы
кубовые остатки органического синтеза производства поливинилпирролидона из жирного и гетероциклического сырья, которые представляют собой водный (70 - 75% ) раствор осмолов, образующихся в результате ректификации промежуточных продуктов синтеза поливинилпирролидона из таких как γ -бутиролактан, γ -бутиральдегид, амид оксимасляной кислоты, α -пирролидон, винилпирролидон, метилпирролидон и др. По своему химическому составу эти кубовые остатки являются продуктами поликонденсации аминных и альдегидных компонентов, т. е. амино-альдегидными смолами, в смеси с вышеназванными веществами с преимущественным содержанием винилпирролидона, амида оксимасляной кислоты и α -пирролидона.

По внешнему виду кубовые остатки - это коричневая вязкая жидкость плотностью 1,175 г/см³, вязкость 36 - 38 с по ВЗ-4 и рН 9. Отход образуется на Новочеркасском заводе синтетических продуктов и сжигается (ТУ 6-02-18-63-80).

Жидкое стекло - химическая формула xNa₂O ˙ SiO₂-адсорбент винилпирролидона и кольматирующий поры бетона агент, плотностью 1,2 - 1,4 г/см³ с модулем 2,0 - 2,7.

Инициирующей окислительно-восстановительной системой служит комплекс "Н₂О₂-NH₃".

Винилпирролидон из кубовых остатков в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы полимеризуется в водной среде с образованием суспензии поливинилпирролидона, обладающего химической устойчивостью. В результате реакции полимеризации в порах бетона образуются твердые продукты (твердостью 0,3 - 0,4 по М-3), которые заполняют поровое пространство бетона, уплотняют его, повышают физико-механические свойства бетона.

Введение дополнительно жидкого стекла позволяет получить комплексный эффект: присутствие в композиции мономеров и полимеров из отхода способствует диспергированию жидкого стекла, крупные структурные элементы размером (20 - 30) х 10^-6 мкм дробятся на более мелкие, не превышающие 3 х 10^-7 мкм. Такая структура сохраняется и после отверждения, причем эффект диспергирования проявляется не только в том, что исчезают крупные структурные элементы и сопутствующие им крупные поры, но и в существенном снижении внутренних напряжений в системе.

С другой стороны между силикатом натрия и продуктами гидратации портландцемента происходят физико-химические процессы, повышающие прочность цементного камня.

В полимерсиликатной системе "жидкое стекло - отход с окислительно-восстановительной системой" процесс твердения качественно выражается схемой: гель - агрегация дисперсной фазы - уплотнение геля с возможной перекристаллизацией SiO₂.

Введение 30% -ного раствора Н₂О₂ в количестве 0,1 - 1,0% от массы винилпирролидона и 2 - 4% 25% -ного раствора NH₃ позволяет получить высокомолекулярный поливинилпирролидон с молекулярной массой 150000 - 250000 ед.

Водная пропиточная композиция очень эффективна по проникающей способности в плотный бетон. Это объясняется лиофильностью системы с низкой вязкостью (15 - 17 с по ВЗ-4), обеспечивающей большую глубину пропитки пористых тел.

П р и м е р. Композицию для пропитки готовят следующим образом: соединяют воду с расчетным количеством кубовых остатков и при перемешивании вливают жидкое стекло, затем 30% -ный водный раствор перекиси водорода и 25% -ный водный раствор аммиака. Все компоненты перемешивают 10 мин и получают готовый к употреблению состав.

Предложенная композиция может быть рекомендована для пропитки бетонных и железобетонных свай, труб, плит и др. изделий.

Состав бетонной смеси при расходе материала на 1 м³ бетона, кг: Цемент 350 Песок 680 Щебень 1150 Вода 200
При изготовлении бетона использовался портландцемент М500 Новороссийского завода "Октябрь", песок речной карьера Ростовской области с М_кр = 1,2, щебень гранитный Кальчинского месторождения фракций 5 - 10 и 10 - 20 мм. Материалы соответствуют ГОСТ 10178-85, ГОСТ 26633-91 и ГОСТ 23732-79.

Образцы бетона размером 7 х 7 х 7 см непосредственно после завершения тепловлажностной обработки в горячевлажном состоянии погружали в предварительно приготовленную пропиточную композицию, имеющую температуру 20^оС, и выдерживали 1,5 - 4. После того, как в течение 15 мин с образцов стекало лишнее количество пропиточной композиции, их выдерживали в помещении лаборатории 24 ч. В качестве контрольных использовали не пропитанные образцы.

Составы композиций для пропитки бетона представлены в табл. 1.

Физико-механические свойства бетона представлены в табл. 2 и 3. (56) Баженов Ю. М. Бетонполимеры. М. : Стройиздат, 1983, с. 15-21.

Авторское свидетельство СССР N 1539195, кл. C 04 B 41/65, 1986.

Использование: производство строительных материалов и может быть использовано для пропитки теплоизоляционных изделий. Сущность изобретения: композиция для пропитки бетона включает, мас. % : кубовые остатки органического синтеза поливилинпирролидона из жирного гитероциклического сырья на основе аминоальдегидной смолы 45,45 - 51,25; 30% -ный водный раствор перекиси водорода 0,164 - 0,200; 25% -ный водный раствор аммиака 0,520 - 0,700; жидкое стекло 4,75 - 9,00; вода остальное. Глубина пропитки бетона составляет до 18 мм, водонепроницаемость до 6, водопоглощение составляет до 2,28% , коэффициент стойкости после экспозиции в течение 13 мес в 10% -ном растворе Na₂SO₄ 1,11. 3 табл.

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОНА, включающая кубовые остатки органического синтеза поливинилпирролидона из жирного и гетероциклического сырья, инициирующую окислительно-восстановительную систему и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве инициирующей окислительно-восстановительной системы 30% -ный водный раствор перекиси водорода, 25% -ный водный раствор аммиака и жидкое стекло с модулем 2,0 - 2,7 при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Кубовые остатки органического синтеза поливинилпирролидона из жирного и гетероциклического сырья на основе аминоальдегидной смолы 45,45 - 51,25
30% -ный Водный раствор перекиси водорода 0,165 - 0,20
25% -ный Водный раствор аммиака 0,52-0,70
Жидкое стекло с модулем 2,0 - 2,7 4,74 - 9,0
Вода Остальное