СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА САМОВЫРАВНИВАЮЩЕГОСЯ ОСНОВАНИЯ ПОЛА Российский патент 1995 года по МПК C04B28/14 C04B11/05 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при устройстве самовыравнивающихся оснований полов в промышленных и гражданских зданиях.

Известен способ приготовления композиции для изготовления оснований полов, включающий смешение портландцемента, песка, сернокислого натрия, пластификатора, эфира, целлюлозы, отхода производства бетонных мозаичных плит и воды, причем расход портландцемента составляет 35-40 мас. ч. [1]
Недостатком данного способа является то, что для получения необходимой прочности пола требуется значительный расход дорогостоящего и дефицитного вяжущего портландцемента.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ устройства самовыравнивающегося основания пола, включающий смешение ангидритового вяжущего, активатора твердения, воды, щелочного реагента, полугидрата гипса, метилцеллюлозы и суперпластификатора, содержащего смесь сульфированного продукта конденсации меламина с формальдегидом и соли полиалкиларилсульфокислоты [2]
Недостатком известного способа является низкая технологичность приготавливаемой композиции из-за введения в нее большого количества труднодозируемых компонентов, причем использование указанной композиции не обеспечивает набора прочности пола в нормативные сроки твердения.

В основу изобретения положена задача разработать такой способ приготовления композиции для устройства самовыравнивающегося основания пола, в котором смешивание компонентов композиции в определенной последовательности при минимальном расходе воды, а также использование в ней в качестве активатора твердения отхода производства позволило бы получить композицию с такими свойствами, которые обеспечили при устройстве оснований полов быстрое самовыравнивание их поверхности с одновременным набором максимальной прочности в нормативные сроки.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе приготовления композиции для устройства самовыравнивающегося основания пола, включающем смешение ангидритового вяжущего, активизатора твердения, суперпластификатора и воды в системе принудительного действия, согласно изобретения в указанный смеситель вводят суперпластификатор, в качестве которого используют С-3 на основе Na-соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, и предварительно высушенный при 45-50^оС активизатор твердения, в качестве которого используют продукт обессеривания отходящих дымовых газов, содержащий сульфат и сульфит кальция, и осуществляют перемешивание в течение 2-3 мин, затем добавляют ангидритовое вяжущее и воду до получения водотвердого отношения 0,2-0,25 и осуществляют окончательное перемешивание в течение 4-5 мин при следующем соотношении компонентов, мас. Ангидритовое вяжущее 79,0-89,2 Указанный активизатор 9,2-19,0 Суперпластификатор С-3 1,6-2,0
Продукт обессеривания дымовых газов является отходом сероулавливания горнообогатительного производства Магнитогорского меткомбината, который направляют в шламохранилище. Продукт представляет собой шлам следующего химического состава, мас. CaSO₃ 8,1 CaSO₄ 56,57 MgO 3,2 Fe₂O₃, Al₂O₅ 6,64 п. п.п. 24,6 Нерастворимый осадок 0,89
Предварительная сушка указанного выше шлама при 45-50^оС обеспечивает значительное уменьшение межфазного взаимодействия между твердыми частицами продукта обессеривания отходящих дымовых газов размерами 5.10 мкм, а также усиление активизирующих свойств указанного продукта.

В изобретении смешение в течение 2-3 мин суперпластификатора С-3 с предварительно высушенных при 45-50^оС продуктом обессеривания отходящих дымовых газов за счет уменьшения межфазного взаимодействия обеспечивает диспергацию частиц последнего размером 5-10 мкм и равномерное их распределение по всему объему смешиваемых компонентов. При последующем введении в указанную смесь ангидритового вяжущего и воды до получения В/Т=0,2-0,25, предварительно диспергированные в суперпластификаторе частицы продукта обессеривания отходящих дымовых газов за счет наличия в их составе сульфатов и сульфитов кальция становятся активными центрами кристаллизации ангидритового вяжущего, т. е. двугидрата сульфата кальция (CaSO₄ ˙ 2H₂0). Таким образом, на данном этапе смешивания компонентов указанный продукт обессеривания отходящих дымовых газов проявляет свойства активатора ангидритового вяжущего.

При этом заявляемый расход воды является оптимальным и обеспечивает активное вовлечение твердых частиц вяжущего и пластификатора в химическую реакцию, что способствует ускорению процессов гидратации. Это позволяет при устройстве основания пола исключить сушку основания перед укладкой на него рулонного покрытия, например линолеума.

Окончательное перемешивание всех компонентов композиции в течение 4-5 мин обеспечивает многократное соударение твердых частиц вяжущего друг с другом и их интенсивное разрушение. Это приводит к увеличению контактной поверхности зерен вяжущего, которые начинают активно взаимодействовать с водой, дополнительно усиливая процессы гидратации, в результате чего приготовленная по заявляемому способу композиция обладает структурной однородностью и высокими пластическими свойствами. Использование такой композиции для устройства основания пола обеспечивает при быстром самовыравнивании его поверхности как ускорение набора прочности в начальный период твердения, так и значительное повышение прочности по всей толщине пола в нормативные сроки.

П р и м е р. Продукт обессеривания отходящих дымовых газов предварительно высушивают при 45-50^оС и вводят в смеситель принудительного действия, куда одновременно подают суперпластификатор на основе продуктов конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом С-3.

Указанные компоненты подают в заявляемом соотношении и перемешивают в смесителе в течение 2-3 мин до получения однородной смеси. Это обеспечивает максимальную диспергацию частиц продукта обессеривания отходящих дымовых газов размером 5-10 мкм в суперпластификаторе для последующего образования центров кристаллизации ангидритового вяжущего.

Введение в композицию воды в соотношении В/Т большем, чем 0,25 также нецелесообразно, так как композиция в своем составе будет иметь избыток химически несвязанной воды, что при устройстве основания пола потребует проведение дополнительной операции сушки основания. Это приведет к значительному увеличению сроков устройства основания пола.

Окончательное перемешивание компонентов композиции осуществляют в течение 4-5 мин, что обеспечивает получение однородной высокоактивированной и пластичной смеси, которую из смесителя посредством растворонасоса подают к месту устройства основания пола.

Превышение времени смешивания смеси более 5 мин нецелесообразно в связи с тем, что снижается пластичность смеси и может произойти ее cхватывание при транспортировке по трубопроводу.

Перемешивание компонентов смеси менее 4 мин недостаточно, так как в этом случае не обеспечивается полное обволакивание частиц вяжущего и активатора водой, что приведет к замедлению процесса гидратации и ухудшению однородности и пластичности смеси.

Для обоснования преимуществ заявляемого способа приготовления композиции по сравнению с прототипом были проведены лабораторные испытания.

Составы композиций для устройства самовыравнивающегося основания пола приведены в табл. 1. В составах 1-3 компоненты взяты в соотношении заявляемом, в составе 4 в соотношении, выходящем за минимальные заявляемые значения; в составе 5 в соотношении, выходящем за максимальные заявляемые значения; составы 1-3 готовили по заявляемым режимам, состав 6 взят по прототипу.

Результаты испытаний композиций, приготовленных по заявляемому способу и прототипу, приведены в табл. 2.

Анализ результатов исследований показывает, что приготовление заявляемой композиции по заявляемому способу (составы 1-3) обеспечивает повышение прочности основания пола в односуточном возрасте в 1,48-2,3 раза, а в 7 суточном в 1,2-2,1 раза по сравнению с прототипом. Причем расплыв композиции (расплыв лепешки), получаемой по заявляемому способу, обеспечивается на высоком уровне за счет того, что полученная композиция является однородной и обладает высокими пластифицирующими свойствами.

Использовать композиции составов 4 и 5 нецелесообразно ввиду их низких прочностных характеристик.

Изобретение может быть использовано при устройстве основанний полов в промышленных и гражданских зданиях. В смеситель принудительного действия вначале подают продукт обессеривания отходящих дымовых газов, предварительно высушенный при 45-50°С и суперпластификатор С-3 и смешивают их в течение 2-3 мин, затем добавляют ангидритовое вяжущее и воду. Причем воду подают в количестве, обеспечивающем В/Т 0,2-0,25. Окончательно перемешивают компоненты в течение 4-5 мин, после чего полученную смесь подают к месту устройства основания пола. Приготавливаемая композиция имеет следующий состав (по сухому), мас. ангидритовое вяжущее 79,0-89,2; продукт обессеривания отходящих дымовых газов 9,2-19,0; суперпластификатор на основе продуктов конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом С-3 1,6-2,0. 2 табл.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА САМОВЫРАВНИВАЮЩЕГОСЯ ОСНОВАНИЯ ПОЛА, включающий смешение ангидритового вяжущего, активизатора твердения, суперпластификатора и воды в смесителе принудительного действия, отличающийся тем, что сначала в указанный смеситель вводят суперпластификатор, в качестве которого используют суперпластификатор С 3 на основе Na-соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, и предварительно высушенный при температуре 45 50^oС активизатор твердения, в качестве которого используют продукт обессеривания отходящих дымовых газов, содержащий сульфат и сульфит кальция, и осуществляют перемешивание в течение 2 3 мин, затем добавляют ангидритовое вяжущее и воду до получения водотвердого отношения 0,2 0,25 и осуществляют окончательное перемешивание в течение 4 - 5 мин при следующем соотношении компонентов, мас.

Ангидритовое вяжущее 79,0 89,2
Указанный активизатор 9,2 19,0
Суперпластификатор С-3 1,6 2,0