МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТ ПОКРЫТИЯ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/02 C04B28/02 C04B24/22 C04B24/04 C04B14/12 

Изобретение относится к строительным материалам, а более точно к материалам для изготовления плиток покрытия, используемых, например, для кровли индивидуальных домов, коттеджей и других построек, а также как облицовочный материал, дорожное покрытие, покрытие морских и гидротехнических сооружений.

Известен состав материала для кровельной плоской плиты (1), содержащий портландцемент, керамзитовый песок, плотный песок и воду, которые содержатся в количестве, мас.

Портландцемент 31,8 32,9
Керамзитовый песок 35,45 35,17
Плотный песок 17,7 17,58
Вода Остальное.

Плитки покрытия, изготовленные из такого материала, обычно выполняются больших размеров до 6 м длиной и толщиной 140 170 мм. Такие плиты морозостойки, водонепроницаемы, долговечны, используются как кровельный материал только для многоэтажных заданий с плоской кровлей и имеют следующие характеристики:
Прочность при сжатии, МПа 30,0; 40,0
Морозостойкость, цикл 400
Водонепроницаемость, марка 8-10
Средняя плотность, г/см³ 1,75-1,8
Наиболее близкой к предлагаемому материалу по технической сущности является композиция для изготовления строительных изделий, включающая, мас.ч. цемент 594; песок 1255; вода 203 и добавка на основе натриевой соли нафталинсульфокислот и смолы нейтрализованной воздухововлежающей.(2)
Изобретение решает задачу создания материала для плиток покрытия, в котором путем использования в его составе широко известных компонентов, как портландцемент и керамзитовый песок, можно было бы создать небольшие по габаритам и легкие плитки, обладающие прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью, и которые можно было бы широко использовать в строительстве, в том числе и для покрытия кровли, и укладывать их как черепицу при формировании кровли.

Поставленная задача решается тем, что материал для изготовления плит покрытия, выполненный из композиции, включающей портландцемент, керамзитовый песок, суперпластификатор C-3 на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты с формальдегидом смолу древесную омыленную и воду содержит портландцемент М-500, а в качестве песка керамзитовый песок с объемом межзерновых пор не более 30% и прочностью 9 10 МПа при следующем соотношении компонентов, мас.

Портландцемент М-500 32,82 33,00
Песок 53,10 52,80
Суперпластификатор 0,098 0,099
Смола древесная омыленная 0,0003 0,00033
Вода Остальное.

Целесообразно использовать портландцемент марки 500 и керамзитовый песок с объемом межзерновых пустот не более 30% и прочностью 9 10 МПа. Предлагаемый состав материала для плиток покрытия благодаря подобранному качественному и количественному соотношению компонентов позволяет получить новые улучшенные физико-механические свойства по сравнению с плитами, используемыми для плоской крыши, и черепицей в части-прочности и жесткости, и возможности выполнения плитки несколько больших размеров, чем плитки черепицы, и при такой же толщине как черепица, причем средняя плотность предлагаемого материала для плитки покрытия составляет 1,5 1,6 г/см³, в то время как цементно-песчаная черепица имеет среднюю плотность 2,2 2,3 г/см³. Благодаря этому уменьшается вес каждой плитки и соответственно вес сформированной из нее кровли.

Введение в состав материала плитки покрытия в указанных количествах суперпластификатора C-3 позволяет снизить потребное количество воды затворения, уменьшить водоцементное отношение, что увеличивает прочность материала при толщине существенно меньшей, чем толщина плит для плоской кровли и соответственно повышает ее морозостойкость.

Введение в состав в указанных количествах смолы древесной омыленной обеспечивает вовлечение в смесь воздуха не более 10 12% и формирование оптимальной пористости состава, способствующего увеличению морозостойкости и водонепроницаемости. Кроме того, наличие таких добавок (суперпластификатора C-3 и смолы древесной омыленной) позволили создать в плитке такую паровую структуру бетона, которая позволила получить высокие физико-механические показатели, представленные в табл. 1.

В последующем изобретение поясняется подробным описанием примеров его выполнения.

Предлагнаемый материал для плиток покрытия, в том числе и плоских, имеющих каждая, например, толщину 10 мм и площадь 0,66 м², готовят следуцющим образом.

Портландцемент, фракционированный керамзитовый песок фракцией до 5 мм, добавки, разведенные дорабочей плотности (суперпластификатор C-3 плотностью 1,045, смола древесная омыленная (СДО) плотностью 1,03, добавки вводят объемным методом из расчета на сухое вещество с учетом воды, содержащейся в добавке) и вода, взятые в указанном процентном соотношении, перемешиваются в бетоносмесителях принудительного действия, обеспечивающих однородность материала по прочности и плотности.

При этом указанные компоненты, входящие в состав предлагаемого материала, имеют следующие характеристики.

I. Физико-механические показатели керамзитового песка, полученного из обожженных глинистых сланцев алевролитов:
а) объемная масса 800 900 кг/м³;
б) прочность при сжатии в цилиндре 9 10 МПа;
в) плотность зерен в цементном тесте не менее 1,4 кг/л.

Грануломиетрический состав керамзитового теста:
а) размер зерна (мм 0 0,63, 0,63 5,0 1,2 5,0 2,5 5,0;
б) содержание по объему, 10% 75 85, 46 75, 25 45
в) объем межзерновых пустот 25 30%
II. Физико-химические показатели суперпластификатора C-3 соответствуют требованиям и нормам (ТУ-6-14-625-80), суперпластификатор C-3-разжижитель, представляющий смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот разной молекулярной массы, сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой кислоты:
Внешний вид Жидкость
Содержание активного вещества в пересчете на сухой продукт, не менее - 61
Содержание воды, не более 68
Содержание золы в пересчете на сухой продукт, не более 42
рН 2,5-ного водного раствора 7-9
III. Физико-химические показатели СДО-смолы древесной омыленной соответствуют требованиям и нормам ТУ 13-05-02-83:
Внешний вид Вещество вязкой или полутвердой консистенции
Плотность 10-ного водного раствора при 20^oС, кг/см³ не менее - 62
Массовая доля веществ, не растворимых в воде, не более 4
IV. Физико-механические показатели портландцемента
1. Портландцемент Спасского цементного завода марки 500 (ГОСТ 10178-85).

2. Содержание уфа 4,7-5,2%
3. Активность при пропаривании 367-374 кг/см².

4. Группа по эффективности пропаривания 1.

5. Прочность в возрасте 3 суток 365-372 кгс/см².

6. Нормальная густота 25,75 25,85%
Затем подготовленную смесь подают в бункер формовочной машины и дозированными порциями укладывают в формы. При этом в предлагаемом материале составляющие его компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

портландцемент 32,82-33,00
керамзитовый песок 53,10-52,80
суперпластификатор C-3 0,098-0,099
смола древесная омыленная 0,0003-0,00033
вода остальное.

Подготовка форм, армирование производят на посту подготовки и конвейером подается к формовочной машине.

Уплотнение подготовленной смеси производят с применением вибраторов. Заформованные изделия плоские плитки поступают в пропарочные камеры, в которых выдерживаются в соответствии с выбранным режимом и после пропарки подаются на пост распалубки, после чего плитки подаются на склад готовой продукции.

Входящие в состав материала указанные компоненты определяют физико-механические свойства этого материала следующим образом. Так система портландцемент-керамзитовый песок это общепринятая основа строительного материала, используемого для изготовления плиток покрытия: кровли, дорог, облицовочных плиток. Причем указанные соотношения портландцемента и керамзитового песка в составе материала выбраны оптимальными расчетно-экспериментальным методом, так как уменьшение или увеличение их содержания снижает прочность и морозостойкость изготовленного из этого материала изделия плиток покрытия.

Введение в состав материала в указанных количествах суперпластификатора C-3 (смесь натриевых солей полиметиленнафталинсульфокислот разной массы, сульфата натрия и натриевой соли лигносульфоновой кислоты), являющегося разжижителем, принято оптимальным и составляет 0,001% от расхода портландцемента, что зависит от гранулометрического состава керамзитового песка, то есть от содержания тонкодисперсной фазы (цемент+пылевидные частицы). Суперпластификатор C-3 позволяет уменьшить потребное количество воды затворения, уменьшает водоцементное отношение, что увеличивает среднюю плотность материала и соответственно его прочность.

Введение смолы древесной омыленной (СДО) позволяет создать в материале такую паровую структуру за счет вовлечения в него воздуха, которая обеспечивает высокие физико-механические показатели. Уменьшение или увеличение количества добавок СДО и C-3 существенно снижает заданные свойства материала.

Технические показатели плиток покрытия из указанного материала приведены в табл. 1.

Конкретные варианты примеров выполнения предлагаемого материала и физико-механические показатели каждого из них представлены в табл.2.

Изготовленные из предлагаемого материала кровельные плитки площадью 0,66 м² и толщиной 10 мм имеют следующие показатели по сравнению с известными плитками и представлены в табл.3.

Для выполнения плиток покрытия различной цветовой гаммы в материал можно добавить естественный минеральный, стойкий к свету, воде щелочи краситель, например сурик железный окись хрома.

Использования: производство материалов - плиток покрытия, используемых для кровельных работ, для облицовки, а также как дорожный материал, покрытие морских и гидротехнических сооружений. Сущность изобретения: материал для изготовления плит покрытия, выполненный из композиции, включающей, мас. %: портландцемент М-500 32,82 - 33,00; керамзитовый песок с объемом межзерновых пустот не более 30 % и прочностью 9 - 10 МПа 52,8 - 53,1; суперпластификатор на основе натриевой соли нафталинсульфокислоты с формальдегидом С-3 0,098 - 0,099; смола древесная омыленная 0,0003 - 0,00033; вода - остальное. Разрушающая нагрузка составляет для плиток 85 кг, морозостойкость - до 500 циклов, средняя плотность 1,5 -1,6 г/см³, вес кровли (100 м²) - 2640 кг. 3 табл.

Материал для изготовления плит покрытий, выполненный из композиции, включающей портландцемент, песок, суперпластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафталин-сульфокислоты с формальгедидом С-З, смолу древесную омыленную и воду, отличающийся тем, что композиция содержит портландцемент М500, а в качестве песка керамзитовый песок с объемом межзерновых пустот не более 30% и прочностью 9 10 МПа при следующем соотношении компонентов, мас.

Портландцемент М500 32,82 33,00
Песок 52,8 53,1
Суперпластификатор 0,098 0,099
Смола древесная омыленная 0,0003 0,00033
Вода Остальноел