ГЕРМЕТИК Российский патент 1997 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам для омоноличивания швов и стыков в строительных конструкциях.

Известно применение для омоноличивания швов и стыков в строительных конструкциях расширяющихся и напрягающих цементов (И.В. Кравченко и др. "Химия и технология специальных цементов". Стройиздат, М. 1979, с. 49 83).

Наиболее близким техническим решением является герметик, содержащий (мас. ): портландцемент 30 36, глиноземистый цемент 27 -30, гипс в виде гипсоглиноземистого расширяющего цемента 30, целевую добавку асбест 10 (Быстросхватывающая уплотняющая смесь, "БУС" ТУ 35-869-73, 1974). Его недостатками являются: быстрое схватывание, высокое значение линейного расширения, затрудняющее применение герметика, например, при зачеканке тюбингов подземных туннелей из-за возможного скола краев шва под действием высоких деформаций расширения, а также недостаточно высокая водонепроницаемость.

Предлагаемое техническое решение позволяет устранить упомянутые недостатки. Это достигается тем, что герметик, включающий портландцемент, гипс и целевую добавку, дополнительно содержит кварцевый песок, в качестве гипса - строительный гипс, а в качестве целевой добавки ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате при следующем соотношении компонентов (мас.):
портландцемент 30 47
строительный гипс 3 6
кварцевый песок 47 58
ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате 3 6
Сущность изобретения заключается в том, что, благодаря применению в составе реагирующих компонентов герметика упомянутой целевой добавки, а также кварцевого песка, обеспечиваются требуемая кинетика фазообразования и состав образующихся фаз, что, в свою очередь, обеспечивает новый уровень свойств герметика по сравнению с известными.

Ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты синтезируют по следующей методике. Раствор алюмината натрия и известковое молоко подвергают вакуумному охлаждению до 40 -55^oC и смешивают с карбонатной и/или сульфатной солью щелочного металла при соотношении R:Al₂O₃ 0,1 0,6, где R Na₂CO₃, K₂CO₃, Na₂SO₄ или их смесь, и молярном соотношении CaO:Al₂O₃ 1,0 2,0. Полученную пульпу перемешивают, отфильтровывают от раствора, промывают водой, а затем сушат до остаточной влажности не более 2%
Герметик производят в виде сухой смеси путем перемешивания компонентов в любом агрегате для смешивания, например, в растворомешалке с принудительным перемешиванием. Герметик в виде сухой смеси поставляется на место потребления, где непосредственно перед применением смешивается с водой до получения заданной консистенции раствора для герметизации стыков и швов строительных конструкций.

Примеры реализации предлагаемых составов герметика и результаты испытания их свойств приведены ниже и сведены в таблицу.

Пример 1.

Портландцемент марки "500" ГОСТ-10178-85 смешивают в сухом виде с кварцевым песком с модулем крупности М=1,6, со строительным гипсом марки Г-5 ГОСТ 125-79 и с целевой добавкой в соотношении, мас. портландцемент 30, строительный гипс 6, кварцевый песок 58, целевая добавка 6. Целевую добавку синтезировали следующим образом. 1 л алюминатного раствора, содержащего 75 г/л Al₂O₃ и 75 г/л Na₂O, смешивали с известковым молоком с содержанием CaO_акт. 160 г/л при соотношении CaO/Al₂O₃=1,0 и подвергали вакуумному охлаждению до 40^oC.

В полученную пульпу ввели карбонат натрия при соотношении Na₂CO₃/Al₂O₃= 0,1. Полученную пульпу отфильтровали, промыли от свободной щелочи и высушили. Полученную сухую смесь разбавили водой до получения В/Т=0,13. Сроки схватывания для полученной растворной смеси определяли на приборе Вика по ГОСТ 310-3-76. Прочность герметика определяли в стандартных образцах по ГОСТ 310.4-81. Деформацию расширения герметика определяли в образцах размером 20х20х100 мм (для полученной растворной смеси) по ГОСТ 11052-74. Водонепроницаемость по ГОСТ 12730.5-84.

Пример 2.

Ингредиенты по примеру 1 смешивали в соотношении, мас. портландцемент 47, строительный гипс 3, кварцевый песок 47, целевая добавка 3. Целевую добавку синтезировали следующим образом. 1 л алюминатного раствора, содержащего 50 г/л Al₂O₃ и 55 г/л Na₂O, смешивали с известковым молоком с содержанием CaO_акт. 120 г/л при соотношении CaO/Al₂O₃=2,0 и подвергали вакуумному охлаждению до 55^oC. В полученную пульпу ввели сульфат натрия при соотношении Na₂SO₄/Al₂O₃=0,6. Далее как в примере 1.

Полученные свойства герметиков в пределах предлагаемых составов приведены в таблице. Свойства герметиков (примеры 1 4) сравниваются со свойствами герметика по прототипу (пример 5). Как видно из полученный данных, предлагаемый герметик обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение сроков схватывания, снижение величины линейного расширения, а также повышение водонепроницаемости.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам для омоноличивания швов и стыков в строительных конструкциях.

Сущность изобретения состоит в том, что герметик включает портландцемент, строительный гипс, кварцевый песок и целевую добавку, причем в качестве таковой используют ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате. При этом поддерживается следующее соотношение компонентов (мас.%): портландцемент 30 - 47; строительный гипс 3 - 6; кварцевый песок 47 - 58; целевая добавка 3 -6. Предлагаемый герметик характеризуется следующими свойствами:
Сроки схватывания (мин.) - 80 (нач.) - 150 (конец)
Расширение (%) - 0,07 (3 сут.) - 0,1 (28 сут.)
Водонепроницаемость (ГОСТ 12730.5-84) - 16
Прочность (МПa) - 40 (3 сут.) - 60.8 (28 сут).

1 табл.

Герметик, включающий портландцемент, гипс и целевую добавку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кварцевый песок, в качестве гипса - строительный гипс, а в качестве целевой добавки ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате при следующем соотношении компонентов, мас.

Портландцемент 30 47
Строительный гипс 3 6
Кварцевый песок 47 58
Ненасыщенный твердый раствор ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате 3 6