КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ БЕТОНА Российский патент 1997 года по МПК C04B26/02 C04B26/02 C04B24/08 C04B24/04 C04B41/63 

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для защиты от обезвоживания свежеуложенного бетона 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, включая мостовые конструкции, балки, плиты, сваи, опоры, трубы, тюбинги, цементно-песчаную черепицу, бортовые камни, а также для гидрофобизации и снижения водопоглощения готовых бетонных и железобетонных конструкций и изделий.

Известна композиция для покрытия, включающая, мас. латекс 5-50, петролатум 7,5-28,5, отход производства ланолина 1,0-3,8, сода 0,5-1,9, вода - остальное [1]
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для защитного покрытия на свежеуложенный бетон, включающая высокоплавкие и низкоплавкие парафиновые углеводороды, эмульгатор, латекс и воду при следующем соотношении компонентов, мас.

Высокоплавкие парафиновые углеводороды 3,5-20,5
Низкоплавкие парафиновые углеводороды 3,8-25,2
Эмульгатор 3-7,3
Латекс 3-25
Пластификатор 0,5-5,6
Вода Остальное.

Композицию готовят при температуре 70-90^oC [2]
Известные композиции характеризуются повышенной вязкостью, а при низких положительных температурах они превращаются в нетекучие пасты, что затрудняет или делает невозможным их транспортирование и применение в полигонных условиях в осенне-весенний период строительства автомобильных дорог, аэродромов, облицовок оросительных каналов и т.д. Введение пластификатора в композиции из-за их тиксотропных свойств дает лишь временный эффект снижения вязкости и к тому снижает агрегативную стабильность композиций и влагоудерживающую способность формируемых покрытий. К такому же эффекту приводит и дополнительное разбавление композиций водой. Кроме того, известные композиции отличаются недостаточной влагоудерживающей и светоотражающей способностью покрытий, формируемых на поверхности свежеуложенного бетона, что снижает качество железобетонных изделий при твердении в условиях низкой относительной влажности среды и повышенных температур.

Задача изобретения снижение вязкости и исключение тиксотропии композиции, повышение водоудерживающей способности и светоотражения покрытия.

Это достигается тем, что композиция для защитного покрытия бетона, включающая латекс, твердые углеводороды, низкоплавкий парафиновый компонент, жирные кислоты, щелочной компонент, пластификатор на основе полиоксиэтиленугликоля и воду, содержит в качестве жирных кислот жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₃ или C₁₀-C₁₆, или C₁₀-C₂₁, или C₁₇-C₂₀ и жирные кислоты C₂₁-C₂₅ или их кубовые остатки, или кубовые остатки соапстоков фракции C₁₀-C₂₀, в качестве пластификатора на основе полиэтиленгликоля моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликоля и жирных кислот и дополнительно динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты трилон "Б", ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы и сиккативы при следующем соотношении компонентов, мас.

Латексы 2-25
Твердые углеводороды 3-25
Низкоплавкий парафиновый компонент 3 40
Жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₃ или C₁₀-C₁₆ или C₁₇-C₂₀ или C₁₀-C₂₁ 0,5 3
Жирные кислоты фракции C₂₁-C₂₅ или их кубовые остатки или кубовые остатки соапстоков фракции C₁₀-C₂₀ 1 6
Щелочной компонент 0,3 5,0
Моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликоля и жирных кислот 0,05 3,0
Динатриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты трилон "Б" 0,035 - 0,07
Ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы 0,05 8
Сиккативы 0,001 0,03
Вода Остальное.

В качестве высокоплавкого парафинового компонента композиция содержит парафины нефтяные твердые (ГОСТ 23683-79) с температурой плавления 42 - 65^oC, или церезин C₃₆-C₅₅ (ГОСТ 2488 79) с температурой плавления 65 88^oC, или петролатум (ОСТ 38 01117 76) с температурой каплепадения 55 65^oC.

В качестве низкоплавкого парафинового компонента композиция содержит парафин нефтяной мягкой (ТУ 38-101-1129-87) с температурой застывания 14 - 32^oC или парафин нефтяной мягкой для производства СЖК (ТУ 38.601-09-165-80) Фракции 320 460^o или парафины нефтяные жидкие ряда C₁₀-C₂₄ с пределами выкипания при температурах от 180 до 360^oC парафин жидкий для БВК фракции 180 320^o (ТУ 38.101856-84) или фракции 220 345^o (ТУ 38.101531-79) или парафин нормальный жидкий очищенный фракции 220 320^o (ТУ 38.101686-77) или парафин нефтяной жидкий для производства ПАВ фракции 275 360^o (ТУ 38.101874-83) или дистиллятный гач (ТУ 38-00-1299-78) с содержанием минерального масла до 30% или слоп-вокс смесь мягких парафинов и минерального масла (до 50%); температура застывания гача 25 29^oC, слоп-вокса 29^oC32^oC.

Высокоплавкий парафиновый компонент композиции (твердые парафины, петролатум, церезин) ускоряет образование твердой планки покрытия, повышает ее светоотражающие свойства и обеспечивает высокую влагоудерживающую способность покрытия при повышенных температурах (40^oC95 ^oC) среды и воздушно-сухом прогреве бетона.

Низкоплавкий парафиновый компонент композиции (жидкие и мягкие парафины, слоп-вокс, гач) обеспечивает кольматацию поверхностных пор бетона за счет пропитки и сохранение низкого поверхностного водопоглощения бетона после истирания поверхностной пленки покрытия (состоящего из твердых парафинов и латекса) колесами автомобилей и самолетов. Низкое поверхностное водопоглощение дорожного бетона существенно повышает его стойкость при воздействии агрессивных противогололедных размораживающих солей. В качестве кислотного компонента композиция содержит низко- и среднемолекулярные синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₂₁, например, кислоты фракции C₁₀-C₁₃ с кислотным числом (КЧ) 285 300 мг KOH/г или фракции C₁₀-C₁₆ с КЧ 245 260 или фракции C₁₇-C₂₀ с КЧ 195 205 или фракции C₁₀-C₂₁ с КЧ 200 240 (ГОСТ 23239-78) или олеиновую кислоту с КЧ 175 200 (ГОСТ 7580-55) или кубовые остатки соапстоков растительных масел фракции C₁₀-C₂₀ с КЧ 180 190.

В качестве высокомолекулярного кислотного компонента композиция содержит синтетические жирные кислоты фракции C₂₁-C₂₇, например, кислоты фракции C₂₁-C₂₇, например, кислоты фракции C₂₁-C₂₅ с КЧ 180 190 мг KOH/г (ТУ 38-10716-75) или кубовые остатки синтетических жирных кислот с КЧ 60 135 (ОСТ 38-01182-80) или стеариновую кислоту (ГОСТ 66484-64) с КЧ 195-210 или жирные кислоты шерстного жира фракции C₉-C₃₄ с КЧ 40-100 (ТУ 17-61-03-02-82). В качестве щелочного компонента эмульгатора композиция содержит смеась триэтаноламина (ТУ 6-02-916-79) или диэтаноламина (ТУ 6-02-701-78), или морфолина (ТУ 6-14-366-80) и гидрата окиси калия (KOH) по ГОСТ 9285-78 или калия углекислого (поташа) K₂CO₃ (ГОСТ 10690-73E) или 25%-ного водного раствора аммиака (ГОСТ 9 77). В качестве латекса водной дисперсии каучука, композиция содержит дивинилстирольный латекс 35%-ный БС-30 или 45%-ный БС-50, или 45% -ный БС-85, или 46%-ный СКС 65ГП, или 55%-ный СКС-50 ГКП, или 65%-ный СКС-С, или 30% -ный СКС-30 (ШР, ШхП, У), или пиперилен-стирольный латекс 42%-ный СКПС-50, или 30%-ный ЛПС-50, или латекс бутилкаучука, или латекс натурального каучука марок "квалитекс", "ревертекс", "ревультекс". Триэтаноламиново- (или диэтилэтаноламиново-, или морфолино-) калиевые или аммониевые мыла высокомолекулярных синтетических жирных кислот (фр. C₂₁-C₂₇ или их кубовых остатков), образующихся при синтезе парафинового компонента, а мыла низко- и среднемолекулярных синтетических жирных кислот (фр. C₁₀-C₁₆ или C₁₀-C₂₁ и т. д. ) интенсивное разжижение и полное снятие эффекта тиксотропии (застывания) композиции. Дополнительное разжижение и агрегативную стабильность композиции при хранении обеспечивает добавка каучукового латекса.

Жирные кислоты меньшей молекулярной массы (фракции C₇-C₉) вызывают коагуляцию композиции и не могут применяться для ее синтеза.

Для умягчения воды, используемой при приготовлении композиции, с целью исключения выпадения в осадок щелочных мыл эмульгатора (за счет их взаимодействия с многовалентными катионами Ca⁺⁺, Mo⁺⁺, Al⁺⁺⁺ и т.д. содержащимися в необработанной воде) и дополнительного загущения композиции последняя содержит комплексообразователь, например, динатриевую соль этилендиамин-тетрауксусную кислоту трилон "Б" (ТУ 113-04-260-87).

Для более эффективного тонкого диспергирования высокоплавких парафинов, петролатума, церезина в процессе эмульгирования композиция содержит диспергатор^ например, лейканол или моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликолей и жирных кислот общей формулы C_nH_2n±1 COO(C₂H₄O)_mH, где n 10 18, m 5 10.

Для улучшения пленкообразования, повышения светоотражения и адгезионной прочности покрытия к бетону композиция содержит ненасыщенные полимерные окисленные кислоты (олифы) или алкидные смолы (глифталевые или пентафталевые) и сиккативы, ускоряющие пленкообразование (нафтенаты кальция, или линолеаты свинца и кобальта (II), или таллаты марганца или резинаты железа).

Композицию готовят диспергированием в горячей (50 80^oC) воде расчетного количества высокоплавкого и низкоплавкого парафиновых компонентов и ненасыщенных окисленных полимерных кислот или алкидных смол с сиккативами в присутствии эмульгатора, комплексообразователя и диспергатора с последующим охлаждением полученной дисперсии и смещением ее с расчетным количеством латекса.

Композицию наносят на открытые поверхности бетона, в том числе и свежеуложенного, методом распыления, например, пневматическим, безвоздушным и т.д. при температуре воздуха 1 50^oC. Время формирования паронепроницаемой пленки на сухом бетоне составляет от 0,5 до 3 ч, на свежеуложенном бетоне от 2 до 8 ч в зависимости от температуры и относительной влажности среды. Расход композиции на покрытие бетона составляет 150 300 г/м².

Конкретные примеры выполнения, физико-механические характеристики бетона, защищенного композицией прототипом и предлагаемой композицией представлены в табл. 1 и 2.

Использование: строительное производство, в частности приготовление композиции для защитного покрытия бетона. Сущность изобретения. Композиция для защитного покрытия бетона включает, мас.%: латекс 2-25, твердые углеводороды 3-25, низкоплавкий компонент 3-40, жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₃ или C₁₀-C₁₆ или C₁₇-C₂₀ или C₁₀-C₂₁ 0,5-3, жирные кислоты фракции C₂₁-C₂₅ или их кубовые остатки соапстоков C₁₀-C₂₀ 1-6, щелочной компонент 0,3-5, моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликоля и жирных кислот 0,05-3, динатриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты - трилон "б" 0,37-0,07, ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы 0,05-8,0, сиккативы 0,001-0,03, вода - остальное. Композиция характеризуется отсутствием тиксотропии, водоудерживающей способностью. Получаемое покрытие - высокой светоотражающей способностью. 2 табл.

Композиция для защитного покрытия бетона, включающая латекс, твердые углеводороды, низкоплавкий парафиновый компонент, жирные кислоты, щелочной компонент, пластификатор на основе полиэтиленгликоля и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве жирных кислот жирные кислоты фракции C_1 0 C_1 3, или C_1 0 - C_1 6, или C_1 0 C_2 1, или C_1 7 C_2 0 и жирные кислоты C_2 1 - C_2 5 или их кубовые остатки, или кубовые остатки соапстоков фракции C_1 0 C_2 0, в качестве пластификатора на основе полиэтиленгликоля моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликоля и жирных кислот и дополнительно динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты трилон "Б", ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы и сиккативы при следующем соотношении компонентов, мас.

Латекс 2 25
Твердые углеводороды 3 25
Низкоплавкий парафиновый компонент 3 40
Жирные кислоты фракции C_1 0 C_1 3, или C_1 0 C_1 6, или C_1 0 - C_2 1, или C_1 7
C_2 0 0,5 3,0
Жирные кислоты фракции C_2 1 C_2 5 или их кубовые остатки, или кубовые остатки соапстоков фракции C_1 0 - C_2 0 1 6
Щелочной компонент 0,3 5,0
Моно- и диэфиры полиоксиэтиленгликоля и жирных кислот 0,05 3,0
Динатриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты трилон "Б" 0,035 0,07
Ненасыщенные полимерные окисленные кислоты или алкидные смолы 0,05 8
Сиккативы 0,001 0,03
Вода Остальноед