СОСТАВ ДЛЯ ЗАТВОРЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА Российский патент 1997 года по МПК C04B28/04 C04B38/04 C04B24/02 C04B24/26 

Изобретение относится к водным составам для затворения минеральных вяжущих и может найти применение в строительстве при изготовлении строительных и бетонных растворов.

Известно применение в качестве воды затворения строительных смесей водных дисперсий полимеров в виде эмульсий, латексов, растворимых полимеров[1]
Наиболее близким решением к заявляемому является применение в строительных смесях продукта нейтрализации сточных вод производства суспензионных сополимеров метилметакрилата [2]
Техническим результатом изобретения является использование отхода производства по новому назначению, расширение ассортимента сырья, удешевление составов затворения, содержащих полимерные добавки.

Задача решается применением в качестве состава для затворения строительных смесей на основе цемента отработанного маточника суспензионной полимеризации стирола, включающего (г/л):
Эмульсионный полистирол 2,0-10,0
Поливиниловый спирт или поливиниловый спирт с содержанием 12-14% ацетатных групп 0,37-2,6
Плотный остаток суспензионный полистирол фракции до 0,5 мм 2,8-11,5
Вода Остальное
Отработанный маточник суспензионной полимеризации стирола образуется как отход производства полистирольных пластиков блочно-суспензионным или суспензионным методом при использовании в качестве стабилизатора суспензии поливинилового спирта (ПВС) или ПВС с содержанием ацетатных групп 12-14% (сольвара).

Используемые в данных процессах синтеза полистирола стабилизаторы суспензии неиoногенного типа обеспечивают высокую устойчивость в водной фазе эмульсионных капель мономера не только продукционного размера, а и очень мелких капель размером до нескольких микрон.

После завершения процесса полимеризации бисер полистирола продукционного размера (0,5-3,0 мм) отделяется от водной фазы (маточника) фильтрацией или центрифугированием, при этом мелкие частички полистирола указанными методами от водной фазы не отделяются и выводятся из процесса с отработанным маточником в виде устойчивой дисперсии полимера. Устойчивость дисперсии придает избыток стабилизатора ПВС или сольвара в отработанном маточнике и отсутствие примесей, разрушающих дисперсионную систему, так как используемая для приготовления маточника вода предварительно проходит катион-ионитовую очистку. "Плотный остаток" представляет собой мелкую фракцию суспензионного полистирола в виде бисера с размером частиц менее 0,5 мм. Он попадает в маточник при отделении готового продукта (суспензионного полистирола) от водной фазы.

При использовании предложенного состава для затворения строительных и бетонных смесей на основе цемента устойчивая эмульсия отработанного маточника в смеси с цементом распадается с выделением воды и частиц полистирола в сольваре или ПВС. Вода связывается при гидратации вяжущего, а добавка полимера слипается в тонкие эластичные пленки на поверхности новообразований из неорганического вяжущего, усиливая соединение их друг с другом за счет склеивания. В предложенном составе присутствуют одновременно два полимера - один в виде водонерастворимых высокодисперсных частиц полистирола, второй в виде растворенного в воде ПВС или сольвара.

Поскольку для приготовления маточника используется глубокообессоленная вода, отработанный маточник имеет низкое солесодержание. Малое содержание неорганических примесей и наличие добавок полимера способствует пластификации строительных и бетонных цементных растворов, улучшается их удобоукладываемость, сокращаются сроки затвердевания, уменьшается расход воды при затворении.

Технология затворения строительных и бетонных смесей на основе цемента с использованием отработанного маточника ничем не отличается от технологии затворения водой. При испытании приготовленных растворов анализируют по ГОСТ 310.3 76 нормированную густоту теста с помощью пестика Тетмайера, схватывание теста с помощью иглы Вика, удобоукладываемость с помощью эталонного конуса. Определение прочности при сжатии производят на образцах 2 х 2 х 2 см. Образцы твердеют в нормальных условиях и испытываются через 3,7 и 28 суток.

Составы и сравнительные испытания приготовленных растворов приведены в таблице.

Использование: для затворения строительных смесей на основе цемента. Сущность: применяют отработанный маточник суспензионной полимеризации стирола, включающий, г/л: эмульсионный полистирол 2,0-10,0, поливиниловый спирт или поливиниловый спирт с содержанием 12-14% ацетатных групп 0,37-2,6, плотный остаток - суспензионный полистирол фракции до 0,5 мм 2,8-11,5, вода - остальное. Удобоукладываемость бетонной смеси составляет 10,2-10,7 см, прочность бетона при сжатии составляет 8,3-8,6 МПа. 1 табл.

Применение отработанного маточника суспензионной полимеризации стирола, включающего, г/л:
Эмульсионный полистирол 2,00 10,00
Поливиниловый спирт или поливиниловый спирт с содержанием 12 14% ацетатных групп 0,37 2,6
Плотный остаток суспензионный полистирол фракции до 0,5 мм 2,8 11,5
Вода Остальное
в качестве воды затворения строительных смесей на основе цемента.