БЕТОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1999 года по МПК C04B26/14 C04B28/00 C04B28/00 C04B24/12 C04B24/18 C04B24/28 C04B40/00 

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных материалов, используемых для гидроизоляции туннелей, фундаментов, различных подземных сооружений, например при строительстве метро, а также получения гидроизоляционных покрытий стен, перекрытий и полов.

Известно, что для обеспечения гидроизоляционных свойств в бетонные смеси вводят различные добавки, например полимеры.

Известна бетонная смесь, содержащая минеральное вяжущее, заполнители, воду и полимерную добавку - меламиномочевиноформальдегидную смолу (а.с. СССР N 438625, Б.И. N 29, 1974). Такая добавка повышает плотность бетона, но снижает скорость набора прочности в начальные сроки твердения смеси.

Известен строительный раствор для гидроизоляционного покрытия, содержащий портландцемент, золу ТЭЦ, песок, пластифицирующую добавку и воду (а.с. СССР N 537972, Б.И. N 45, 1976). В качестве пластификатора в этом растворе используется хлоропреновый латекс и алюминат натрия для ускорения твердения покрытия и повышения трещиностойкости.

Известно применение в качестве добавки для приготовления бетонов различного назначения водорастворимых смол (алифатических эпоксидных, полиаминной и карбамидной), улучшающих некоторые характеристики бетонов: подвижность, плотность, пластичность, водонепроницаемость. Смола 89 повышает коррозионную стойкость цементного камня в кислых средах, снижает развитие химической и физической суффозии, повышает водонепроницаемость ("Бетоны и железобетоны", N 7, 1977, c. 12-13).

Водорастворимые смолы вводят с водой затворения при традиционной технологии приготовления бетонных смесей ("Бетоны и железобетоны", N 10, 1981, с. 16-18).

Наиболее близкой к заявляемой является бетонная смесь, содержащая цемент, заполнители, воду и полимерные добавки в виде водорастворимых эпоксидных смол диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых в количестве 1,5-2,5% от веса цемента (а.с. СССР N 184691, Б.И. N 15, 1966).

Смесь имеет достаточную пластичность за счет большого количества (1,5-2,5% от веса цемента) добавки. Но такое большое содержание водорастворимых эпоксидных смол ведет к значительному удорожанию сооружений, снижает скорость набора прочности в ранние сроки твердения смеси.

Известен способ приготовления водонепроницаемых бетонов или растворов посредством смешения цемента, заполнителей и воды с предварительно введенной в нее полимерной добавкой в виде водорастворимой полиамидной смолы в количестве 1,5-2,5% от веса цемента с отвердителем полиэтиленполиамином (а.с. СССР N 187595, Б.И. N 20, 1966).

Известен способ приготовления водонепроницаемых бетонов или растворов посредством смешения цемента, заполнителей и воды с предварительно введенными в нее полимерными добавками - водорастворимыми эпоксидными смолами с отвердителем (а.с. СССР N 184691, Б.И. N 15, 1966). Способ обеспечивает повышение степени водонепроницаемости и деформативности бетонов.

Наиболее близким к заявляемому является способ приготовления бетонной смеси путем смешения цемента и заполнителя с водой затворения и сульфированным продуктом конденсации меламина и формальдегида. При этом сначала в 50-90% воды вводят сульфитно-дрожжевую бражку и этой водой затворяют смесь цемента и заполнителей, после чего вводят оставшуюся часть воды с продуктом конденсации меламина и формальдегида (а.с. СССР N 737383, Б.И. N 20, 1980). Полученная таким способом смесь обладает достаточной удобоукладываемостью и жизнеспособностью, но не обладает необходимыми гидроизоляционными свойствами и адгезионными свойствами с обрабатываемой поверхностью.

Изобретение решает задачу повышения качества, долговечности и морозостойкости гидроизоляции одновременно за счет сниженного водопоглощения, высокой водонепроницаемости, высокой прочности сцепления с защищаемой поверхностью и требуемой удобоукладываемости бетонной смеси.

Это достигается тем, что бетонная смесь содержит вяжущее, заполнители, воду, полимерные добавки в виде водорастворимых эпоксидных смол диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых и отвердителя полиэтиленполиамина с дополнительно вводимым пластификатором - техническим лигносульфонатом - при следующем соотношении ингредиентов, % от веса вяжущего:
Диэтиленгликолевые или триэтиленгликолевые смолы - 0,8 - 1,4
Полиэтиленполиамин - 0,075 - 0,225
Технический лигносульфонат - 0,1 - 0,25
Поставленная задача решается также тем, что вяжущее, заполнители и пластификатор затворяют двумя третями необходимого количества воды, затем добавляют оставшуюся воду с предварительно введенной в нее добавкой смолы с отвердителем, после чего все перемешивают.

Применение водорастворимых эпоксидных смол диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых способствует пластификации смеси и обеспечивает высокую водонепроницаемость и высокую сцепляемость смеси с защищаемой поверхностью. Содержание смол более 1,4% от веса вяжущего усиливает пластифицирующее действие, но приводит к значительному замедлению процесса твердения раствора. Содержание смол менее 0,8% от веса вяжущего не позволяет получать долговечные бетоны с высокими показателями водонепроницаемости и адгезии к защищаемой поверхности.

Содержание отвердителя полиэтиленполиамина более 0,225% от веса вяжущего снижает эффективность работы добавки, а также увеличивает стоимость материала. При содержании полиэтиленполиамина менее 0,075% от веса вяжущего, потенциал смол используется не полностью.

Наличие в смеси технического лигносульфоната (ЛСТ) повышает пластичность бетонной смеси и способствует ускорению ее твердения в ранние сроки. Содержание ЛСТ менее 0,1% от веса вяжущего малоэффективно, а более 0,25% замедляет набор прочности бетонной смеси. Кроме пластификации бетона введение ЛСТ в количестве 0,1-0,15% способствует ускорению процессов гидратации и нарастания ранней прочности.

Затворение бетонной смеси водой с заранее растворенным в ней комплексом добавок приводит к комкованию и не обеспечивает требуемой пластичности смеси вследствие взаимодействия технического лигносульфоната с полимерами, а также замедляет набор прочности в ранние сроки.

С точки зрения физико-химических процессов, протекающих в бетонной смеси, введение только двух третей воды затворения в сухую смесь вяжущего, заполнителей и ЛСТ способствует интенсификации процесса гидратации вяжущего, а значит, снижению индукционного периода и ускорению набора прочности. Кроме того, улучшается реология смеси: гомогенизация, предварительная пластификация, подготовка к восприятию полимерной добавки.

Для введения полимерной добавки необходимо и достаточно 1/3 количества воды затворения. Растворение смол именно в этом количестве воды способствует качественному усреднению их в бетонной смеси и повышает пластичность смеси, не замедляя гидратационных процессов при твердении бетона.

Приготовление смеси осуществляют непосредственно у места проведения работ по гидроизоляции.

Необходимое количество воды затворения делят на две части - одна вдвое больше другой. Большей частью воды (две трети) затворяют сухую смесь из вяжущего, заполнителей и пластификатора. Полученную массу тщательно перемешивают в течение 5-10 минут. В меньшую часть воды (одну треть) вводят заранее смешанные смолу и отвердитель. Затем обе части (раствор и полимерную добавку) соединяют и тщательно перемешивают. Масса должна быть однородной.

Приготовленная таким образом бетонная смесь при водоцементном отношении В/Ц = 0,42-0,45 имеет высокую подвижность и может наноситься на подготовленную поверхность вручную или с помощью пневмобетонирования.

Пример.

Приготовили шесть бетонных смесей с Ц:П:В = 570:1100:256 (1:1,93:0,45), отличающихся содержанием добавок.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, введение в смесь смолы в количестве 0,8-1,4 (смеси 3-6) приводит к значительному повышению водонепроницаемости.

Введение пластификатора ЛСТ в количестве 0,1-0,25 совместно со смолой улучшает пластичность и удобоукладываемость (смеси 3, 4, 5), обеспечивая стабильность водонепроницаемости и повышение прочности, и позволяет, изменяя подвижность, использовать различные способы нанесения материалов на обрабатываемую поверхность (пневмонапрыск, вручную, торкрет).

Введение в смесь пластификатора - технического лигносульфоната - в сухом виде позволяет заранее готовить полуфабрикат - сухие гидроизоляционные растворные или бетонные смеси.

Таким образом, бетонная смесь указанного состава, приготавливаемая указанным способом, обладает одновременно высокой удобоукладываемостью, высокой прочностью сцепления с защищаемой поверхностью и высокой водонепроницаемостью. Эти качества обеспечивают морозостойкость, долговечность, повышение качества гидроизоляции без увеличения затрат.

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных материалов, используемых для гидроизоляции туннелей, фундаментов, различных подземных сооружений, например при строительстве метро, а также получения гидроизоляционных покрытий стен, перекрытий, полов и т.п. Бетонная смесь содержит вяжущее, заполнители, воду, полимерные добавки в виде водорастворимых эпоксидных смол диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых и отвердителя полиэтиленполиамина и дополнительно пластификатор - технический лигносульфонат при следующем соотношении ингредиентов, % от веса вяжущего: диэтиленгликолевые или триэтиленгликолевые смолы 0,8-1,4, полиэтиленполиамин 0,075-0,225, технический лигносульфонат, 0,1-0,25. Смесь готовят следующим образом. Вяжущее, заполнители и пластификатор затворяют 65-70% необходимого количества воды, затем добавляют остальную воду с предварительно введенной в нее добавкой смолы с отвердителем и все перемешивают. Достигается повышение качества и долговечности гидроизоляции одновременно за счет сниженного водопоглошения, высокой водонепроницаемости, высокой прочности сцепления с защищаемой поверхностью и высокой удобоукладываемости бетонной смеси. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Бетонная смесь для гидроизоляции, содержащая вяжущее, заполнители, воду и полимерную добавку в виде водорастворимых эпоксидных смол диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых и отвердителя полиэтиленполиамина, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит пластификатор - технический лигносульфонат при следующем соотношении ингредиентов добавок, % от веса вяжущего:
Диэтиленгликолевые или триэтиленгликолевые смолы - 0,8 - 1,4
Полиэтиленполиамин - 0,075 - 0,225
Технический лигносульфонат - 0,1 - 0,25
2. Способ приготовления бетонной смеси для гидроизоляции, включающий затворение сухой смеси вяжущего и заполнителя 65 - 70% требуемого количества воды затворения, растворение добавки в остальной части воды с последующим введением ее в затворенную смесь, отличающийся тем, что затворение сухой смеси вяжущего и заполнителя осуществляют при наличии в этой смеси пластификатора - технического лигносульфоната, а в качестве добавки при растворении в остальной части воды используют полимерную добавку в виде водорастворимых эпоксидных диэтиленгликолевых или триэтиленгликолевых смол и отвердителя полиэтиленполиамина.