СОСТАВ РАСТВОРА ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СТЫКОВ Российский патент 2001 года по МПК C04B28/06 

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к изготовлению растворов, предназначенных для герметизации стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по водонепроницаемости, морозостойкости, по интенсивности набора ранней прочности при сжатии и по прочности сцепления с бетонными поверхностями.

Известны составы полимерцементных растворов для герметизации стыков сборных конструкций, состоящие из смешанного связующего (портландцемент и водные дисперсии полимеров, например, поливинилацетатная дисперсия или синтетический латекс марки СКС-65 ГП), песка и воды. При этом дозировки полимера в составе смешанного вяжущего высоки и достигают 20% от массы портландцемента. Такие полимерцементные растворы обладают повышенными по сравнению с обычными цементными растворами показателями по водонепроницаемости, трещиностойкости и сцеплению с бетонными поверхностями (Черкинский Ю. С. , Полимерцементный бетон М.СИ, 1984, с. 123-147). Недостатком указанных растворов является низкая прочность при сжатии, особенно в раннем возрасте (1-3 суток) и замедленное схватывание, что исключает возможность их применения при непрерывном монтаже сборных железобетонных конструкций и не обеспечивает равнопрочности стыкового соединения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является состав раствора для герметизации стыков на основе глиноземистого цемента, содержащий также портландцемент, комплексную добавку - модификатор, гипс и воду (см. патент RU N 2090531 C1, опубл. 20.09.1997).

Задача предлагаемого изобретения - создание раствора, имеющего повышенные характеристики по скорости набора прочности при сжатии по морозостойкости, водонепроницаемости и по прочности сцепления с поверхностью бетона при подвижности смеси 8-10 см, а именно, прочность при сжатии через 3 суток не менее 30 МПа, марка по морозостойкости и водонепроницаемости, соответственно, не менее F 200 и W8, прочность сцепления с бетонной поверхностью не менее 3,0 МПа.

Поставленная задача достигается тем, что состав раствора для герметизации стыков сборных железобетонных конструкций, содержащий глиноземистый цемент, портландцемент, добавку - модификатор и воду, в качестве комплексной добавки - модификатора содержит противоморозную добавку ЛНО-1 и дополнительно латекс и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глиноземистый цемент М400 - 28,09-28,99
Песок - 56,18-57,97
Синтетический латекс - 1,45-2,81
Комплексная добавка-модификатор ЛНО-1 - 0,58-1,68
Вода - Остальное
Глиноземистый цемент относится к быстротвердеющим вяжущим, марка которого определяется через 3 суток твердения, поэтому замена вяжущего в растворе с портландцемента на глиноземистый цемент целесообразна. Однако интенсивный рост начальной прочности глиноземистого цемента сопровождается формированием структуры цементного камня с повышенной пористостью и пониженной деформативностью, а следовательно, пониженными морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Синтетические латексы обеспечивают раствору высокую водонепроницаемость и прочность сцепления с поверхностью бетона в том случае, когда компонентом вяжущего является портландцемент (состав N 1 в таблице). При использовании взамен портладцемента глиноземистого цемента увеличивается водопотребность смеси (до В/Ц=0,85) и соответственно снижаются основные характеристики раствора (см. состав N 2 в таблице).

Комплексная добавка ЛНО-1, содержащая лигносульфонат технический, нефтепесок Na₂SiO₃, NaNO₃ в соотношении 1,22 : 0,15 : 5,0.

Комплексная добавка ЛНО-1 обеспечивает улучшение удобоукладываемости смеси на глиноземистом цементе и повышение морозостойкости раствора, но не изменяет величины сцепления раствора с поверхностью бетона (см. состав N 3 в таблице). Комплексная противоморозная добавка ЛНО-1 соответствует требованиям ТУ 102-573-91.

При использовании в качестве вяжущего глиноземистого цемента и введении в состав раствора комплексного модификатора, состоящего из синтетического латекса и ЛНО-1, был получен специфический эффект, а именно, уменьшилась водопотребность смеси, а цементно-песчаный раствор интенсивно набирает раннюю прочность, имеет высокую прочность сцепления с поверхностью бетона и необходимые морозостойкость и водонепроницаемость. Таким образом, данный состав компонентов отличается от известных и придает раствору для герметизации стыков сборных железобетонных конструкций новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для экспериментальной проверки заявляемого решения были изготовлены и испытаны 6 составов смесей, три из которых (N 4 - N 6) показали оптимальные результаты (см. таблицу). При этом в качестве вяжущего использовали глиноземистый цемент, а в качестве модификаторов - комплексную добавку ЛНО-1 и синтетический латекс марки СКС-65 ГП. В качестве прототипа взят состав раствора, содержащий портландцемент, песок, воду и латекс СКС-65 ГП (состав N 1 в таблице).

Смеси готовили путем смешения компонентов в течение 5 минут традиционным способом. При этом ЛНО-1 вводили в сухую смесь компонентов, а латекс - в последнюю очередь в предварительно перемешанный с водой раствор.

Сопоставительный анализ результатов испытаний растворов прототипа и предлагаемого решения показывает, что заявляемый материал отличается от известного как по интенсивности набора ранней прочности, так и по прочности сцепления с бетонной поверхностью, а также по морозостойкости и водонепроницаемости. Таким образом, данный состав, с указанными видом и соотношением компонентов, придает материалу совокупность новых свойств, позволяя получить прочное и долговечное соединение сборных железобетонных конструкций, так как его прочность через 1 сутки составляет более 30 МПа, а марки по морозостойкости и по водонепроницаемости составляют, соответственно, более F200 и более W 10, при прочности сцепления с бетонной поверхностью более 3,5 МПа.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения характеризуется совокупностью свойств раствора, которые сведены в таблицу и позволяют получить прочное и долговечное стыковое соединение сборных железобетонных конструкций.

Цементно-песчаный раствор по изобретению может найти применение для герметизации стыков сборных железобетонных конструкций. Технический результат - повышение скорости набора прочности при сжатии, повышенные характеристики по морозостойкости, водонепроницаемости и по прочности сцепления с бетонной поверхностью. Раствор для герметизации стыков содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: глиноземистый цемент (М400) 28,09-28,99; песок 56,18-57,97; комплексная добавка ЛНО-1 0,58-1,68; синтетический латекс 1,4-2,82; вода - остальное. 1 табл.

Состав раствора для герметизации стыков, включающий глиноземистый цемент, комплексную добавку-модификатор и воду, отличающийся тем, что он в качестве комплексной добавки-модификатора содержит противоморозную добавку ЛНО-1 и дополнительно синтетический латекс и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глиноземистый цемент М400 - 28,09 - 28,99
Противоморозная добавка ЛНО-1 - 0,58 - 1,68
Синтетический латекс - 1,45 - 2,81
Песок - 56,18 - 57,97
Вода - Остальное