СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР Российский патент 2009 года по МПК C04B28/02 C04B111/20 C04B111/27 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для устройства стяжек монолитных полов, каменной кладки из пустотелого кирпича и керамических камней, а также бутовой кладки.

Известны строительные растворы, включающие вяжущее, минеральный заполнитель и воду при соотношении цемент: песок, равном 1:3 [1]. Причем при использовании в качестве заполнителя песка принимается стандартный гранулометрический состав [2], что не обеспечивает максимальной эффективности структуры растворов и их свойств.

Известен строительный раствор, применимый для кладочных, штукатурных и других видов работ при строительстве зданий и сооружений, следующего состава, мас.%: цемент 24-26, песок 73-75, отработанная глина с содержанием жиров до 10% 0,25-1, вода 10,8-14,3 [3].

Данный раствор характеризуется повышенной подвижностью, однако прочность раствора недостаточна.

Известна сухая смесь для приготовления строительного раствора, включающая, мас.%: известково-цементное вяжущее 7-29, песок 71-93, органические добавки 0-0,2 [4].

Причем в песке вес зерен фракции 0,5-1,25 мм превышает суммарный вес других фракций (1,25-2,5 мм, 0-0,5 мм), но не более чем в три раза.

По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко к заявляемому и выбрано в качестве прототипа.

Однако недостатком прототипа является низкая прочность и водонепроницаемость раствора.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в получении строительного раствора повышенной прочности и водонепроницаемости при меньшем расходе цемента за счет создания жесткого каркаса из заполнителя с минимальным объемом межзерновых пустот.

Поставленная задача достигается тем, что в строительном растворе, включающем цемент, фракционированный песок, воду, использовался песок при следующем соотношении фракций, мас.%: от 2,5 до 5,0 мм - 52-74, от 0,5 до 2,5 мм - 18-34, от 0,16 до 0,5 мм - 8-14, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

цемент - 22,7-24,0

песок - 67,36-68,2

вода - 8,8-9,1

Существующая на сегодняшний день нормативная схема разделения фракций заполнителя при определении гранулометрического состава показывает, что в данной схеме используется коэффициент раздвижки зерен, равный по величине 1,2 [2]. Для более плотной упаковки и использования наименьшего количества цемента при сохранении или увеличении прочности раствора необходимо подобрать фракционный состав заполнителя, обеспечивающий формирование структуры раствора с коэффициентом раздвижки зерен заполнителя около 1.

С технологической и экономической точки зрения наиболее рациональным является непрерывный фракционный состав, что позволяет полностью использовать весь добытый или произведенный песок без отбраковки части партии. Кроме этого, требует учета необходимость сокращения времени и затрат на рассев песка.

Исходя из вышесказанного, наиболее подходящим для получения прочного и плотного раствора будет разделение песка на следующие фракции: 5-2,5 мм, 2,5-0,5 мм, 0,5-0,16 мм. При подобном фракционировании коэффициент раздвижки зерен песка будет близок 1, что позволяет получить раствор с наиболее плотной упаковкой зерен заполнителя. Межзерновая пустотность для реального песка составляет 38-40%. При оптимальном гранулометрическом составе минимальная величина межзерновой пустотности составляет 5,4%.

Доказательством достижения задачи являются результаты экспериментальных исследований образцов из предлагаемого раствора, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний», приведенные в таблице.

В исследованиях использовался портландцемент ГЩ500 ДО, песок кварцево-полевошпатный по ГОСТ 8736-93, рассеянный на фракции 2,5-5 мм, 0,5-2,5 мм, 0,16-0,5 мм с использованием набора стандартных сит, вода водопроводная.

  1 прототип 2 3 4 Состав раствора, мас.%:         Цемент 19,1 22,7 23,35 24,0 Добавка од - - - Вода (в/ц=0,4) 9,1 8,87 8,64 Песок, в том числе: 60 68,2 67,78 67,36 фракции 1,25-2,5 мм 20 - - - фракции 0,5-1,25 мм 40 - - - фракции 0-0,5 мм 20 - - - фракции 2,5-5,0 мм - 74 63 52 фракции 0,5-2,5 мм - 18 26 34 фракции 0,16-0,5 мм - 8 11 14 Свойства раствора:         Предел прочности при сжатии, МПа 12,8 23,4 25,1 27,5 Водонепроницаемость W2 W6 W6 W6

Анализ результатов, представленных в таблице, позволяет заключить, что по сравнению с прототипом предел прочности при сжатии заявляемого строительного раствора выше на 80%, а водонепроницаемость - в 3 раза.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.П.Чехов и др. Справочник по бетонам и растворам. Киев. Будивельник. 1972, с.170-171.

2. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия». М.: Издательство Стандартов, 1993.

3. Патент Российской Федерации №2129107, С04В 28/04, 20.04.1999.

4. Патент Российской Федерации №2196752, С04В 28/04, С04В2 8/02, С04В 111:20, 20.04.1999.

Изобретение относится к составу строительного раствора и может найти применение при устройстве стяжек монолитных полов, каменной кладке из пустотелого кирпича и керамических камней, а также бутовой кладке. Строительный раствор содержит цемент, песок фракционного состава, мас.%: 2,5-5,0 мм - 52-74, 0,5-2,5 мм - 18-34, 0,16-0,5 мм - 8-14 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 22,7-24,0, указанный песок - 67,36-68,2, вода - 8,8-9,1. Технический результат - повышение прочности и водонепроницаемости. 1 табл.

Строительный раствор, включающий цемент, фракционированный песок, воду, отличающийся тем, что использован песок при следующем соотношении фракций, мас.%: от 2,5 до 5,0 мм - 52-74, от 0,5 до 2,5 мм - 18-34, от 0,16 до 0,5 мм - 8-14 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
цемент 22,7-24,0 песок 67,36-68,2 вода 8,8-9,1