КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА Российский патент 2010 года по МПК C04B24/04 C04B24/34 C04B103/30 C04B103/42 

Предлагаемая комплексная добавка относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения строительных материалов на основе цемента с определенными свойствами, в частности строительных материалов из пенобетонов, полистиролбетонов, а также тротуарной плитки.

В настоящее время известны добавки для получения строительных материалов на основе цементов с заданными свойствами. Так, известна добавка для получения легких полистиролбетонных изделий, содержащая смесь дикарбоновых кислот, смесь солей дикарбоновых кислот и смолу древесную омыленную при соотношении компонентов (мас.%) 35-60, 25-30 и 15-35 соответственно (патент РФ №2082695, опубл. 27.06.1997).

Однако введение данной добавки в полистиролбетонную смесь приводит к расслаиванию смеси в момент ее приготовления, что снижает прочностные показатели получаемых строительных полистиролбетонных изделий. Известна также добавка для получения полистиролбетонных изделий, представляющая, в частности, собой смесь гидроксида железа, перманганата калия или бихромата калия с воздухововлекающей добавкой, при этом в качестве воздухововлекающей добавки может быть использована смола древесная омыленная (патент РФ №2100322, опубл. 27.12.1997). Данная добавка также не позволяет получить исходную формовочную смесь, обладающую однородностью.

Известна комплексная добавка для поризованных бетонов, состоящая из функционально-активной добавки, выбранной из группы, содержащей, в частности, водный слой производства капролактама, смолы древесной омыленной и натриевой соли продуктов конденсации и нейтрализации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров α-метилстирола (патент РФ №2143413, опубл. 27.12.1999). Предлагаемая добавка позволяет улучшать теплофизические и прочностные свойства готовых изделий из поризованных бетонов, в том числе и полистиролбетонных, за счет повышения однородности исходной формовочной смеси.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к предлагаемой добавке является пенообразующая добавка для строительных смесей на основе цемента, которую получают способом, описанным в патенте РФ №2292317, опубл. 27.01.2007.

Данная добавка представляет собой продукт нейтрализации древесной смолы, в качестве которой используют смолу, выделенную из кислой воды, путем экстракции кислой воды органическим растворителем с последующей отгонкой от экстракта растворителя и выделения смолы, при этом используемая для выделения смолы кислая вода образуется после отделения отстойной смолы от жидких продуктов пиролиза древесины.

Данная добавка позволяет получать однородную строительную смесь и обладает высокой пенообразующей и пластифицирующей способностью. Однако недостатком данной добавки является ее высокая стоимость, недостаточная прочность и пластифицирующая способность.

Задачей предлагаемой заявки является разработка комплексной добавки для строительных смесей на основе цемента, позволяющей при невысокой ее себестоимости получать строительную смесь, обладающую высокой прочностью и пластифицирующей способностью, при этом сохраняющую однородность формовочной смеси и высокую пенообразующую способность.

Поставленная задача решается комплексной добавкой для строительных смесей на основе цемента, содержащей смолу древесную омыленную и отход производства капролактама, согласно изобретению в качестве смолы древесной омыленной она содержит смолу SDO-L, а в качестве отхода производства капролактама - щелочной сток производства капролактама ЩСПК при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смола древесная омыленная SDO-L 20-80 щелочной сток производства капролактама ЩСПК 20-80

Техническим результатом предлагаемой комплексной добавки является снижение ее себестоимости в 4 раза по сравнению с прототипом, повышение пластифицирующей способности строительной смеси на 30% и прочности на 10% при сохранении однородности формовочной смеси и высокой ее пенообразующей способности.

Данный технический результат обусловлен тем, что в качестве отхода производства капролактама добавка содержит щелочной сток производства капролактама ЩСПК, который представляет собой водный раствор натриевых солей кислых продуктов воздушного окисления циклогексана и его модификацию с капролактамом и натриевой солью ε-аминокапроновой кислоты с содержанием циклогексанола до 1%, циклогексанона до 0,3%, рН от 10 до 13, плотностью от 1,1 до 1,2 г/см³, с суммарной долей капролактама и натриевой соли ε-аминокапроновой кислоты до 7%.

При этом предлагаемая добавка позволяет расширить ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.

Кроме того, использование в качестве одного из компонентов отхода производства капролактама, а именно щелочной сток производства капролактама ЩСПК, позволяет утилизировать его и, как следствие, приводит к улучшению экологии.

Снижение себестоимости предлагаемой добавки обусловлено использованием отхода производства капролактама, а повышение пластифицирующей способности и прочности строительных изделий обусловлено большим воздухововлечением при приготовлении строительной смеси.

Предлагаемую комплексную добавку получают путем перемешивания при комнатной температуре расчетного количества смолы древесной омыленной SDO-L и щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

Примеры конкретного получения предлагаемой комплексной добавки

Пример 1.

Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 20 г смолы древесной омыленной SDO-L и 80 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.

В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 20 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 80 маc.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

Пример 2.

Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 80 г смолы древесной омыленной SDO-L и 20 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.

В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 80 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 20 мас.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

С использованием полученной комплексной добавки в примерах 1 и 2 были получены образцы строительной смеси на основе цемента, при этом при получении образцов была использована рецептура, принятая в лабораториях по испытанию строительных материалов. Полученные образцы были испытаны в лаборатории и результаты испытания приведены в таблице.

Как видно из полученных результатов, предлагаемая комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента при невысокой ее себестоимости обладает высокой прочностью, пластифицирующей и пенообразующей способностью и позволяет достичь однородности формовочной смеси.

При этом предлагаемая добавка позволяет расширить не только ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.

Кроме того, использование в качестве одного из компонентов водного слоя производства капролактама позволяет утилизировать отход производства и, как следствие, приводит к улучшению экологии.

Таблица Реологические показатели образцов строительной смеси на основе цемента с введенной комплексной добавкой, полученной в примерах 1 и 2. №№ примера Состав комплексной добавки (соотношение смолы SDO-L:ЩСПК), мас.% Свойства пластифицирующей добавки Свойства бетона Пенообразующая способность, см³ Кратность пены Стойкость пены Плотность пены, кг/л Осадка конуса, см Прочность при сжатии через 28 суток, МПа 1. 20:80 60 9,0 1,1 0,09 10,8 47,4 2. 20:80 64 9,6 1,2 0,10 9,6 44,6

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения строительных материалов на основе цемента с определенными свойствами, в частности строительных материалов из пенобетонов, полистиролбетонов, а также тротуарной плитки. Комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента содержит, мас.%: смолу древесную омыленную - SDO-L 20-80, отход производства капролактама - щелочной сток производства капролактама - ЩСПК 20-80. Технический результат - повышение прочности и пластифицирующей способности при сохранении однородности формовочной смеси и высокой пенообразующей способности. 1 табл.

Комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента, содержащая смолу древесную омыленную и отход производства капролактама, отличающаяся тем, что в качестве смолы древесной омыленной она содержит смолу SDO-L, а в качестве отхода производства капролактама - щелочной сток производства капролактама - ЩСПК при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SDO-L 20-80 ЩСПК 20-80