АДГЕЗИВНЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР Российский патент 2010 года по МПК C04B28/04 B82B1/00 C04B111/20 

Изобретение относится к строительству, в частности к строительному раствору, предназначенному для закрепления облицовочных клинкерных кирпичей или плиток на различных вертикальных и горизонтальных поверхностях, а также для закрепления керамической облицовки или облицовки из природного и искусственного камня на деформируемых поверхностях, подверженных нагреву или воздействию атмосферных факторов.

Задачей изобретения является создание адгезивного строительного раствора, устойчивого к налету солей, возникающему вследствие миграции в стенах сооружений растворенных солей, которые разрушают строительный раствор. Источником мигрирующих солей могут являться как составы строительных смесей, применяемых при возведении сооружения, так и фасонные клинкерные кирпичи, изготовленные из бракованного сырья, либо - плохая гидроизоляция основания сооружения, либо атмосферные осадки, действию которых подвергается крепящий облицовку строительный раствор.

Известные строительные растворы, устойчивые к воздействию налетов солей, содержат пуццолановые добавки, в частности золу-унос, либо кремнеземнистую пыль, либо трассовую пыль и/или твердеющую в воде (гидравлическую) добавку, например размолотый гранулированный доменный шлак, которые связывают гидроокись кальция, и/или гидрофобные аэрированные добавки, и/или простые эфиры крахмала.

Поставленная задача достигается за счет того, что адгезивный строительный раствор содержит требующую разведения водой сухую смесь портландцемента, заполнителей - кварцевого песка с зернами 0,1-1,25 мм, известковой муки с зернами 0,1-0,5 мм, кварцевой муки с зернами до 0,3 мм, золы-уноса и волокон целлюлозы и химических добавок - модифицированного простого эфира целлюлозы, редиспергируемого порошка, гидрофобного реагента - смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция, модифицированного простого эфира целлюлозы, гидрофобизирующего реагента в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах, замедлителя схватывания цемента и слоистого силиката нанометрического размера, при следующем их соотношении, мас.%: портландцемент - 28,0-36,0, кварцевый песок с зернами 0,1-1,25 мм - 45,0-70,0, известковая мука с зернами 0,1-0,5 мм - 5-10, кварцевая мука с зернами до 0,3 мм - 1,0-7,0, модифицированный простой эфир целлюлозы - 0,2-0,6, редиспергируемый порошок - 2,0-5,0, гидрофобный реагент - смесь олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция - 0,05-0,5, зола-уноса - 2,5-7,0, модифицированный простой эфир крахмала - 0,02-0,06, волокна целлюлозы - 0,4-1,0, гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах - 0,21-0,5, замедлитель схватывания цемента - 0,05-0,1, слоистый силикат нанометрического размера - 0,05-0,8.

Предпочтительнее также, чтобы строительный раствор по изобретению содержал указанный силикат в количестве 0,2 мас.%, дополнительно - пуццолановую добавку - микрокремнезем или трассовую пыль в количестве от 1 до 10 мас.%, и/или гидравлическую добавку - размолотый гранулированный доменный шлак в количестве от 1 до 5 мас.%, и/или простой эфир крахмала и/или улучшающую эластичность добавку - дисперсию смолы акрилового сополимера и/или смолы стиролбутадиенового сополимера в количестве до 5 мас.%, и/или ускоритель схватывания и затвердевания цемента и/или пластификатор или суперпластификатор в количестве от 0,5 до 2% от массы цемента, и/или простой эфир гуаровой смолы в количестве от 0,05 до 0,5 мас.%.

Адгезивный строительный раствор по изобретению обладает большой стойкостью к подвижным солевым растворам, уменьшенным влагопоглощением, уменьшенной намокаемостью, повышенной плотностью затвердевшего раствора, а также повышенной адгезией по сравнению с известными строительными растворами, предназначенными для закрепления облицовки, что было подтверждено испытаниями на адгезию, плотность затвердевшего клеящего раствора, намокаемость и устойчивость затвердевшего адгезивного раствора к воздействию насыщенного раствора сернокислого натрия.

Испытания, проведенные в соответствии с требованиями стандарта EN 1348, подтвердили, что адгезивный строительный раствор по изобретению оказывает гораздо большее сопротивление отрыванию от него плитки по сравнению с выпускаемыми промышленностью составами и отвечает требованиям, предъявляемым к классу С2Т. Испытания на время схватывания адгезивного раствора согласно стандарту EN 1346, на текучесть по стандарту EN 1308 и на поперечную деформацию по стандарту EN 12002 подтвердили схватывание в течение 20 минут, текучесть не выше 0,5 мм и поперечную деформацию в пределах нормы для класса S1.

Испытания в соответствии со стандартом PN EN 1015-18 подтвердили, что адгезивный раствор по изобретению имеет наименьшее водопоглощение в сравнении с известными растворами того же назначения.

Испытания адгезивного состава в насыщенном растворе сернокислого натрия подтвердило, что состав по изобретению при включении в него добавок нанометрических размеров обладает высокой стойкостью к воздействию солевых растворов.

Пример 1. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%

портландцемент марки «СЕМ1» 36 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 45 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 5,0 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 2,8 золу-унос 4,56 модифицированную метилгидроксиэтилцеллюлозу марки «Mecellose» с вязкостью 11000 мПа·с 0,5 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 3,5 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция, соотношение 0,5:0,5 0,5 модифицированный простой эфир крахмала марки"Star-Pol" 0,05 волокна целлюлозы марки «Technocell» с длиной волокон 0,02-01 мм 1,0 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,5 лимонную кислоту 0,09 силикатную добавку «Галлузит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,5

Затем добавляли воду в количестве 25% по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005. Были проведены следующие испытания:

- адгезия, в соответствии со стандартом EN 1348,

- время схватывания, в соответствии со стандартом EN 1346,

- текучесть, в соответствии со стандартом EN 1308,

- поперечная деформация, в соответствии со стандартом EN 12002.

Кроме того,

водопоглощение проверили по стандарту PN EN 1015-18 «Методы испытаний строительных растворов - глава 18: Определение коэффициента водопоглощения, вызванного капиллярным подсосом строительного раствора». Испытание основано на измерении количества воды, абсорбированной в течение определенного времени на разломах отвержденных и выдержанных брусков размером 4×4×16 см. Проверена также способность адгезивного строительного раствора препятствовать миграции раствора сернокислого натрия. Проверку проводили по собственному методу. Испытание основано на выдерживании в насыщенном растворе сернокислого натрия в течение 2-х месяцев брусков размером 4×4×16 см, изготовленных из адгезивного строительного раствора по изобретению. По истечении двух месяцев бруски разломили надвое и проверили поверхности разломов. Были получены следующие результаты:

- водопоглощение: 0,032 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая, без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Пример 2. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%:

портландцемент марки «СЕМ1» 28 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 50 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 6,0 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 7,0 золу-унос 3,0 модифицированную метилгидроксиэтил целлюлозу марки «Tylose»c вязкостью 12000 мПа·с 0,3 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 2,44 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в соотношении 0,75:0,25 0,5 модифицированный простой эфир крахмала "Esamid-NA" 0,05 волокна целлюлозы марки «Mylkrete» с длиной волокон 0,02-01 мм 0,4 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,21 лимонную кислоту 0,05 силикатную добавку «Вермикулит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,05 добавку, улучшающую эластичность раствора и вносимую в виде дисперсии смолы акрилового сополимера 2,0

Затем добавляли воду в количестве 23,0% по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005.

Испытания были проведены в полном соответствии с испытаниями примера 1. Были получены следующие результаты:

- водопоглощение: 0,040 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая, без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Пример 3. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%:

портландцемент марки «СЕМ1» 28 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 60 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 5,0 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 1,0 золу-унос 2,5 модифицированную метилгидроксиэтилцеллюлозу марки «Bermocoll-E» с вязкостью 12000 мПа·с 0,04 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 2,5 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в соотношении 0,7:0,3 0,05 модифицированный простой эфир крахмала "Star-Pol" 0,2 волокна целлюлозы марки «Policell PC» с длиной волокон 0,02-01 мм 0,4 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,21 лимонную кислоту 0,05 силикатную добавку «Пирофиллит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,05

Затем добавляли воду в количестве 21,0% по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005.

Испытания были проведены в полном соответствии с испытаниями примера 1. Были получены следующие результаты;

- водопоглощение: 0,015 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая, без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Пример 4. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%:

портландцемент марки «СЕМ1» 36 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 45 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 5,0 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 1,0 золу-унос 7,0 модифицированную метилгидроксиэтилцеллюлозу марки "Tylose"c вязкостью 15000 мПа·с 0,44 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 2,0 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в соотношении 0,6:0,4 0,05 модифицированный простой эфир крахмала "Star-Pol" 0,05 волокна целлюлозы марки «Mylkrete» с длиной волокон 0,02-01 мм 0,4 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,26 лимонную кислоту 0,05 силикатную добавку «Шамозит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,05 добавку, улучшающую эластичность раствора и вносимую в виде дисперсии смолы акрилового сополимера 0,5 размолотый гранулированный доменный шлак 1,0 микрокремнозем 1,0 муравьинокислотный кальций 0,2

Затем добавляли воду в количестве 25,0% по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005.

Испытания были проведены в полном соответствии с испытаниями примера 1.

Были получены следующие результаты:

- водопоглощение: 0,032 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Пример 5. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%:

портландцемент марки «СЕМ1» 28 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 51 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 5,0 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 3,0 золу-унос 3,0 модифицированную метилгидроксиэтилцеллюлозу марки «Mecellose» с вязкостью 13000 мПа·с 0,3 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 2,5 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в соотношении 0,65:0,35 0,2 модифицированный простой эфир крахмала "Star-Pol" 0,05 волокна целлюлозы марки «Technocell» с длиной волокон 0,02-01 мм 0,44 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,21 лимонную кислоту 0,05 силикатную добавку «Серпентинит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,2 размолотый гранулированный доменный шлак 4,0 добавку, улучшающую эластичность раствора, вносимую в виде дисперсии смолы акрилового сополимера 2,0 простой эфир гуаровой смолы 0,05

Затем добавляли 0,5% от массы портландцемента промышленно выпускаемого суперпластификатора «С-3» и 21,0% воды по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005.

Испытания были проведены в полном соответствии с испытаниями примера 1. Были получены следующие результаты:

- водопоглощение: 0,030 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Пример 6. Для получения адгезивного строительного раствора брали, мас.%:

портландцемент марки «СЕМ1» 28 кварцевый песок с зернами от 0,1 до 1,25 мм 47 известковую муку с зернами от 0,1 до 0,5 мм 10 кварцевую муку с зернами до 0,3 мм 2,0 золу-унос 2,58 модифицированную метилгидроксиэтилцеллюлозу марки «Tylose» с вязкостью 14000 мПа·с 0,2 редиспергируемый порошок на основе сополимера винилацетата и этиленацетата 2,0 гидрофобный реагент смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в соотношении 0,5:0,5 0,2 модифицированный простой эфир крахмала "Star-Pol" 0,06 волокна целлюлозы марки «Policell PC» с длиной волокон 0,02-01 мм 0,4 гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,21 лимонную кислоту 0,05 силикатную добавку «Монтмориллит» с зернами толщиной около 1 нм, шириной около 500 нм 0,8 размолотый гранулированный доменный шлак 2,0 добавку, улучшающую эластичность раствора, вносимую в виде дисперсии смолы акрилового сополимера 4,0 простой эфир гуаровой смолы 0,5

Затем добавляли 0,5% от массы портландцемента промышленно выпускаемого суперпластификатора «Mapefluid N200» и 21,0% воды по отношению к сухой массе смеси.

Этот адгезивный раствор был испытан на соответствие нормам стандарта PN-EN ISO 15605:2005.

Испытания были проведены в полном соответствии с испытаниями примера 1.

Были получены следующие результаты:

- водопоглощение: 0,040 кг/(м²·мин^0,5)

- способность препятствовать миграции сернокислого натрия: отсутствие кристаллов соли как внутри брусков, так и на их поверхности; поверхность брусков чистая без трещинок, без выкрошенных или засоленных участков.

Ниже приведены пояснения по отдельным веществам, использованным в примерах:

1. Модифицированный простой эфир целлюлозы это метилцеллюлоза, метилгидроксиэтил или метилгидроксипропилцеллюлоза (целлюлоза, модифицированная в процессе изготовления таким образом, чтобы из нерастворимого состояния получить растворимое состояние), которые выпускаются промышленностью под названиями «BERMOCOLL-E», «KULMINAL», «Tylose», «Mecellose» и др. Действие модифицированных эфиров целлюлозы заключается в удерживании воды в цементном растворе и в изменении его вязкости. Эти эфиры целлюлозы повсеместно применяются при приготовлении строительных растворов, т.к. имеют почти одинаковые технические характеристики, и для целей настоящего изобретения не важно, какой конкретно из имеющихся на рынке модифицированный простой эфир целлюлозы использовать, важна его доля в общем составе.

2. В представленном описании переводчиком неверно переведен термин «proszek redyspergowalny» как «повторно диспергированный порошок», поэтому заявители просят читать этот термин как «редиспергируемый порошок». Редиспергируемый порошок - акриловая или стиролбутадиеновая смола. Является дополнительным (помимо цемента) вяжущим веществом. Применяется с целью повышения сцепления с кирпичом, арматурой и др. строительным материалом. Повсеместно применяется при приготовлении строительных растворов. Выпускается промышленностью под разными названиями, например «Сополимер VA-E», «Термополимер VA-VeoVa-E», «Сополимер стирол-акрилата» и др.

3. Гидрофобный реагент: олеиновокислый натрий и стеариновокислый кальций, применяется повсеместно при приготовлении строительных растворов. Выпускаемые промышленностью гидрофобизующие добавки: асидол, мылонафт, олеиновая кислота, олеиновокислый натрий, стеариновокислый кальций, окисленный петролатум, кубовые остатки синтетических жирных кислот и др. Образуют на поверхности частиц цемента тончайшие (мономолекулярные) гидрофобные пленки, уменьшающие гигроскопичность цемента и поэтому предохраняющие его от порчи при длительном хранении даже в условиях повышенной влажности. Бетоны и растворы на гидрофобном цементе отличаются меньшим водопоглощением, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем на обычном цементе. Наряду с портландцементом можно гидрофобизировать также шлаковые глиноземистые и др. виды цемента.

Для целей настоящего изобретения важно, чтобы добавки были именно на основе олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция в любых соотношениях.

4. Модифицированные простые эфиры крахмала служат в качестве загустителей и способствуют меньшему налипанию раствора на мастерки и прочие инструменты в процессе работы. Способ модификации является секретом производителя, авторы такой информацией не располагают. Эти эфиры выпускаются промышленностью под разными фирменными названиями, например «Esamid NA», «Star-Pol» и др.

5. Волокна целлюлозы получают в результате химической обработки древесины бисульфатом натрия. Длина волокон колеблется между 0.02-1 мм. Такие волокна также выпускаются промышленностью под различными фирменными именами, например «Technocel», «Mylkrete», «Policell», «ПЦО и др.

6. Порошок кремния - порошок на основе кремневодородов общей формулы SinH2n+2, величина частиц менее 500 микрон. Степень наполнения миникапсул - секрет производителя. Обладает гидрофобными свойствами. Применяется повсеместно при приготовлении строительных растворов.

7. Силикатные добавки нанометрических размеров (толщина ок. 1 нм, ширина ок. 500 нм) - слоистые силикаты, взятые из группы, включающей вермикулит, галлуазит, ксантофиллит, монтмориллит, мусковит, пирофиллит, сапонит, серпентинит, тальк, флогопит, шамозит.

Изобретение относится к строительному раствору для закрепления облицовочных кирпичей или плиток на вертикальных и горизонтальных поверхностях, керамической облицовки или облицовки из природного камня на деформируемых поверхностях, подверженных нагреву или воздействию атмосферных факторов. Адгезивный строительный раствор содержит требующую разведения водой сухую смесь, включающую, мас.%: портландцемент 28,0-36,0, кварцевый песок с зернами 0,1-1,25 мм 45,0-70,0, известковая мука с зернами 0,1-0,5 мм 5,0-10,0, кварцевая мука с зернами до 0,3 мм 1,0-7,0, модифицированный простой эфир целлюлозы 0,2-0,6, редиспергируемый порошок 2,0-5,0, гидрофобный реагент - смесь олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция 0,05-0,5, зола-унос 2,5-7,0, модифицированный простой эфир крахмала 0,02-0,06, волокна целлюлозы 0,4-1,0, гидрофобизирующий реагент в виде порошка кремния в восковых мини-капсулах 0,21-0,5, замедлитель схватывания цемента 0,05-0,1, слоистый силикат нанометрического размера 0,05-0,8. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение устойчивости к солям. 2 з.п. ф-лы.

1. Адгезивный строительный раствор, содержащий требующую разведения водой сухую смесь портландцемента, заполнителей - кварцевого песка с зернами 0,1-1,25 мм, известковой муки с зернами 0,1-0,5 мм, кварцевой муки с зернами до 0,3 мм, золы-уноса и волокон целлюлозы, и химических добавок - модифицированного простого эфира целлюлозы, редиспергируемого порошка, гидрофобного реагента - смеси олеиновокислого натрия и стеариновокислого кальция, модифицированного простого эфира целлюлозы, гидрофобизирующего реагента в виде порошка кремния в восковых миникапсулах, замедлителя схватывания цемента и слоистого силиката нанометрического размера при следующем их соотношении, мас.%:
портланцемент 28,0-36,0 кварцевый песок с зернами 0,1-1,25 мм 45,0-70,0 известковая мука с зернами 0,1-0,5 мм 5,0-10,0 кварцевая мука с зернами до 0,3 мм 1,0-7,0 модифицированный простой эфир целлюлозы 0,2-0,6 редиспергируемый порошок 2,0-5,0 гидрофобный реагент - смесь олеиновокислого   натрия и стеариновокислого кальция 0,05-0,5 зола-унос 2,5-7,0 модифицированный простой эфир крахмала 0,02-0,06 волокна целлюлозы 0,4-1,0 гидрофобизирующий реагент в виде порошка   кремния в восковых миникапсулах 0,21-0,5 замедлитель схватывания цемента 0,05-0,1 слоистый силикат нанометрического размера 0,05-0,8

2. Адгезивный строительный раствор по п.1, отличающийся тем, что содержит указанный слоистый силикат в количестве 0,2 мас.%.

3. Адгезивный строительный раствор по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит пуццолановую добавку - микрокремнезем или трассовую пыль в количестве от 1 до 10 мас.%, и/или гидравлическую добавку - размолотый гранулированный доменный шлак в количестве от 1 до 5 мас.%, и/или простой эфир крахмала, и/или улучшающую эластичность добавку - дисперсию смолы акрилового сополимера и/или смолы стиролбутадиенового сополимера в количестве до 5 мас.%, и/или ускоритель схватывания и затвердевания цемента, и/или пластификатор, или суперпластификатор в количестве от 0,5 до 2% от массы цемента, и/или простой эфир гуаровой смолы в количестве от 0,05 до 0,5 мас.%.