СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2017 года по МПК C04B41/50 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты поверхностей выработанных шахт.

Известна сырьевая смесь, используемая в качестве защитного покрытия, содержащая портландцементный клинкер 62-68%, нитрат натрия 3-10%, хромат калия 2-5%, остальное - вода (RU №2017704, С04В 41/62, 15.08.1994 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная плотность покрытия и прочность на сжатие.

Известна сырьевая смесь, состоящая из следующих компонентов, мас. %: цемент 36,0-40,0, песок 39,0-49,0, нитрат натрия 0,9-1,8, карбонат натрия 2,0-3,2, сульфат натрия 2,5-3,6, хлорид кальция 0,05-0,15, карбид кальция 0,75-1,15, гидроксид кальция 0,8-1,0, остальное - вода (RU №2072335, С04В 28/00, 21.07.1997 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная плотность покрытия и прочность на сжатие.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой сырьевой смеси, выбранной за прототип, является сырьевая смесь, состоящая из следующих компонентов, мас. %: портландцемент - 30,3-32,3; заполнитель, представленный песком с максимальным размером фракций 0,63 мм, в количестве - 40,4-40,9; тонкомолотый доломитизированный известняк с удельной поверхностью частиц 200 м²/кг в количестве - 8,1-8,6; комплексная добавка - 3,2-3,7 и вода - 16,0-16,5. Комплексная добавка состоит из следующих компонентов, мас. %: микрокремнезема с удельной поверхностью частиц 2000 м²/кг - 47-49; глиноземистого цемента - 24,5-25,0; гипса CaSO₄⋅2H₂O - 9,8-10,2; пластификатора С-3 - 3,7-4,0; золя кремниевой кислоты H₄SiO₄ с плотностью 1,014 г/см³ и значением водородного показателя рН=3,5 - 3,0-3,4; бентонитовой глины с удельной поверхностью частиц 500 м²/кг - 10,0-10,4 (RU №2396235, С04В 41/63, 10.08.2010 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная плотность покрытия и прочность на сжатие.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является создание сырьевой смеси для защитного покрытия, обладающего повышенной плотностью и повышенной прочностью на сжатие.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь, состоящая из портландцемента, заполнителя, тонкомолотого известняка, добавки и воды, содержит в качестве заполнителя песок фракции 0,315 мм, тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м²/кг, добавку, представленную сульфатом алюминия (Al₂(SO₄)₃), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент 36,17-37,17 Указанный песок 35,67-36,17 Указанный известняк 7,84-8,04 Сульфат алюминия 0,70-0,80 Вода 18,62-18,82

Использование сульфата алюминия повышает гидратационную активность сырьевой смеси для защитного покрытия, при это образуется повышенное количество гидратных фаз, образующих контакты между компонентами защитного покрытия, повышая его монолитность и, как следствие, прочность на сжатие. Использование в качестве заполнителя песка фракции 0,315 мм, а также тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 260 м²/кг в рациональном соотношении обеспечивает образование повышенного количества гидратных соединений, что дополнительно способствует уплотнению формирующейся структуры защитного покрытия и, как следствие, повышению плотности защитного покрытия в целом.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявленная сырьевая смесь для защитного покрытия не известна и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство в присутствии сульфата алюминия, песка фракции 0,315 мм и тонкомолотого известняка с удельной поверхностью 260 м²/кг, которое обеспечивает сверхсуммарный эффект, состоящий в повышении гидратационной активности сырьевой смеси и, как следствие, в повышении плотности формирующейся структуры защитного покрытия, а также повышении прочности на сжатие защитного покрытия.

Смесь, включающая портландцемент, песок, тонкомолотый известняк, добавку, представленную сульфатом алюминия, и воду, обеспечила получение защитного покрытия, характеризующегося повышенной на 71% плотностью, оцениваемой по величине водопоглощения, повышенной на 41% прочностью на сжатие по сравнению с прототипом.

По мнению заявителя и авторов именно другое свойство совокупности существенных признаков, не равное известным свойствам отличительных признаков, позволяет признать эту совокупность по сравнению с известными в науке и в технике новой, а заявляемое изобретение - соответствующим критерию охраноспособности «изобретательский уровень».

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления строительной смеси, используемой для защиты поверхностей выработанных шахт.

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление сухой строительной смеси:

1.1. Дозируют портландцемент ПЦ500 Д0;

1.2. Дозируют песок фракции 0,315 мм;

1.3. Дозируют тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м²/кг;

1.4. Дозируют сульфат алюминия.

2. Приготовление сырьевой смеси для защитного покрытия:

2.1. Дозируют сухую строительную смесь, приготовленную по п. 1.1 и п. 1.4;

2.2. Дозируют воду;

2.3. Смешивают при помощи электрической дрели компоненты, отдозированные по п. 2.1 и п. 2.2 до получения однородной, без комков, подвижной массы, которую используют по назначению в качестве защитного покрытия и из которой приготовлены образцы-кубы размером 7,07×7,07×7,07 см, твердение которых осуществлялось в нормальных условиях и по достижении проектного возраста, 28 суток, определяют прочность на сжатие по ГОСТ 10180-2012 и водопоглощение защитного покрытия по ГОСТ 12730.3-78. Полученные результаты представлены в таблице.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для защиты поверхностей выработанных шахт. Технический результат - повышение плотности защитного покрытия и прочности на сжатие. Сырьевая смесь для защитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент 36,17-37,17; песок фракции 0,315 мм 35,67-36,17; тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м²/кг 7,84-8,04; сульфат алюминия 0,70-0,80; воду 18,62-18,82. 1 табл., 1 пр.

Сырьевая смесь для защитного покрытия, состоящая из портландцемента, заполнителя, тонкомолотого известняка, добавки и воды, отличающаяся тем, что содержит в качестве заполнителя песок фракции 0,315 мм, тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м²/кг, добавку, представленную сульфатом алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент 36,17-37,17 Указанный песок 35,67-36,17 Указанный известняк 7,84-8,04 Сульфат алюминия 0,70-0,80 Вода 18,62-18,82