СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ - КОМПОЗИЦИЯ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩАЯ Российский патент 2017 года по МПК C04B41/00 C04B41/48 

Изобретение относится к производству строительных материалов, конкретно к составам, используемым для пропитки строительных материалов. Технический результат - повышение влагостойкости, коррозионной стойкости изделий из бетона, кирпича, гипса и т.д. Состав для пропитки строительных материалов на основе элементной серы и нового класса углерода - фуллеренов. Состав содержит, мас. %: полисульфид кальция 15-20, одноатомные спирты нормального или изостроения 0,02-0,05, углеродные кластеры фуллероидного типа 0,0001-2,0, вода - остальное. Способ обработки композицией гидрофобизирующей строительных материалов включает пропитку вышеуказанным составом в течение 1-5 часов в количестве 1,9-2,5 кг/м². Обработку осуществляют при нормальной температуре и атмосферном давлении.

Необходимым условием увеличения срока службы строительных материалов является их защита от влияния естественных атмосферных факторов - влажности, перепада температуры, ультрафиолетового и инфракрасного излучения, а также придания им кислотостойких и щелочестойких свойств.

В настоящее время известны различные составы на кремнийорганической, битумной, полимерной и смешанной основах, которые наносятся на поверхность изделий из бетона, кирпича, гипса, асбоцемента, шифера, дерева с целью их защиты от влаги и разрушения. С целью повышения прочности бетоны пропитывают стиролом, получая бетонополимер. Полимербетоны получают при избыточном содержании полимера в бетоне. Создавая внутри полостей строительных материалов сетку из полимера, они защищают изделия от воздействия влаги, атмосферных факторов разрушения (Ю.М. Баженов "Технология бетона". М., 1986 г.; Пособие по проектированию защиты от коррозии каменных, армокаменных и асбоцементных конструкций (СНиП 2.03.11-85), М., 1988 г. ).

Однако материалы на основе масляных, пентафталевых, глифталевых и других полимерных связующих, а также связующих нефтяного происхождения не являются астмосферостойкими.

Покрытия на основе эпоксидных связующих лишены этих недостатков, но они не обладают достаточной технологичностью, так как являются двухкомпонентными и не проникают глубоко внутрь покрываемого материала (В.В. Чеботаревский "Лаки и краски", М., Химия, 1983 г. ).

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности состава для пропитки строительных материалов.

Технический результат от пропитки строительных материалов выражается в увеличении глубины проникновения до 32 мм, коррозионной стойкости изделий из бетона, кирпича, гипса, шифера, асбоцемента.

Предлагаемый состав для пропитки строительных материалов может также использоваться в качестве антисептика для пропитки древесины. Последняя приобретает гидрофобизационные и грибостойкие свойства.

Наиболее близким к заявленному составу является состав (RU 2001109179, опубл. 20.03.2003 г. ), содержащий, мас. %: полисульфид кальция 15-30, полиспирты 0,005-0,5, декстрин 0,03-0,5, вода - остальное.

Данный состав не обеспечивает большую глубину проникновения.

Разработанный состав защиты является удобным в применении, уровень защиты материалов можно регулировать, меняя температуру и концентрацию раствора, а также изменяя кратность обработки.

Установлено, что разработанный метод гидрофобизации универсален и эффективен в качестве способа защиты бетонных, кирпичных и других конструкций подверженных атмосферным воздействиям продолжительным воздействием влаги, знакопеременным температурам, солнечной радиации, биохимической деструкции.

Обработку можно осуществлять пропиткой путем распыления, нанесения кистью, погружением.

Состав для пропитки строительных материалов - композиция гидрофобизирующая, включающая, мас. %: полисульфид кальция 15-20, одноатомные спирты нормального или изостроения 0,02-0,05, вода - остальное, где в состав вводится смесь углеродных кластеров фуллероидного типа в количестве 0,0001-2,0 мас. %, в которой фуллерен С60 содержится в количестве 70-75 масс. %, фуллерен С70 - 25-30 масс. %, высшие фуллерены - 3-5 масс. %. Состав содержит метиловый или этиловый или изоприловый спирты.

Указанный состав получают следующим образом. К навеске окиси кальция (90 г) при перемешивании добавляют небольшое количество воды 100-120 мл, затем производится нагрев до кипения. Отдельно подготавливается порошок серы (150 г) и смесь фуллеренов (5 г). Порошок серы и смесь фуллеренов смешиваются и активируются в дезинтеграторе активаторного типа при скорости роторов 15000 об/мин в течение 15 секунд, далее добавляется вода (200-250 мл) и полученная паста смешивается с гидроокисью кальция, одновременно добавляется остаточное количество воды до 1 л, поддерживается кипение смеси в течение 60-70 минут. В результате реакции образуется полисульфид кальция (реакция описана в источнике: Рипан Р., Четяну И. «Неорганическая химия». Том 1. М.: Мир, 1971, стр. 204).

С целью увеличения глубины проникновения состава в объем изделий за 10 минут до завершения термообработки в раствор добавляют одноатомные спирты (1-3 г), затем раствор отстаивается и фильтруется.

Пример реализации изобретения

Состав для проведения испытаний состоит из масс. % 20 - полисульфид кальция, 0,05 - изопропиловый спирт, 0,001 - смесь фуллеренов, остальное - вода. Состав имеет плотность 1,15 г/см³.

Был проведен эксперимент по гидрофобизации бетонных образцов. Использовались пять образцов (один контрольный) и гидрофобизатор указанного выше состава. Образцы были очищены от пыли и взвешены на электронных весах.

На образец №1 гидрофобизатор был нанесен кистью. На образец №2 гидрофобизатор был нанесен в два слоя, второй слой был нанесен через десять минут после первого. Образец №3 был помещен в камеру и обработан при ультразвуковом распылении в течение 10 минут плотным туманом. Образец находился на подставке и не касался уровня налитого для распыления гидрофобизатора. Образец №4 - контрольный - гидрофобизатором не обрабатывался. Образец №5 помещался в емкость с гидрофобизатором на 1/3 и выдерживался 10 минут.

Масса образцов до и после гидрофобизации приведена в таблице 1.

Все образцы были помещены на сутки в шкаф для просушки естественным путем и после этого проведены исследования по методу визуальной оценки краевого угла.

Эксперимент показал эффективность проникновения гидрофобизатора. По визуальному контролю краевого угла глубина проникновения гидрофобизатора при обработке образца погружением составила 12 мм (образец №5), а обработка в лабораторной установке при ультразвуковом воздействии 14,1 мм (образец №3). Время обработки образцов было одинаковым.

Изобретение относится к составу для пропитки строительных материалов - композиции гидрофобизирующей, включающей, мас. %: полисульфид кальция 15-20, одноатомные спирты нормального или изостроения 0,02-0,05, углеродные кластеры фуллероидного типа в количестве 0,0001-2,0, вода - остальное. Состав содержит метиловый или этиловый или изоприловый спирты. Технический результат – повышение влагостойкости, коррозионной стойкости изделий из бетона, кирпича и т.п. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав для пропитки строительных материалов - композиция гидрофобизирующая, включающая, мас.%: полисульфид кальция 15-20, одноатомные спирты нормального или изостроения 0,02-0,05, вода - остальное, отличающаяся тем, что в состав вводятся углеродные кластеры фуллероидного типа в количестве 0,0001-2,0 мас.%.

2. Состав для пропитки строительных материалов - композиция гидрофобизирующая по п. 1, отличающаяся тем, что содержит метиловый или этиловый или изоприловый спирты.