ПРОПИТОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ГЕКСАФТОРСИЛИКАТА ЦИНКА Российский патент 2017 года по МПК C04B41/68 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к пропиточным составам, и может быть использовано для защиты поверхностного слоя бетона, цементно-бетонных и асфальтобетонных покрытий.

Бетонные конструкции в процессе эксплуатации подвергаются многочисленным деструктивным воздействиям, в том числе циклическим замораживаниям и оттаиваниям, динамическим нагрузкам, воздействиям природных атмосферных явлений и прочее.

За счет этого в активно эксплуатируемых бетонных конструкциях, например, таких как автомобильные дороги, уже через год образуются значительные поверхностные дефекты. В дальнейшем, если не проводятся ремонтно-восстановительные мероприятия, в поверхностном слое бетонных конструкций развиваются необратимые деструктивные процессы, приводящие к интенсивному разрушению.

Для повышения эффективности содержания бетонных конструкций проводятся профилактические мероприятия по их защите от разрушения.

Методы защиты включают такие виды нанесения защитных материалов, как гидрофобная пропитка и пропитка на органополимерной и цементно-водной основе.

В качестве гидрофобных пропиточных составов могут применяться силаны и силоксаны, которые имеют высокую стоимость и малоэффективны в условиях солевой коррозии бетона.

Пропитка на органополимерной основе при нанесении на бетон проникает в поры и капилляры поверхностных слоев бетона с последующей полимеризацией без непосредственного химического воздействия с растворной частью бетона. Поэтому возможно отслоение пленки полимера и дальнейшее развитие коррозии.

Пропиточно-кольматирующие составы в результате физико-химического взаимодействия с цементным камнем образуют кристаллические нерастворимые или малорастворимые новообразования, кольматирующие поры и капилляры, что является перспективным методом защиты бетонных конструкций.

Из уровня техники известен «Пропиточный состав на полимерной основе кольматирующего действия ультракорд для защиты поверхностного слоя бетона, цементно-бетонных и асфальтобетонных покрытий» (см. патент на изобретение RU 2516397 С1, опубликован 20.05.2014 г.), который включает в себя нефтеполимерную смолу, сольвент, толуол и антиоксидант.

Основным недостатком указанного пропиточного состава является сложность получения и дороговизна его компонентов и, как следствие, самого пропиточного состава.

Из уровня техники также известна «Композиция для гидрофобизации силикатных строительных материалов», взятая за прототип (см. патент на изобретение RU 2273623 С1, опубликован 10.04.2006 г.), которая содержит, мас. %: метилсиликонат натрия 10-15, гексафторсиликат натрия 0,8-1,2, ортофосфорную кислоту 0,2-0,25, тальк 0,15-0,25, оксид алюминия 0,25-0,5, воду - остальное.

Указанная композиция имеет дешевые исходные компоненты и проста в приготовлении, однако имеет невысокие показатели глубины проникновения и влагозащиты, приводит к ухудшению морозостойкости и прочности на сжатие пропитанного материала. Кроме того, композиция имеет высокую вязкость.

Известен «Способ получения гексафторсиликата магния» (см. патент BY 7658 С1, опубликован 30.12.2005 г.) с максимальным выходом целевого продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является создание пропиточного состава для бетона на основе гексафторсиликата цинка с устранением вышеперечисленных недостатков.

Предлагаемое изобретение обеспечивает следующие технические результаты:

- увеличение коррозионной стойкости и влагозащиты;

- увеличение глубины проникновения пропиточного состава в обработанный бетон;

- снижение вязкости пропиточного состава;

- защиту от проникновения в обработанный бетон химикатов и масел, снижение его шелушения;

- отсутствие предварительного перемешивания перед применением;

- увеличение срока годности пропиточного состава.

Поставленная задача решается тем, что пропиточный состав для защиты бетона, включающий водный раствор гексафторсиликата цинка, дополнительно содержит дигидрофосфат цинка и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексафторсиликат цинка 5,0-26,0 дигидрофосфат цинка 5,0-7,0 поверхностно-активное вещество 0,1-2,0 вода остальное

В качестве поверхностно-активного вещества может применяться ОП-7, ОП-10 (см. ГОСТ 8433-81).

Указанный состав при описанном соотношении компонентов позволяет снизить шелушение обработанного бетона, увеличить его коррозионную стойкость и влагозащиту, защитить от проникновения в него химикатов и масел, увеличить глубину проникновения пропиточного состава в обработанный бетон, снизить вязкость и увеличить срок годности пропиточного состава, а также исключить предварительное перемешивание пропиточного состава перед применением.

Пропиточный состав получают следующим образом.

Дозированные компоненты, гексафторсиликат цинка (ZnSiF₆), дигидрофосфат цинка (Zn(H₂PO₄)₂) и поверхностно-активное вещество (в качестве поверхностно-активного вещества может применяться ОП-7, ОП-10 по ГОСТу 8433-81), загружают в емкость с водой при включенной мешалке. Загрузку начинают с гексафторсиликата цинка, после чего последовательно добавляют дигидрофосфат цинка и поверхностно-активное вещество. Смесь вышеперечисленных компонентов перемешивают до однородного состояния при температуре не ниже 19°C.

Технология пропитки.

Обрабатываемая поверхность очищается и просушивается, после чего при температуре не ниже 14°C на обрабатываемую поверхность наносится пропиточный состав, далее обрабатываемая поверхность выдерживается без эксплуатации в течение суток, после производится контроль качества пропитки.

В ходе экспериментальных исследований по вышеописанной технологии на контрольный образец бетона наносился пропиточный состав, состоящий из, мас. %:

гексафторсиликат цинка 24 дигидрофосфат цинка 6,5 ОП-10 1,1 вода остальное

После нанесения, в возрасте 14 и 28 суток, контрольные образцы испытывались на водопоглощение и капиллярное насыщение.

Результаты исследований приведены в следующей таблице.

Глубина поверхностного флюатирования бетона зависит от его плотности и структуры цементного камня. Исследования, проведенные на бетоне повышенной плотности (СНиП 2.03.11-83), показали, что максимальная глубина пропитки составляет 7 мм.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить шелушение обработанного бетона, увеличить его коррозионную стойкость и влагозащиту, защитить от проникновения в него химикатов и масел, увеличить глубину проникновения пропиточного состава в обработанный бетон, снизить вязкость и увеличить срок годности пропиточного состава, а также исключить предварительное перемешивание пропиточного состава перед применением.

Изобретение относится к химической промышленности и строительству. Технический результат - снижение шелушения обработанного бетона, увеличение его коррозионной стойкости и влагозащиты, защита от проникновения в него химикатов и масел, увеличение глубины проникновения пропиточного состава в обработанный бетон, снижение вязкости и увеличение срока годности пропиточного состава, исключение предварительного перемешивания пропиточного состава перед применением. Пропиточный состав для защиты бетона содержит, мас.%: гексафторсиликат цинка 5,0-26,0; дигидрофосфат цинка 5,0-7,0; поверхностно-активное вещество 0,1-2,0; воду остальное. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Пропиточный состав для защиты бетона, содержащий водный раствор гексафторсиликата цинка, отличающийся тем, что дополнительно содержит дигидрофосфат цинка и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексафторсиликат цинка 5,0-26,0 дигидрофосфат цинка 5,0-7,0 поверхностно-активное вещество 0,1-2,0 вода остальное

2. Пропиточный состав для защиты бетона по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества применяется ОП-10.