Сырьевая смесь для огнезащитного штукатурного раствора Российский патент 2024 года по МПК C04B41/65 C04B28/00 C04B111/28 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано строительными организациями для огнезащиты бетонных, железобетонных и металлических конструкций.

Известны огнезащитные составы на портландцементе, гипсе, жидком стекле, глиноземистом цементе с различными добавками [1, 2, 3]. В качестве пористых заполнителей используются вспученный вермикулит и перлит, керамзит.

Известна фиброгипсовермикулитобетонная сырьевая смесь для изготовления огнезащитного покрытия [4], содержащая, мас. %: гипс 40,0 – 47,7; вспученный вермикулит 35,40 – 45,33; вулканический пепел 3,0 – 3,5; портландцемент 10,0 – 12,1; смола древесная омыленная 0,07 – 0,1; базальтовое волокно 1,2 – 1,5. Эти бетонные составы трудно или невозможно наносить на строительные конструкции в условиях строительной площадки и они имеют высокую стоимость.

Наиболее близкими являются огнезащитные штукатурные смеси с использованием гипса, вспученного перлита, ваты минеральной гранулированной [5].

Недостатками этих составов являются повышенный расход гипса, трудность в приготовлении и нанесении смеси с гранулированной минеральной ватой, высокая стоимость и относительно низкая прочность штукатурного огнезащитного раствора.

Целью изобретения является уменьшение удельного расхода гипса, расширение сырьевой базы, повышение прочности и снижение стоимости штукатурного огнезащитного раствора.

Задача решается за счет использования в огнезащитной штукатурной сырьевой смеси гипса, портландцемента, вспученного вермикулита, вулканического пепла и комплексной модифицирующей добавки Д-5.

В экспериментах использованы портландцемент ПЦ500-ДО производства АО «Белгородский цемент», гипс марки Г-5 БII. В качестве активной минеральной добавки применялся вулканический пепел Заюковского месторождения фракции 0-0,315 мм.

Химический состав вулканического пепла представлен в таблице 1.

Таблица 1

Содержание основных компонентов в % от массы SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ CaO MgO TiO Na₂O+ +K₂O SO₃ п.п.п. 73,1 13,75 1,75 1,65 1,12 0,23 3,87 0,12 2,0

Заполнитель – вспученный вермикулит Санкт-Петербургской слюдяной фабрики с насыпной плотностью 150 кг/м³ с максимальной крупностью зерен 2,5 мм.

Гранулометрический состав вспученного вермикулита приведен в табл. 2.

Таблица 2

Гранулометрический состав вермикулита

Наименование материала Частные остатки на ситах, % Прошло сквозь сито 0,14 1,25 0,63 0,315 0,14 Вермикулит 67,4 13,5 8,7 6,1 4,3

Для регулирования технологических свойств растворной смеси применялась добавка Д–5, производства ООО НПП «Ирстройпрогресс» (г. Владикавказ), обладающая многофункциональными свойствами.

Для приготовления смеси отвешивали расчетное количество компонентов. Приготовление смеси осуществляли в смесителе принудительного действия, в который последовательно загружали гипс, портландцемент, вулканический пепел, вспученный вермикулит и перемешивали до получения однородной сухой смеси, затем добавляли воду с Д-5 и продолжали перемешивание до получения однородной растворной смеси.

Изучение свойств растворных смесей выполнялось по ГОСТ 5802-86 и их соответствие требованиям определялось по ГОСТ 28013–98.

Образцы размером 4×4×16 см формовали литьевым способом и осуществляли естественную сушку в воздушно-сухих условиях.

Прочность при изгибе огнезащитных растворов определяли на приборе МИИ-100 на 28 сутки.

Составы сырьевой смеси для огнезащитного штукатурного раствора согласно изобретению и физико-механические свойства огнезащитных растворов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Составы Содержание в сухой смеси, % от ее массы Физико-механические характеристики
огнезащитных растворов гипс вата минеральная гранулированная перлит верми-
кулит портланд-
цемент пепел добавка Д-5 средняя плотность, кг/м³ предел прочности при изгибе (МПа) предел прочности при сжатии (МПа) Прототипы 1 85 2,6 12,4 – – – – 600 0,6 1,0 2 76 7 17 – – – – 500 0,5 0,7 3 59 16 25 – – – – 450 0,3 0,6 Разработанные огнезащитные штукатурные смеси 4 35,0 – – 27 – 36,9 1,1 590 1,1 1,6 5 28,0 – – 27 7,0 36,9 1,1 600 1,4 2,2 6 23,0 – – 32 – 44,0 1,0 488 0,7 1,1 7 18,4 – – 32 4,6 44,0 1,0 506 0,8 1,3 8 16,0 – – 36 – 47,1 0,9 443 0,6 0,9 9 12,8 – – 36 3,2 47,1 0,9 457 0,7 1,2

Из таблицы 3 видно, что при существенно меньшем расходе гипса и при примерно одинаковой плотности разработанные огнезащитные штукатурные растворы имеют более высокие прочности на изгиб и сжатие. Это объясняется тем, что мелкодисперсные фракции пепла являются химически активной составляющей, в отличие от ваты минеральной гранулированной, используемого в прототипе.

Добавка Д-5 положительно влияет на реологические свойства смеси, повышает прочность и снижает плотность огнезащитного штукатурного раствора.

Разработанные огнезащитные штукатурные составы обеспечивают существенное снижение их стоимости за счет уменьшения расхода гипса и дорогостоящей ваты минеральной гранулированной по сравнению с прототипами.

Источники информации

1. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н. Огнезащита строительных конструкций: современные средства и методы оптимального проектирования // Строительные материалы. 2002. № 6. С. 2 – 5.

2. Авторское свидетельство СССР № 275342. МПК E04B1/94. Состав для покрытия металлических элементов / Щипанов А.И., Лабозин П.Г. // Б.И. №22, 03.07.1970.

3. Руководство по составам и применению теплоизоляционных и огнестойких перлитовых штукатурок. М.: Стройиздат, 1975. – 15 с.

4. Хежев Т.А., Матаев Т.З., Хежев Х.А. Патент РФ № 2597336. Фиброгипсовермикулитобетонная смесь для изготовления огнезащитного покрытия // Бюл. № 25. 2016.

5. Руководство по выполнению огнезащитных и теплоизоляционных штукатурок механизированным способом. М.: Стройиздат,1977. – 46 с.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано строительными организациями для огнезащиты строительных конструкций. Технический результат заключается в повышении физико-механических свойств огнезащитных растворов. Сырьевая смесь для огнезащитного штукатурного раствора включает компоненты в сухой смеси при следующем соотношении, мас. %: гипс 12,8 – 32,0, вспученный вермикулит 27,0 – 36,0, вулканический пепел 36,9 – 47,1, портландцемент 3,2 – 7,0, Д-5 0,9 – 1,1. 3 табл.

Сырьевая смесь для огнезащитного штукатурного раствора, включающая гипс, пористые заполнители и добавки, отличающаяся тем, что она содержит в качестве пористых заполнителей вспученный вермикулит и вулканический пепел, при этом вулканический пепел одновременно является и активной минеральной добавкой, а в качестве добавок – портландцемент и Д-5 при следующем соотношении компонентов в сухой смеси, мас. %:

гипс 12,8 – 32,0 вспученный вермикулит 27,0 – 36,0 вулканический пепел 36,9 – 47,1 портландцемент 3,2 – 7,0 Д-5 0,9 – 1,1