СУХАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ОТДЕЛКИ ЗДАНИЙ Российский патент 2024 года по МПК C04B28/14 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно, строительных смесей, используемых для внутренней отделки зданий: выравнивания полов и стен, монтажа отдельных элементов.

Известна, сырьевая смесь для изготовления строительного материала, содержащая в мас. %: гипсовое вяжущее 56,0-60,0; монокальций фосфат 1,0-1,5; известково-пуццолановое вяжущее 1,5-2,5; желатин 0,25-0,5; вода 36,0-40,5. (RU, №2616008, МПК С04В 28/04, опубл. 12.04.2017).

Однако данная сырьевая смесь обладает низкими прочностными характеристиками. Кроме того, недостатком является сложность технологии применения смеси на строительных объектах из-за необходимости ее предварительного уплотнения, что в итоге не позволяет получить идеальной поверхности.

Известна сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола и основного штукатурного слоя, ремонта и заделки швов стен и потолков зданий, включающая минеральное вяжущее 25,1-26,1, песчаную смесь 73,7-74,6, пластификатор DA-1130 - остальное. При этом минеральное вяжущее содержащее, мас. %: гранулированный доменный шлак 57-60; шлак гранулированный из конвертерного шлама 14-18; гипсовый камень или порошкообразную сильногидравлическую известь строительную 15-20; портландцементный клинкер 8-10 (RU, №2664563, С04В 41/50, 28/08, опубл. 21.08.2018).

Однако изготовление данной сухой строительной смеси предполагает помол в шаровой мельнице гранулированного доменного шлака до удельной поверхности не менее 4100 см²/г и шлака гранулированного из конвертерного шлама до удельной поверхности не менее 4300 см²/г, что значительно усложняет процесс изготовления, а следовательно, увеличивает энерогозатраты производства. При этом сухая строительная смесь обладает низкими прочностными характеристиками. Кроме того, пониженное содержание минерального вяжущего в смесях, предназначенных для изготовления штукатурного слоя, может приводить к снижению адгезии с выравниваемой поверхностью.

Известна сухая штукатурная смесь, включающая гипсовое вяжущее, тонкомолотый известняк, метилцеллюлозу, гашеную известь, лимонную кислоту, дополнительно содержит Виннапас RI 551 Z - сополимер этилена, виниллаурата и винилхлорида и Виннапас RE 510 Z - сополимер винилацетата и этилена при следующем соотношении компонентов, мас. %: гипсовое вяжущее 70-82, тонкомолотый известняк 15-25, гашеная известь 3-5, и сверх 100% от массы смеси вышеуказанных трех компонентов метилцеллюлоза 0,2-0,4, лимонная кислота 0,075-0,09, Виннапас RI 551 Z 0,75-1,0, Виннапас RE 510 Z 0,3-0,5 (RU, №2278086, МПК С04В 28/14, С04В 111/20, опубл. 20.06.2006).

Однако указанная смесь обладает недостаточными прочностными характеристиками при сжатии, поскольку может быть использовано исключительно для штукатурных работ и не может быть использовано для выравнивания полов.

Прототипом изобретения является строительная смесь для наливных полов, (RU, №2763486, МПК С04В 28/14, С04В 14/38, С04В 26/00, С04В 111/62, опубл. 29.12.2021) включающая полугидратный гипс, песок кварцевый молотый, известь гидратную, при этом в качестве наполнителя содержит отход производства базальтового волокна, а в качестве модификатора: поликарбоксилатныйсуперпластификатор, порошковый пеногаситель, винную кислоту, водоудерживающую добавку (водорастворимый эфир целлюлозы) и воду при следующем соотношении компонентов, масс. %:

полугидратный гипс 29,4-37,03 песок кварцевый молотый 20,6-25 известь гидратная 4,21-5,1 отход производства базальтового волокна 4,21-5,1 поликарбоксилатныйсуперпластификатор 0,07-0,19 порошковый пеногаситель 0,08-0,09 винная кислота 0,02-0,03 водоудерживающая добавка - водорастворимый эфир целлюлозы 0,02-0,03 компенсатор усадки 0,028-0,04 вода остальное

Указанная смесь характеризуется легко растекающейся консистенцией, что оптимально для наливных полов, но не приемлемо для смесей для выравнивания стен и монтажа отдельных элементов.

Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, является разработка строительной смеси для внутренней отделки зданий с повышенной прочностью при сжатии и изгибе при минимальных трудо- и энергозатратах.

Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и изгибе строительной смеси для внутренней отделки зданий и снижении энерго- и трудозатрат в процессе ее применения.

Поставленная проблема решается и технический результат достигается тем, что строительная смесь для внутренней отделки зданий полугидратный гипс, известь гидратную, отход производства базальтового волокна в качестве наполнителя, в качестве модификатора содержит поликарбоксилатный суперпластификатор, порошковый пеногаситель и винную кислоту, а так же водорастворимый эфир целлюлозы в качестве водоудерживающей добавки и воду, согласно изобретению дополнительно в качестве минеральной добавки используют алюмосиликатные зольные микросферы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

полугидратный гипс 62,48-66 техногенный базальтовый порошок 6,24-7,5 известь гидратная 6,24-7,47 алюмосиликатные зольные микросферы 4,8-5,08 поликарбоксилатный суперпластификатор 0,008-0,072 пеногаситель 0,008-0,088 винная кислота 0,008-0,04 водорастворимый эфир целлюлозы 0,04-0,046 вода остальное

Каждый компонент строительной смеси для внутренней отделки зданий обуславливает повышение прочности при сжатии и изгибе, а также снижение энерго- и трудозатрат.

Добавление алюмосиликатных зольных микросфер в состав строительной смеси для внутренней отделки зданий обеспечивает заполнение пор и пустот в затвердевшем растворе, тем самым способствуя повышению прочностных характеристик. При содержании указанного компонента менее 4,8 мас. % наблюдают снижение прочности при сжатии и изгибе, что обусловлено недостаточным количеством компонента для заполнения пор и пустот затвердевшей смеси, при содержании более 5,08 мас. % также наблюдается снижение указанных характеристик по причине раздвижки большого количества частиц алюмосиликатной зольной микросферы кристаллов гипсового камня и снижения плотности.

Введение техногенного базальтового порошка в состав строительной смеси для внутренней отделки зданий обеспечивает повышение прочности и плотности затвердевших слоев полов, штукатурок и монтажных элементов за счет формирования наиболее плотной упаковки частиц компонентов, а также их более плотного сцепления, обусловленного дефектностью поверхности частиц техногенного базальтового порошка. Кроме этого, введение техногенного базальтового порошка позволяет снизить энергозатраты на производство строительной смеси для внутренней отделки зданий за счет замены части вяжущего.

При содержании указанного компонента менее 6,24 мас. %, как и при более 7,5 мас. % наблюдается снижение прочности при сжатии и изгибе, что обусловлено тем, что указанные диапазоны не являются оптимальными с точки зрения плотности упаковки и количества контактов частиц.

Введение извести гидратной обусловливает комбинированный эффект, обеспеченный также присутствием в составе алюмосиликатного компонента, синтез водостойких гидросульфоалюминатов кальция способствует дополнительному армированию. Введение извести гидратной дополнительно обеспечивает пластифицирующий эффект.

Оптимальный диапазон извести гидратной 6,24-7,47 мас. % обусловлен диапазоном применения алюмосиликатной зольной микросферы, именно такое количество необходимо для синтеза водостойких гидросульфоалюминатов кальция.

Поликарбоксилатный суперпластификатор в составе строительной смеси обеспечивают снижение трудоемкости работ по внутренней отделке здания: обеспечивает легкость нанесения на обрабатываемую поверхность, высокую подвижность и хорошую растекаемость.

При содержании указанного компонента в количестве менее 0,008 мас. % эффекта от его применения не наблюдается. При содержании более 0,072 мас. % наблюдается сильный пластифицирующий эффект, который приводит большому расплыву по Сутторда и невозможности применения строительной смеси по указанному назначению.

Винная кислота регулирует время жизни растворной смеси, а пеногаситель способствует предотвращению захватывания пузырьков воздуха и формированию за счет этого ровных поверхностей.

Винная кислота при содержании в количестве менее 0,008 мас. %, как и более 0,05 не обеспечивает необходимого времени жизни для строительных смесей.

Водорастворимый эфир целлюлозы позволяет регулировать время жизни, а также способствует упрощению работы с строительной смесью (предотвращает налипание на рабочий инструмент, дефекты).

При содержании указанного компонента в количестве менее 0,04 мас. % эффекта от его применения не наблюдается. Содержание в количестве более 0,046 мас. % необоснованно, в связи с увеличением себестоимости и отсутствием роста положительного эффекта.

Для приготовления строительной смеси для производства отделочных строительных материалов на гипсовом вяжущем дозируют в смеситель: полугидратный гипс, техногенный базальтовый порошок, алюмосиликатные зольные микросферы, известь гидратную. Далее дозируют в смеситель необходимое количество поликарбоксилатного суперпластификатора, пеногасителя, винной кислоты, водорастворимого эфира целлюлозы и перемешивают в смесителе на протяжении 5-7 минут. Полученную сырьевую смесь фасуют, после чего она доставляется непосредственно на объект, где после затворения водой и перемешивания в лопастной мешалке или миксером в течение 3 минут, полученный раствор используют для устройства выравнивающих слоев пола, проведения штукатурных и монтажных работ внутри помещений.

Основные характеристики строительных смесей для внутренней отделки зданий (время жизни, расплыв по Суттарда, прочность сцепления с основанием, предел прочности при сжатии, предел прочности на растяжение при изгибе) определялись согласно ГОСТ 23789-2018 «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний» и ГОСТ Р 58276-2018 «Смеси сухие строительные на гипсовом вяжущем. Методы испытаний».

Общими характеристиками сырьевых смесей для изготовления отделочных строительных материалов на гипсовом вяжущем, является отсутствие дефектов и гладкость получаемой поверхности.

Изобретение подтверждается следующими примерами.

Составы, рассмотренные в примерах, представлены в таблице 1.

Пример 1

Строительную смесь в лабораторных условиях приготовляли по следующей технологии.

Отвешивают и добавляют в смеситель на 100 кг (масс. %): 62,48 полугидратного гипса, 6,24 техногенного базальтового порошка, 6,24 извести гидратной, 4,8 алюмосиликатного зольного компонента, 0,072 гиперпластификатора, 0,088 пеногасителя, 0,04 винной кислоты, 0,04 водорастворимого эфира целлюлозы. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе.

Готовую строительную смесь перед формовкой затворяют водой в количестве 20 и перемешивают в течение 3 минут миксером. Далее литьем наполняют форму 40×40×160 мм. Данный состав строительной смеси может применяться для выравнивания полов.

Основные характеристики полученных лабораторных образцов представлены в таблице 2.

Пример 2

Для приготовления строительной смеси отвешивают и добавляют в смеситель, в масс. %: 64,11 полугидратного гипса, 6,4 техногенного базальтового порошка, 6,39 извести гидратной, 4,93 алюмосиликатного зольного компонента, 0,04 гиперпластификатора, 0,01 пеногасителя, 0,04 винной кислоты, 0,08 водорастворимого эфира целлюлозы. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе.

Готовую строительную смесь перед применением затворяют водой в количестве 18 масс. %.

Далее литьем наполняют форму 40×40×160 мм. Данный состав строительной смеси может применяться для выравнивания стен.

Основные характеристики полученных лабораторных образцов представлены в таблице 2.

Пример 3

Для приготовления строительной смеси отвешивают и добавляют в смеситель, в масс. %: 66 полугидратного гипса, 7,5 техногенного базальтового порошка, 7,47 извести гидратной, 5,08 алюмосиликатного зольного компонента, 0,008 гиперпластификатора, 0,008 пеногасителя, 0,008 винной кислоты, 0,046 водорастворимого эфира целлюлозы. Полученную смесь порошков перемешивают в течение 5 минут в смесителе.

Готовую строительную смесь перед применением затворяют водой в количестве 13,88 масс. %.

Далее литьем наполняют форму 40x40x160 мм. Данный состав строительной смеси может применяться для монтажных работ внутри помещений.

Основные характеристики полученных лабораторных образцов представлены в таблице 2.

Состав строительной смеси к примерам 1 -3 представлен в таблице 1.

Предложенная в изобретении строительная смесь обладает высокими прочностными характеристиками для внутренней отделки зданий при низких энерго- и трудозатрат в процессе ее изготовления.

Кроме того, предлагаемая строительная смесь позволяет сформировать гладкую однородную поверхностьпола и стен, и обеспечить легкость работы.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно строительным смесям, используемым для внутренней отделки зданий: выравнивания полов и стен, монтажа отдельных элементов. Строительная смесь для внутренней отделки зданий, включающая полугидратный гипс, гидратную известь, минеральную добавку - отход производства базальтового волокна, поликарбоксилатный суперпластификатор, порошковый пеногаситель, винную кислоту, водорастворимый эфир целлюлозы в качестве водоудерживающей добавки и воду, кроме того, в качестве отхода базальтового производства используют техногенный базальтовый порошок, минеральная добавка дополнительно содержит алюмосиликатные зольные микросферы при следующем соотношении компонентов, масс. %: полугидратный гипс 62,48-66, известь гидратная 6,24-7,47, техногенный базальтовый порошок 6,24-7,5, поликарбоксилатный суперпластификатор 0,008-0,072, порошковый пеногаситель 0,008-0,088, винная кислота 0,008-0,04, водорастворимый эфир целлюлозы 0,04-0,046, алюмосиликатная зольная микросфера 4,8-5,08, вода остальное. Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и изгибе строительной смеси для внутренней отделки зданий и снижение энерго- и трудозатрат в процессе ее применения. 2 табл., 3 пр.

Строительная смесь для внутренней отделки зданий, включающая полугидратный гипс, гидратную известь, минеральную добавку - отход производства базальтового волокна, поликарбоксилатный суперпластификатор, порошковый пеногаситель, винную кислоту, водорастворимый эфир целлюлозы в качестве водоудерживающей добавки и воду, отличающаяся тем, что в качестве отхода базальтового производства используют техногенный базальтовый порошок, минеральная добавка дополнительно содержит алюмосиликатные зольные микросферы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Полугидратный гипс 62,48-66 Известь гидратная 6,24-7,47 Техногенный базальтовый порошок 6,24-7,5 Поликарбоксилатный суперпластификатор 0,008-0,072 Порошковый пеногаситель 0,008-0,088 Винная кислота 0,008-0,04 Водорастворимый эфир целлюлозы 0,04-0,046 Алюмосиликатная зольная микросфера 4,8-5,08 Вода остальное