Сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола Российский патент 2025 года по МПК C04B28/02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к сухим строительным смесям, которые можно использовать в промышленном и гражданском строительстве для изготовления подстилающих слоев пола.

Из уровня техники известен бетонная смесь по патенту RU 2646243 (МПК C04B 18/16, C04B 28/04, C04B 38/00, опубликовано 02.03.2018), содержащая портландцемент 1,0, измельченные до прохождения через сито № 014 отходы обработки пеностекла 0,15-0,2, гранулированное пеностекло с размером гранул 2-40 мм и насыпной плотностью 100-350 кг/м³ 0,3-0,35, воду 0,75-0,85.

Из уровня техники известен звукопоглощающий бетон по патенту RU 2708776 (МПК C04B 28/04, C04B 38/08, опубликовано 11.12.2019), который получен из смеси, содержащей, мас. %: портландцемент 28,5-38,4, золу-уноса 6,4, гранулированное пеностекло фракции от 100 до 800 мкм 6,2-8,3, тонкомолотый кварцевый песок с содержанием микрочастиц размером менее 4 мкм более 40%, размером менее 45 мкм более 97% 2,0-2,5, поликарбоксилатный суперпластификатор Stachement 2000 0,225-0,260, фракционированную резиновую крошку из отработавших автошин в количестве 6% фракции от 5 до 2,5 мм 1,900-2,230, 29% каждой из фракций от 2,5 до 1,25 мм 9,055-10,300, от 1,25 до 0,63 мм 9,055-10,300, от 0,63 до 0,315 мм 9,055-10,300, 7% фракции от 0,315 до 0,16 мм 2,190-2,360, воду – остальное.

Известен легкий бетон по патенту RU №2653164 (МПК опубл. 07.05.2018), содержащий, мас. %: полые микросферы золы уноса и/или полые микросферы пеностекла с диаметрами 10 мкм - 2 мм и насыпной плотностью 100-360 кг/м3 61-80, вспученный перлитовый песок или вспученный перлитовый песок гидрофобизированный 4-18, портландцемент 8-10, полимерное связующее - водную сополимерную эмульсию на основе производных акриловой или метакриловой кислоты 8-12.

Недостатком данного состава является низкая прочность на сжатие в возрасте 28 суток (10-30 МПа) из-за низких прочностных характеристик связующего, низкое значение коэффициента звукопоглощения (0,2-0,6) вследствие недостаточной пористости в структуре бетона, сложность технологии получения такого бетона вследствие необходимости виброуплотнения смеси в форме с пригрузом 22 г/см² в течение 3 мин.

Известен состав легкого конструкционно-теплоизоляционного и звукопоглощающего бетона (Патент RU №2154619, опубл. 20.08.2000), принятый за прототип и содержащий цемент, золу-уноса, полые микросферы из золошлаковых отходов ГРЭС, воду, при следующем соотношении компонентов, масс. %: цемент - 25,4-30,9; зола-уноса 6,2-13,1; полые микросферы - 35,3-41,1; вода - остальное.

Недостатком данного состава является низкая прочность на сжатие в возрасте 28 суток (13-17 МПа) из-за низких прочностных характеристик вяжущего и большого расхода воды, низкое значение коэффициента звукопоглощения вследствие недостаточной пористости в структуре бетона.

Из уровня техники известна сухая строительная смесь по патенту RU 2664563 (C04B 41/50, C04B 28/08, опубликовано 21.08.2018), которая содержит минеральное вяжущее 25,1-26,1; песчаную смесь 73,7-74,6; пластификатор DA-1130 - остальное.

Из уровня техники известна сырьевая смесь для пенобетона (патент RU 2713291, МПК C04B 28/04, C04B 38/08, C04B 38/10, опубликовано 04.02.2020), содержащая портландцемент 46,10-48,60, песок с удельной поверхностью Sуд.=200 м²/кг 11,0-11,52, 25%-ный раствор поликарбоксилатного полимера CP-WRM, представленного сополимером акриловой кислоты и этилового эфира метакриловой кислоты со значением водородного показателя рН 6, плотностью ρ=1,033 г/см³, 0,42-0,46, пеностекло гранулированное с размером частиц 1,25 мм и насыпной плотностью ρ=250 кг/м³ 18,48-19,47, воду 21,5-22,45.

Недостатком указанных строительных смесей, связанных с их качественным и количественным составом, являются сравнительно высокая плотность смеси, и большой расход на 1м2, что свою очередь увеличивает конструктивную нагрузку.

Задача изобретения - выравнивание горизонтальных поверхностей, и увеличение звукоизоляции и теплоизоляции пола.

Технический результат достигается тем, что сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола имеет состав, мас. %:

Цемент 35-55 Пеностекло фракции не более 4мм 25-45 Мука известняковая 15-30 Функциональные добавки, в составе 0,17-0,43 Воздухововлекающая добавка 0,01-0,05% Эфир целлюлозы 0,15-0,35% Полиамид 0,01-0,03%

В качестве функциональной добавки используют воздухововлекающие (ПАВ), водоудерживающие (эфир целюлозы) и загущающие (полиамид). Все добавки используются комплексно.

Использование муки известняковой (микрокальцит) оказывает влияние на повышение плотности, морозостойкость и коррозионную стойкость бетона при сохранении прочностных характеристик Микрокальцит заполняет пустоты между зернами цемента, улучшая микрогранулометрию смеси.

Пеностекло – это уникальный прочный, пористый наполнитель в форме гранул, обладающий маленькой массой и не подвержен возгораниям. Придает готовому материалу тепло и звукоизоляционные свойства. Использование микрогранул пеностекла в составе смеси обеспечивает следующие функциональные свойства смеси: не поддерживает горение, может использоваться на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. По группе горючести относится к классу (А1) огнестойкости. Поверхность гранул пеностекла развитая, шероховатая, что может привести к повышению сцепления с цементом. Такая структура приводит к низкому водопоглощению гранул и, следовательно, к высокой морозостойкости композита, изготовленного на его основе.

Цемент дает такие свойства материалу как прочность и адгезию. Так же возможность использовать материал во влажных условиях и для наружных работ.

Функциональные добавки в комплексе влияют на технические характеристики (прочность, адгезия, плотность, и на технологические (удобство использования).

Использование воздухововлекающих добавок (поверхностно-активных веществ) провоцирует образование в структуре раствора мелких пузырьков воздуха. Они обеспечивают стабильность воздушных пустот, которые выполняют одновременно несколько функций:

- повышение удобоукладываемости – готовая смесь становится более пластичной;

- повышение морозостойкости. Присутствие в готовом растворе мелких пузырьков воздуха создает дополнительное пространство для расширения при замерзании воды: в результате после застывания раствора не образуются трещины при резком понижении температуры.

- повышение теплозащитных и шумозащитных свойств. Воздушные пустоты становятся изоляторами, препятствующими теплопотерям и распространению звука.

Водоудерживающая добавка – эфир целлюлоза наряду с водоудерживающим эффектом оказывает и пластифицирующее действие, следствием чего является улучшение перемешиваемости, обрабатываемости и удобонаносимости смесей. Пластифицирующее действие эфиров целлюлозы связано также с воздухововлечением, обусловленным их поверхностно-активными свойствами.

В качестве загущающей добавки используют полиамид.

Заявленная сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола отличается также легким весом и низким расходом раствора за счет использования пеностекла. Стяжка дает минимальную нагрузку на фундамент здания. Существенно экономит высоту потолка помещения по сравнению с традиционными системами стяжек. По тепло- и звукоизоляционным свойствам превосходит специальный бетон. Раствор не требует увлажнения в процессе высыхания, что значительно облегчает процесс работы с материалом. После высыхания обеспечивает долговечность материала на протяжении всего срока эксплуатации.

Осуществимость изобретения подтверждена примером конкретного выполнения.

Пример 1. Для получения предлагаемой растворной смеси использовалась сухая строительная смесь с насыпной плотностью 570 кг/м³, состоящей из мас. %: цемент 40, пеностекло 35, мука известняковая 24,7, функциональные добавки 0,3 (воздухововлекающая добавка 0,05, эфир целлюлозы 0,23, полиамид 0,02). Сухая строительная смесь затворялась чистой водой в соотношении на 1 кг- 0,48 л.

Пример 2. Для получения предлагаемой растворной смеси использовалась сухая строительная смесь с насыпной плотностью 650 кг/м3, состоящей из мас. %: цемент - 60, пеностекло фракций 2,5 мм - 20 ; мука известняковая - 19,5, функциональная добавка -0,5 (воздухововлекающая добавка 0,05, эфир целлюлозы 0,4, полиамид 0,05) Сухая строительная смесь затворялась чистой водой в соотношении 1кг - 0,35л.

По примерам 1 и 2 свойства затвердевшей растворной смеси представлены в таблице.

Оптимальным составом является пример 1, состав которого имеет достаточную конструктивную прочность, звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства.

На примере 2 идет уже увеличение цемента и уменьшение пеностекла, здесь прочность возрастает, но с прочностью увеличивается и расход материала, так же идет значительное падание звукоизоляции и теплоизоляции материала.

Таблица - Результаты испытаний сухой строительной смеси

Исследуемые свойства Исследуемая сухая смесь пример 1 пример 2 Звукоизоляция, дБ 22 12 Теплопроводность, Вт/(м*К) 0,1 0,35 Прочность на сжатие, МПа 7 15 Плотность раствора кг/м3 800 1100

Ниже представлены технические характеристики заявляемой сухой строительной смеси.

Цвет……………………………………………………………………………………серый

Фракция наполнителя……………………………………………………………....... до 4 мм

Пропорция замеса на 1 кг смеси………………………………………….0,45 - 0,5 л воды

Пропорция замеса на 12 кг смеси……………………………………….…....5,4 - 6 л воды

Расход при толщине слоя 10 мм……………………………………………......4 - 4,5 кг/м²

Толщина слоя раствора……………………………………………………..…...20 - 300 мм

Прочность на сжатие…………………………………………...………......не менее 7 МПа

Прочность сцепления основанием……………………………………не менее 0,5 МПа

Жизнеспособность раствора…………………………………………………….….4 часа

Возможность пешего хождения…………………………………………..через 48 часов

Устройство деформационных швов…… ………………………………..через 48 часов

Укладка плитки………………………………………………………………..через 7 суток

Устройство наливного пола…………………………………………………через 7 суток

Настил декоративных покрытий……………………………………………через 7 суток

Эксплуатация системы «теплый пол»…………………………………......через 28 суток

Достижение полной прочности……………………………………..................28 суток

Коэффициент теплопроводности……………………………………………...0,1 Вт/м*К

Индекс улучшения изоляции ударного шума………………………………(Lnw) 22 дБ

Группа горючести…………………..…………… негорючая класс (А1) огнестойкости

Температура работ и основания……………………………………….. от +5°С до +30°С

Температура эксплуатации………………………………………….......от -50°С до +50°С

Морозостойкость……………………………………………………………….35 циклов

Срок хранения………………………………………………………………...12 месяцев

Предложена сухая строительная смесь на основе высококачественного цемента, уникального комплекса модифицирующих добавок и специального пористого наполнителя-пеностекла, являющаяся экологически чистым материалом, не содержит токсичных веществ и не меняет своих свойств со временем. Указанная смесь предназначена для стартового (основного) выравнивания горизонтальных поверхностей. Применяется при наружных и внутренних работах, используется ручным или механизированным способом нанесения. Укладывается на бетонные, цементно-песчаные поверхности толстым слоем, скрывает дефекты большой глубины.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к сухим строительным смесям, которые можно использовать в промышленном и гражданском строительстве для изготовления подстилающих слоев пола. Обеспечивается выравнивание горизонтальных поверхностей и увеличение звукоизоляции и теплоизоляции пола. Сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола содержит цемент, пеностекло, муку известняковую и функциональные добавки, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 35-55, пеностекло фракции не более 4 мм - 25-45, мука известняковая - 15-30, функциональные добавки 0,17-0,43, в составе: воздухововлекающая добавка - 0,01-0,05%, эфир целлюлозы - 0,15-0,35%, полиамид - 0,01-0,03%. 1 табл., 2 пр.

Сухая строительная смесь для изготовления подстилающих слоев пола, содержащая цемент, пеностекло, муку известняковую и функциональные добавки, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цемент 35-55 Пеностекло фракции не более 4 мм 25-45 Мука известняковая 15-30 Функциональные добавки, в составе: 0,17-0,43 Воздухововлекающая добавка 0,01-0,05% Эфир целлюлозы 0,15-0,35% Полиамид 0,01-0,03%