Сухая строительная смесь Российский патент 2025 года по МПК C04B28/04 C04B14/06 C04B24/26 C04B103/32 C04B16/02 

Область техники

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, и может быть использовано для ремонта бетона и железобетона, для финишной отделки бетонных поверхностей после производства ремонтных работ, а также может применяться при производстве внутренних и наружных работ, на вертикальных и потолочных поверхностях, в сухих или влажных средах. В частности, изобретение относится к составу сухой строительной смеси.

Уровень техники

Сухие строительные смеси - это многокомпонентные составы, которые используются для строительства и ремонта. Они состоят в основном из минеральных вяжущих веществ (цемент, гипс), наполнителей (песок, известняк), модифицирующих добавок и полимерных связующих.

Сухие смеси могут использоваться для различных целей: от выравнивания стен и полов до кладки кирпича и плитки. Они удобны в использовании, так как требуют только добавления воды и перемешивания перед применением. Это позволяет ускорить процесс строительства или ремонта и снизить трудозатраты.

В современном строительстве широко применяются сухие смеси для строительства (ССС). Они являются пудровидными веществами, которые перед применением требуется соединить с жидкостью. В итоге формируется гибкий растекающийся раствор, который можно применять для разных строительных операций.

Таким образом, сухие строительные смеси являются неотъемлемым материалом в современном строительстве. Они гарантируют превосходное качество и долговечность структур, а также облегчают и ускоряют процесс труда.

В связи с постоянным развитием строительной отрасли существует потребность в совершенствовании соответствующих технологий, в частности. существует потребность в создании новых составов сухих строительных смесей, обладающих высокими физико-механическими и технологическими характеристиками.

Известна смесь для укладки облицовочных керамических и стеклянных плиток по патенту RU 2074142 с датой публикации 27.02.1997, включающая следующие компоненты, мас.%: цемент - 12-33, мелкий заполнитель с кварцевым песком в соотношении 0,1:1-1:0,1 - 30-62, шлам - отход гальванического производства - 7-10.

Известна сухая растворная смесь по патенту RU 2079462 с датой публикации 20.05.1997, включающая вяжущее, заполнитель и модифицирующую добавку следующего состава, мас.%: вулканическая порода 40-60, гипс 18-28, доломит 2-7, пластификатор 1-3, микрокремнезем - остальное, при следующем соотношении смеси: вяжущее 10-25, заполнитель 50-80, модифицированная добавка 10-25. Данная смесь позволяет расширить технологические возможности и упростить ее производство, сделать удобной для транспортировки и эксплуатации, однако ее свойства являются недостаточно хорошими.

В качестве наиболее близкого аналога мы взяли сухую строительную смесь по патенту RU 2214376 С1 с датой публикации 20.10.2003, которая включает цемент, песок и комплексную добавку, включающую порошок суперпластификатора С-3, причем указанная добавка дополнительно содержит стеарат кальция или цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 14,2-49,9, песок - 49,6-85,6, пластификатор С-3 - 0,04-0,50, стеарат кальция или стеарат цинка - 0,10-0,3.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение технологических свойств, повышение прочности на отрыв, прочности при сжатии и изгибе, а также повышение морозостойкости соединений при применении сухой растворной смеси. Создание более дешевой сухой растворной смеси. Известная смесь имеет хорошие физико-механические характеристики, но некоторые показатели, такие как прочность на сжатие и морозостойкость являются недостаточными.

Таким образом, существует потребность в создании новых составов сухой строительной смеси, обладающих повышенными физико-механическими характеристиками, а также существует потребность в расширении арсенала составов сухих строительных смесей.

Раскрытие изобретения

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание нового состава сухой строительной смеси, обладающей повышенными физико-механическими характеристиками, в частности, повышенной прочностью на сжатие и морозостойкостью, а также задачей является расширение арсенала составов сухих строительных смесей.

Техническим результатом изобретения является создание состава сухой строительной смеси, обладающей повышенными физико-механическими характеристиками, в частности, повышенной прочностью на сжатие и морозостойкостью, а также техническим результатом является расширение арсенала составов сухих строительных смесей с высокими физико-механическими и технологическими характеристиками.

Также предложенная смесь обладает комплексом полезных свойств, позволяющим использовать ее в различных областях строительства и для различных применений.

Для решения поставленной технической задачи и достижения заявленного технического результата предложена сухая строительная смесь, содержащая следующие компоненты в масс.ч. в расчете на 100 масс.ч. смеси:

Песок - 49,427

Портландцемент - 49,427

Сополимер винилацетата DA3510 - 0,593

Пеногаситель Пенастоп - 0,059

Эфир целлюлозы WeKcelo MP 150 HMR - 0,099

Суперпластификатор Tolstoplast ST-1 - 0,247

Эфир крахмала REOMOD UTS SE 850 - 0,148.

Предложенная сухая строительная смесь является однокомпонентной, модифицированной полимерными добавками, безусадочной быстротвердеющей смесью для ремонта бетонных и железобетонных поверхностей. Также подходит для финишной отделки бетонных поверхностей после производства ремонтных работ. Толщина нанесения смеси на поверхность составляет от 2 мм до 70 мм.

Предложенная сухая строительная смесь - это готовый к употреблению материал, может применяться при производстве внутренних и наружных работ, на вертикальных и потолочных поверхностях, в сухих или влажных средах.

При изготовлении сухой строительной смеси в качестве вяжущего применяется портландцемент марки не ниже М400 и песок для строительных работ, любой доступный на рынке.

Сополимер винилацетата DA3510 находится в виде редиспергируемого полимерного порошка и представляет собой сополимер винил ацетата с этиленом, который легко диспергируется в воде и образует стабильную эмульсию. Мягкий и эластичный из-за относительно высокого содержания этилена. Температура стеклования ниже точки замерзания. Этот редиспергируемый порошок особенно рекомендуется для смешивания с неорганическими связующими, такими как цемент, гипс и гашеная известь, или в качестве единственного связующего для изготовления строительных клеев и уплотнений. Сополимер винилацетата DA-3510 улучшает адгезию, прочность, гибкость, пластичность, обрабатываемость модифицированных соединений без заметного влияния на текучесть, тиксотропию или задержку влаги. Поэтому он совместим с растворными добавками, используемыми для достижения специальных технологических характеристик.

Водоотталкивающие свойства строительных материалов, усиленных DA-3510, зависят от рецептуры. Добавки, такие как пеногасители, загустители, противоточные добавки, присадки, улучшающие текучесть, суперпластификаторы, замедлители, удерживающие воду агенты или обычные поверхностно-активные вещества, могут значительно влиять на водоотталкивающие свойства.

Пеногаситель Пенастоп используется для уменьшения образования пузырей и уменьшения пористости изделий из гипса и бетона. Дозировка 0,593 масс.ч. на 100 мас.ч. смеси обеспечивает гладкую поверхность затвердевших растворов. Пеногаситель Пенастоп - это порошковый пеногаситель, представляющий смесь кремнийорганических полимеров и гидрофобных эфиров. Насыпная плотность, кг/м³: примерно от 400 до 650 , pH 10% раствора при 20°C: от 6,0 до 8,0, растворимость в воде: гидрофобный продукт, частично диспергируемый в воде. Подходят любые конкретные марки пеногасителя, известные на рынке: Пенастоп 50, UTS Пенастоп 50 тип G и др.

Эфир целлюлозы WeKcelo MP 150 HMR - высоковязкий модифицированный эфир целлюлозы (гидроксипропилметилцеллюлоза). Продукт разработан для универсальных строительных целей и может применяться в растворах на цементной основе, различных шпаклевках и гипсовой штукатурке. Продукт применяют для улучшения удобоукладываемости растворов, предупреждения потеков на не горизонтальных поверхностях. Также благодаря введению в раствор повышается адгезия к различным поверхностям, повышается водоудержание раствора, что влечет более полную и равномерную гидратацию цемента. Может работать как замедлитель. Хорошо растворим в цементных и гипсовых растворах без образования комков, благодаря специальной обработке поверхности частиц. Вязкость (по Брукфилду): 80000-90000 МПа, pH (2% раствора примерно 6,0-8,5.

Суперпластификатор Tolstoplast ST-1 - суперпластификатор на основе поликарбоксилата - высокоэффективный пластифицирующий агент в форме порошка на основе поликарбоксилатного сополимера, предназначен для производства бетонов, сухих строительных смесей на основе цемента и гипса. Позволяет увеличить прочность изделия в несколько раз, делает смесь пластичной и удобной для заливки. Подходит в качестве добавки в растворы для производства литьевых изделий (декоративный камень, кирпич, творческие и скульптурные изделия), а также в качестве добавки в отделочные материалы (штукатурки, наливные полы).

Эфир крахмала REOMOD UTS SE 850 - это модифицированный эфир крахмала с высокой степенью этерификации на основе натурального растительного сырья. Растворим в холодной воде. Свойства: белый порошок или подобный белому, Содержание влаги (%): max. 10,0, PH (5% в воде): 9.5 ~ 11. REOMOD UTS SE 850 улучшает консистенцию, обрабатываемость, предотвращает липкость, провисание и расслоение гипсовых и цементных растворов, улучшает устойчивость при вертикальном нанесении (чтобы смесь не сползала). Рекомендуется использовать совместно с эфиром целлюлозы.

Данные марки указанных веществ были выбраны вследствие практических испытаний и показали более высокое качество получаемого продукта.

Соотношение компонентов подбиралось практически путем лабораторных испытаний с учетом известных рекомендаций на вводимое количество указанных выше марок веществ. Наилучшие свойства и значения физико-механических и технологических характеристик были получены при указанном выше соотношении компонентов.

Предложенную смесь готовят путем механического перемешивания всех указанных компонентов в течение времени, достаточного для получения однородной массы. Для перемешивания можно использовать любое строительное перемешивающее устройство для сухих и сыпучих продуктов.

Готовую сухую строительную смесь необходимо перемешивать смесителем с добавлением воды примерно 3-5 минут до образования однородной густо-пластичной массы без комков. Также можно использовать перфоратор или низкооборотную дрель со спиральной насадкой. Дать раствору отстояться в течение примерно 5 минут, а затем еще раз перемешать. При необходимости можно добавить еще немного воды для получения желаемой консистенции.

Температура основания и внешней среды во время работы и в течение последующих 24 часов должна быть не ниже - 10°С и не выше +30°С. Расход материала составляет примерно 20 кг сухой смеси на 1 м² при толщине слоя в 1 см. Точный расход зависит от многих факторов и может быть рассчитан только на месте производства работ методом пробного применения.

При использовании сухой строительной смеси необходимо соблюдать общеизвестные меры безопасности, которые действуют при работе с химической продукцией. После окончания работ следует тщательно вымыть руки. Сухая строительная смесь на основе цемента. При затворении водой происходит щелочная реакция. В связи с этим возможно раздражение кожи или химические ожоги слизистых оболочек, поэтому следует избегать длительного контакта с материалом. При попадании на слизистую оболочку глаза необходимо немедленно тщательно промыть глаза водой, после чего обратиться к врачу. При соприкосновении с кожей необходимо немедленно снять загрязненную одежду и вымыть кожу большим количеством воды с мылом. Следует использовать соответствующие защитные перчатки. При попадании внутрь следует немедленно проконсультироваться с врачом, предоставив информацию о свойствах материала.

Предложенная сухая строительная смесь имеет широкий спектр применения и используется для отделки и ремонта железобетонных конструкций и бетонных элементов таких как:

- ремонт армированных или преднапряженных балок;

- ремонт поврежденных и разрушенных элементов бетонных и железобетонных конструкций;

- ремонт элементов несущих конструкций, опор мостов и т.п., подверженных повторяющимся нагрузкам;

- ремонт причалов в портах;

- ремонт конструкций механических цехов, особенно в местах, где содержится много минеральных масел, смазочных материалов;

- ремонт вертикальных и потолочных поверхностей;

- восстановление защитных слоев ЖБК;

- выравнивание фасадов зданий и железобетонных подпорных стен.

Гарантийный срок годности в закрытой, неповрежденной оригинальной упаковке составляет 12 месяцев при хранении в сухом и прохладном месте с влажностью воздуха не более 70%, в условиях, обеспечивающих сохранность упаковки и предохранение от увлажнения.

Осуществление изобретения

Были проведены экспериментальные исследования свойств предложенной сухой строительной смеси. Для проведения исследований была получена смесь следующего состава, в расчете на 100 г смеси:

Песок строительный - 49,427 г

Портландцемент марки М400 - 49,427 г

Сополимер винилацетата DA3510 - 0,593 г

Пеногаситель Пенастоп UTS 50 G - 0,059 г

Эфир целлюлозы WeKcelo MP 150 HMR - 0,099 г

Суперпластификатор Tolstoplast ST-1 - 0,247 г

Эфир крахмала REOMOD UTS SE 850 - 0,148 г.

Готовую сухую строительную смесь перемешивали смесителем с добавлением воды примерно 5 минут до образования однородной густо-пластичной массы без комков. Желаемую консистенцию оценивали визуально. Полученную смесь испытывали согласно ГОСТ 31357-2007 «Смеси сухие строительные на цементном вяжущем».

Контрольные испытания продукции проводились при нормальных условиях: температура 20±2°С, относительная влажность воздуха 60±10%.

Полученные результаты представлены в таблице №1 ниже.

Таблица №1

Для сравнения смесь, взятая нами за наиболее близкий аналог по патенту RU 2214376 С1, имеет показатель прочности на сжатие в МПа не более 10, а морозостойкость не ниже F50.

Предложенная сухая смесь превосходит указанные значения, что наглядно видно из таблицы №1. Кроме того, предложенная сухая смесь обладает комплексом других полезных свойств, которые позволяют использовать ее по своему назначению в различных областях строительства.

Проведенные испытания показывают возможность получения предложенной сухой смеси и использования ее по своему назначению, что подтверждает ее промышленную применимость и высокую значимость.

Также результаты испытаний показывают возможность решения поставленной технической задачи и получения заявленного технического результата.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным материалам, и может быть использовано для ремонта бетона и железобетона, для финишной отделки бетонных поверхностей после производства ремонтных работ, а также может применяться при производстве внутренних и наружных работ, на вертикальных и потолочных поверхностях, в сухих или влажных средах. Предложена сухая строительная смесь, содержащая цементное вяжущее - портландцемент, песок, сополимер винилацетата DA3510, пеногаситель Пенастоп, эфир целлюлозы WeKcelo MP 150 HMR, эфир крахмала REOMOD UTS SE 850 и суперпластификатор Tolstoplast ST-1. Техническим результатом изобретения является создание состава сухой строительной смеси, обладающей повышенными физико-механическими характеристиками, в частности повышенной прочностью на сжатие и морозостойкостью, а также расширение арсенала составов сухих строительных смесей с высокими физико-механическими и технологическими характеристиками. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

1. Сухая строительная смесь, содержащая цементное вяжущее - портландцемент, песок, суперпластификатор, сополимер винилацетата, пеногаситель, эфир целлюлозы, отличающаяся тем, что она содержит в качестве сополимера винилацетата сополимер винилацетата DA3510, в качестве пеногасителя - Пенастоп, в качестве эфира целлюлозы - WeKcelo MP 150 HMR, в качестве суперпластификатора содержит суперпластификатор Tolstoplast ST-1 на основе поликарбоксилатов и дополнительно содержит эфир крахмала REOMOD UTS SE 850 при следующем содержании компонентов в смеси в мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. смеси:

Песок 49,427 Портландцемент 49,427 Сополимер винилацетата DA3510 0,593 Пеногаситель Пенастоп 0,059 Эфир целлюлозы WeKcelo MP 150 HMR 0,099 Суперпластификатор Tolstoplast ST-1 0,247

2. Смесь по п. 1, отличающая тем, что используют портландцемент марки не ниже М400.