Строительный раствор

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Левчук Наталья Владимировна Добрунова Валентина Михайловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Строительный раствор, включающий цемент, песок, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит обезвоженный продукт химического взаимодействия соляной кислоты и жидкого стекла, взятых в соотношении 110, при следующем соотношении компонентов, мас.цемент 21,7-22,2 песок 65,3-66,6 добавка 0,8-2,2 вода 10,8-11,1. Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам строительных растворов, содержащих модифицирующие добавки, и может найти применение при бетонировании монолитных полов, при устройстве кирпичных и каменных кладок,штукатурных и отделочных работах. Известен состав 1, содержащий добавку - мелкозернистую глину, перемешанную с жидким стеклом в соотношении 1 1,5-6, которая вводится в смесь цемента и заполнителя при их соотношении 13 и водоцементном отношении В/Ц 0,5. Недостатком данного состава является усложненная технология приготовления добавки тщательное перемешивание материалов добавки, отстаивание суспензии не менее 24 ч, удаление осадка. Наиболее близким к изобретению по химическому составу добавки и техническому решению является строительный раствор 2, содержащий (мас. ) цемент 6-11, песок 7378 и добавки, в том числе кремнегель -0,1-0,4. Основным недостатком прототипа является недостаточная прочность раствора увеличение прочности в 1,15-1,4 раза и высокое водопоглощение до 8,2 . Широко известна добавка МБ-01, однако, основной компонент этого модификатора(микрокремнезем) является сравнительно дорогим и дефицитным материалом 3. 11924 1 2009.06.30 Задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение заключается в том, что используемая добавка, вводимая в портландцементный раствор в виде порошка или с водой затворения, активно участвует в процессах гидратации портландцемента. В результате взаимодействия происходит увеличение в портландцементной системе концентрации гидросиликатов кальция и, следовательно, повышение прочности при снижении водопоглощения. Это достигается тем, что бетонная смесь, состоящая из портландцемента и песка в соотношении 13 затворяется водным раствором искусственного кремнезема (ИМКр) в количестве 3,7-9,9 от содержания цемента. Предлагаемый модификатор (добавка) - искусственный кремнезем (ИМКр) может быть выделен при коагуляции и обезвоживании золя кремнезема, который образуется в результате проведения химической реакции взаимодействия между раствором силиката натрия и соляной кислоты при соотношении 101 4. Химическая реакция получения искусственного кремнезема проводится при избытке силиката натрия 232 НС 22 Н 2 О. Полученный раствор нагревается до кипения, при этом наблюдается постепенная коагуляция золя кремнезема, затем золь переходит в гель и далее порошкообразный микрокремнезем. С экономической точки зрения этот процесс получения микрокремнезема значительно дешевле в сравнении с получением микрокремнезема высокой степени дисперсности в результате измельчения природного кремнезема. Для расчета концентрации модификатора использовался искусственный микрокремнезем в сухом состоянии, в виде порошка в количестве 3,7-9,9 от содержания цемента, что составляет 0,8-2,2 всей массы. Вводимая добавка обладает химическим сродством к клинкерным минералам портландцемента, в результате чего может взаимодействовать с гидролитической известью, выделяющейся при гидратации трехкальциевого силиката, с образованием гидросиликатов кальция согласно уравнению Са(ОН)2222. Введение искусственного микрокремнезема возможно в виде раствора затворения или порошка модификатора, вводимого непосредственно в сухую цементно-песчаную смесь,которая затем затворяется водой. Строительный раствор готовят следующим образом предварительно полученный и обезвоженный гель кремнезема вводится в смесь цемента и заполнителя (13) вместе с водой затворения. Изготовление образцов для испытаний проводилось по известной технологии цемент и песок тщательно перемешивают и затворяют водным раствором модификатора (можно вводить порошок модификатора непосредственно в сухую цементно-песчаную смесь и затем затворять водой). Из указанной смеси готовятся образцы призм 4416. После 28 суточного твердения в воздушно-влажностных условиях определялись прочностные характеристики предел прочности на сжатие и изгиб. Аналогично готовят контрольный образец без модификатора. Конкретные примеры составов приведены в табл. 1. Таблица 1 Составы известные (прототип) и предлагаемые Количественное содержание Добавка компонентов, мас.Цемент Песок Вода Кремнегель(ИМКр) Составы Известный состав по а 975643 6-11 73-75 14,72-15,83 0,1-0,4 Контрольный состав 22,2 66,6 11,1 Предлагаемый состав 1 22,0 66,2 11,0 0,8 Предлагаемый состав 2 21,9 65,8 10,9 1,4 Предлагаемый состав 3 21,7 65.3 10,8 2,2 2 11924 1 2009.06.30 Сравнительная характеристика предлагаемых составов и их свойства представлена в табл. 2. Таблица 2 Показатели некоторых свойств рассматриваемых составов Показатели Составы Известный состав по А.С. 975643 Контрольный состав Предлагаемый состав 1 Предлагаемый состав 2 Предлагаемый состав 3 Средняя изгиб сжатие сжатие КизгКсжплотность, кгс/см 2 кгс/см 2 кгс/см 2 Как видно из табл. 2, прочность строительного раствора, приготовленного по предлагаемому составу, значительно выше, чем у образцов без добавки, т.е. удаление продуктов реакции гидратации при участии модификатора в образовании структуры цементного камня, приводит к увеличению его гидросиликатной части. Достигается снижение водопоглощения в 1,7-2,2 раза, что можно объяснить уплотнением структуры цементно-песчаного раствора за счет заполнения пор при введении модифицирующей добавки искусственного микрокремнезема. Источники информации 1. А.с. СССР 1300001, МПК С 04 В 22/00, 1987. 2. А.с. СССР 975643, МПК С 04 В 13/24, 1982. 3. Баженов Ю.М. Технология бетонов. - М. Издательство Ассоциации строительных вузов, 2003. - С.500. 4. Малахова А.Я. Физическая и коллоидная химия. - Мн. Вышейшая школа, 1981. С. 239-240. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3