способ изготовления декоративных бетонных изделий

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий перемешивание цемента, декоративного щебня, красителя и воды, укладку полученной смеси в форму, введение поливинилацетата, отверждение, грубое полирование, обработку поверхности раствором органического стекла и тонкое полирование поверхности изделия, отличающийся тем, что после отверждения полуфабрикат изделия обрабатывают водяным паром, а перед нанесением раствора органического стекла поверхность обрабатывают раствором полиграфической краски.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку водяным паром производят при 75 - 85^oС и влажности 85 - 95%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что полуфабрикат изделия выдерживают в паровой камере в течении 22 - 26 ч.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор полиграфической краски готовят из расчета 0,8 - 1,2 кг краски на 10 л растворителя.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют скипидар.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют смесь органических растворителей, содержащую ацетон, ксилол, толуол, бензол.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению строительных материалов, а именно к получению декоративных бетонов, предназначенных для облицовочных работ.

Известен способ получения изделий из бетонной смеси, содержащей цемент и наполнитель [1]. При простоте и доступности способа существенным недостатком является то, что получаемую поверхность невозможно полировать и проводить дальнейшую обработку.

Известен способ изготовления неорганических формованных изделий, имеющих облакообразный УЗОР [2]. Способ заключается в том, что цемент смешивают с мелко- или грубодисперсным неорганическим, например, известняком, мрамором, долонитом, кварцем и т.д. с размером частиц неорганического материала 0,08-0,5 мм. Полученную массу выдерживают до ее отверждения, а затем ее поверхность полируют.

Недостатком способа является то, что внешняя поверхность изделия плохо поддается обработке, и следовательно, не может быть доведена до зеркального блеска поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения декоративного бетона [3] . Способ заключается в том, что готовят смесь из цемента, щебня декоративного, красителя (сажи) и воды, укладывают полученную смесь в форму, добавляют поливинилацетат, отверждают полученный полуфабрикат изделия, проводят грубое полирование, обрабатывают поверхность раствором органического стекла и тонко полируют поверхность изделия.

Недостатком способа является, в первую очередь, недостаточная прочность получаемых изделий, поскольку процесс полимеризации проходит в сухом помещении, а затем на воздухе. При обработке поверхности изделия раствором органического стекла полимер на поверхности образует сетчатую структуру, как следствие происходит недостаточное сцепление слоев, что в условиях длительной эксплуатации ведет к расслоению и выкрашиванию изделия. Это приводит к необходимости периодической реставрации.

Кроме того, при использовании вышеназванного способа, не удается добиться равномерной окраски всей поверхности, поскольку даже если общее окрашивание достаточно равномерно, то к качеству поверхности изделия предъявляются особые требования.

Задачей изобретателя было улучшение прочностных характеристик декоративного бетона и улучшение внешнего вида изделия.

Решение поставленной задачи достигается за счет дополнительного введения двух стадий процесса - после отверждения полуфабриката изделия его обрабатывают водяным паром с влажностью 85-95% и температурой 75-85^оС и выдерживают в течение 22-26 ч. Кроме того, после грубого полирования поверхности изделия до обработки поверхности раствором органического стекла поверхность обрабатывают раствором полиграфической краски. Раствор полиграфической краски готовят из расчета 0,8-1,2 кг краски на 10 л растворителя, в качестве которого используют скипидар или смесь органических растворителей, содержащую ацетон, ксилол, толуол, бензол и т.д.

При получении бетонных блоков прочностные свойства их повышают при обработке в паровой камере. Обработка блоков из декоративного бетона в паровой камере в условиях избыточной влаги и повышенной температуре резко ускоряет процесс полимеризации декоративного бетона и в итоге увеличивает прочность готовых изделий. Было выявлено также, что обработка полуфабриката изделия в течение 22-26 ч приводит к образованию на ней микропор, способных в дальнейшем адсорбировать молекулы краски или любые полимеры за счет химического взаимодействия и сил адсорбции. Время обработки водяным паром зависит от влажности и давления. Оптимальным режимом обработки является обработка при атмосферном давлении при влажности 85-95% и температуре 75-85^оС. Время обработки при этих режимах 22-26 ч.

В условиях лаборатории было выявлено, что при обработке поверхности раствором органического стекла не происходит достаточно прочное сцепление слоев декоративного бетона, что в условиях длительной эксплуатации как в помещениях, так и тем более на открытом воздухе приводит к расслоению и выкрашиванию изделия. Необходимость периодической реставрации требует дополнительных затрат. В этих условиях положительный эффект достигается при обработке поверхности полуфабриката изделия после грубого полирования перед обработкой раствором органического стекла раствором полиграфической краски, которая обладает повышенной проницаемостью и "пропитывает" межмолекулярное пространство грубо отполированной поверхности. И только затем сразу же до застывания краски целесообразна обработка поверхности раствором органического стекла. Это приводит к сшиванию двух полимеров и образованию высокопрочного и качественного слоя, причем качество окраски и ее равномерность также повышается.

Известно взаимодействие полимеров между собой, использование сшиваемых агентов и т.д. Однако, все "сшиватели" как правило, действуют на основе химического взаимодействия и в случае работы с поверхностью не обеспечивают надежного длительного применения. Известно использование краски для склеивания поверхности. Но в данном случае используются редкоиспользуемые свойства краски, заключающиеся в ее высокопроницаемой способности. Это достигается тем, что подбирается определенный тип краски и используется определенный растворитель. На основании многочисленных опытов, как в лаборатории, так и в полупроизводственных условиях выявлено, что оптимальной краской является полиграфическая краска, а в качестве растворителя лучше использовать органический растворитель - скипидар или смесь ацетона, бензола, ксилола, толуола. Нетрадиционность решения задачи, а также использование краски за счет сшивания полимеров позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "технический уровень".

Сущность изобретения заключается в следующим. Для приготовления декоративного бетона смешивают щебень, цемент, краситель (сажу - углерод технический П-803, ГОСТ 7885-86 и воду. Полученную смесь тщательно перемешивают и затем добавляют в нее поливинилацетат (ТУ-Э СССР 7657-68), после чего также осуществляют перемешивание смеси до получения однородной массы. Из полученной массы известным способом формуют изделие. После отверждения массы вынутую из формы бетонную массу обрабатывают водяным паром с влажностью 85-95% при температуре 85-95^оС и после полного отверждения полируют поверхность. Затем поверхность обрабатывают раствором полиграфической краски в органическом растворителе (скипидар ГОСТ 1571-82 или растворитель для нитролаков и нитроэмалей N 646 или N 647 (смесь ацетона, ксилола, толуола, бензола и др. ГОСТ 18188-72) и сразу же обрабатывают поверхность раствором органического стекла в ацетоне. Затем осуществляют грубое полирование до появления глубокого зеркального блеска. В качестве органического стекла используют органический материал на основе полиакрилатов, полистирола или поликарбонатов. В качестве растворителя для органического стекла используют ацетон. Растворы полиграфической краски и органического стекла наносят на поверхность декоративного бетона с помощью волосяной кисти.

П р и м е р 1. Смесь, состоящую из гранитного щебня размером 4-10 мм в количестве 120 кг, цемента марки 400 в количестве 100 кг, сажи в количестве 3 кг загрузили в бетономешалку, куда добавили 50 л воды. Смешивание в бетономешалке осуществляли 15 мин. Затем в бетономешалку к полученной там смеси добавили 0,1 кг по- ливинилацетата и провели смешивание в течение 5 мин. Полученный раствор залили в форму с уложенной в ней арматурой, форму сушили в помещении в течение 2 сут, а затем вынутую из формы бетонную массу помещали в паровую камеру, где выдерживали в течение 22 ч при влажности 85% при температуре 75^оС при атмосферном давлении. Затем изделие вынимали из камеры и помещали на открытый воздух, где досушивали в течение 20 сут. Затем поверхность отвержденной бетонной массы полировали последовательно N 1, 2, 3, 4 шарошками. Затем поверхность обработали кистью раствором полиграфической краски в скипидаре из расчета 100 г раствора на 1 м² поверхности и быстро полируют (шарошка N 4). Раствор краски готовят из расчета 0,8 кг краски на 10 л скипидара (растворителя). Затем поверхность обработали кистью раствором органического стекла в ацетоне из расчета 1 в.ч. на 4 в.ч. и осуществили тонкое полирование, используя в качестве полировального инструмента пробочный круг в течение 15 мин и протирали войлоком до появления зеркального блеска.

П р и м е р 2. Смесь, состоящую из гранитного щебня крупностью 3-10 мм в количестве 110 кг, цемента марки 400 в количестве 95 кг, сажи в количестве 3 кг загрузили в бетономешалку, куда добавили 50 л воды. Смешивание осуществляли в течение 15 мин. Затем в бетономешалку к полученной там смеси добавили 0,1 кг по- ливинилкарбоната и провели смешивание в течение 5 мин. Полученный раствор залили в форму с уложенной в ней арматурой, утрамбовали вручную и сушили в помещении в течение 2 сут. Затем вынутую из формы бетонную массу помещали в паровую камеру с влажностью 95% и температурой 85^оС и выдерживали в течение 26 ч. После этого бетонную массу вынимали из камеры и досушивали на воздухе в течение 20 сут. Затем проводили грубое полирование (шарошка N 1,2,3,4) поверхности застывшей массы. Затем поверхность обработали кистью раствором полиграфической краски в растворителе N 647 (смесь ацетона, ксилола, толуола, бензола, ГОСТ 18188-72) из расчета 1,2 кг краски на 10 л растворителя и быстро полировали. Раствор краски накладывали из расчета 100 г раствора на 1 кв.м поверхности. Затем поверхность обработали кистью раствором органического стекла в ацетоне из расчета I в.ч. на 4 в.ч. и осуществили тонкое полирование пробочным кругом в течение 15 мин. Затем поверхность изделия протирали войлоком до появления зеркального блеска.