композиция для отделки фасадов зданий

Формула изобретения

Композиция для отделки фасадов зданий, включающая водоразбавляемое полимерное связующее, белый портландцемент и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве водоразбавляемого полимерного связующего 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию и дополнительно белый кварцевый песок с модулем крупности М _кр=0,5-1,02, хлорное железо и портландцемент серый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	4,9-5,5
Портландцемент белый	22,5-25,0
Песок кварцевый белый
с модулем крупности Мкр=0,5-1,02	37,2-40,0
Хлорное железо	1,0-1,5
Портландцемент серый	11,2-12,0
Вода	Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к композициям, предназначенным для отделки фасадов зданий.

Известна композиция дня отделки фасадов зданий, содержащая, мас.%:

Дивинилстирольный латекс	30-40
Цемент	5-20
Казеиновый клей	6-8
Песок	15-17
Армирующая добавка	0,5-10
Пигмент	0,5-1,5
Перлит	2-5
Натриевая или магниевая соль
кремнефтористой кислоты или
криолит	0,5-2
Фосфогипс или смесь CaSO4·0,5 H 2O
и CaSO4·2H2O в соотношении 1:10-1:25	5-10
Вода	Остальное

Известная композиция характеризуется недостаточной морозостойкостью покрытия /А.С. СССР № 771054, кл. С 04 В 25/02, 1978 г./.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для отделки фасадов зданий, содержащая, мас.%:

Водоразбавляемое полимерное
связующее	9,0-26,0
Клей казеиновый	1,3-3,4
Портландцемент	0,8-8,6
Фосфогипс или смесь CaSO 4·0,5 H2O
и CaSO4 ·2H2O	47,0-76,8
Первичные арил-алкилсульфонаты	0,1-1,0
Вода	Остальное

/См. А.С. CCGP № 981286, кл. С04В 25/02, 1982 г./.

Известная композиция, принятая за прототип, характеризуется недостаточной морозостойкостью покрытия.

Решаемая задача - повышение морозостойкости покрытия.

Это достигается тем, что композиция для отделки фасадов зданий, включающая водоразбавляемое полимерное связующее, белый портландцемент и воду, содержит в качестве водоразбавляемого полимерного связующего 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию и дополнительно белый кварцевый песок с модулем крупности М_кр=0,5-1,02, хлорное железо и портландцемент серый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	4,9-5,5
Портландцемент белый	22,5-25,0
Портландцемент серый	11,2-12,0
Песок кварцевый белый
с модулем крупности М кр=0,5-1,02	37,5-40,0
Хлорное железо	1,0-1,5
Вода	Остальное

Для приготовления композиции применяли 50%-ную пластифицированную поливинилацетатную дисперсию Калининского завода резинотехнических изделий Саратовской области.

Портландцемент белый ГОСТ 965-78.

Портландцемент серый ГОСТ 10178-85.

Песок кварцевый белый карьера «Лесной» Саратовской области ГОСТ 8736-85.

Хлорное железо.

Вода до плотности =1,4 г/см³.

Была исследована морозостойкость предлагаемого покрытия и покрытия по прототипу.

Для этого были приготовлены 5 композиций по изобретению и одна композиция по прототипу с различным содержанием компонентов, которые сведены в таблицу 1.1, а физико-механические показатели - в таблицу 1.2, а также приведены примеры.

Технология приготовления композиции следующая. В данном количестве воды растворяют хлорное железо, потом вводят ПВА и все перемешивают в течение 5 минут. В отдельной мешалке смешивают белый кварцевый песок и белый и серый цементы, далее воду с хлорным железом, и ПВА добавляют в мешалку, где находятся сухие компоненты, и все перемешивают в течение 5 минут до однородной консистенции.

Хлорное железо, вводимое в композицию, повышает водонепроницаемость композиции, а значит - морозостойкость. Кварцевый белый песок с модулем крупности М_кр=0,5-1,02 создает пространственный каркас, где фракция в основном 0,14 мм, которая дополняется фракцией 0,09 мм портландцементов, что значительно влияет на повышение водостойкости и морозостойкости.

Введение белого кварцевого песка М _кр=0,5-1,02 менее 37,5 ведет к снижению морозостойкости. Введение белого кварцевого песка М_кр=0,5-1,02 более 40,0 приводит к расслоению композиции.

Введение хлорного железа более 1,5% приводит к расслоению композиции. Введение хлорного железа менее 1,0% приводит к снижению морозостойкости.

Введение портландцемента менее 11,2% приводит к снижению морозостойкости. Введение портландцемента более 12% приводит к снижению удобоукладываемости композиции.

Зерновой состав песка
Размер отверстий сит, мм
	1,25	0,63	0,315	0,14	Проход
Фракции в г	0	0	80	860	60
фракции в %	0	0	8	86	6
Полные остатки
в %	0		8	94	100

Зерновой состав песка
Размер отверстий сит, мм
	1,25	0,63	0,315	0,14	Проход
фракции в г	0	0	0	500	500
фракции в %	0	0	0	50	50
Полные остатки в %	0	0	0	50	100

Таблица № 1.1
Содержание компонентов, мас %
КОМПОНЕНТЫ	1	2	3 /составы/	4	5	6	ПРОТОТИП
1. 50%-ная пластифицированная поливинилацетатная дисперсия. ГОСТ	5	5,2	4,9	5,5	6,0	4,0
2. Портландцемент белый М-23400 ГОСТ 965-78	23	23	22,5	22,5	22,5	22	4,77
3. Портландцемент ГОСТ 10178-85	11, 5	11,3	11,2	12,0	13,5	10,0
4. Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85	38,5	38	37,5	40,0	41,0	37,0
5. Хлорное железо	1,2	1,4	1,0	1,5	2,0	0,5
6. ВОДА ГОСТ	20,8	21,1	22,9	18,5	18,0	26,5	14
7. Казеиновый клей ГОСТ							2,4
8. Фосфогипс или смесь CaSO 4·0,5H2O и CaSO 4·2H2O в соотношении 1:10-1:25							61,5
9. Первичные арил-алкилсульфонаты							0,4
10. 50%-ная поливинилацетатная дисперсия ГОСТ							17,0

Таблица 1.2.
СОСТАВЫ
ПОКАЗАТЕЛИ СВОЙСТВ	1	2	3	4	5	6	ПРОТОТИП
Адгезия композиции /покрытии/ к бетону после 50 циклов замораживания и оттаивания, МПа	2,0	2,1	1,8	1,9	1,6	1,0
после 75 циклов	1,95	2,0	1,7	1,8	0,6	0,4
после 100 циклов	1,8	1,9	1,6	1,7	0,3	0,1
после 150 циклов	1,7	1,8	1,0	0,9	0,2
после 200 циклов	1,4	1,3	0,8	0,6	0,1
Морозостойкость, циклы	150	150	100	75	60	50

ПРИМЕР № 1

Для испытания предварительно изготавливают 6 образцов размером 20×12,5×2 см из песчаного бетона. Затем через 28 дней на них механизированным способом с помощью кружки наносят композицию толщиной 2 мм следующего состава, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	5,0
Портландцемент белый М-400	23,0
Портландцемент серый	11,5
Песок кварцевый белый
Мкр=0,5-1,02	38,5
Хлорное железо	1,2
Вода	20,8

Три образца подвергают замораживанию, три остальных являются контрольными.

По истечении срока твердения 28 суток испытываемые образцы в насыщенном водой состоянии /в течение 24 часов/ помещают в холодильную камеру ТУ-1000У при температуре не выше минус 18°С.

Продолжительность одного замораживания 2 часа, а продолжительность оттаивания в ванне с водой при температуре 15-20°С - 1 час.

Для установления степени повреждения покрытия образцов они должны подвергаться осмотру через каждые 10 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Обнаруженные дефекты должны заносится в ведомость испытаний.

После проведения 50-75-100-125-150-200 циклов замораживания и оттаивания покрытие испытывают на адгезию к бетонной поверхности, и сравнивается с результатом испытания на адгезию контрольных образцов.

Контрольные образцы хранятся в нормально-влажностных условиях и испытываются на адгезию перед началом замораживания основных образцов в возрасте не менее 28 суток.

Образцы считаются выдержавшими испытание на морозостойкость, если потери адгезии составляют не более 20% по сравнению с адгезией контрольных образцов.

После испытания на морозостойкость образцы проверяют на отрыв на разрывной машине РМ250 при скорости нагружения 25 мм/мин.

Прочность сцепления покрытия определяют испытанием на отрыв 8-10 штампов, наклеенных поверх покрытия быстротвердеющей мастикой на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отвержденной полиэтилен-полиамином и цементом, взятыми в соотношении 10:1:3 по массе.

Расстояние между штампом и краями образца должно быть не менее 2 см. Через 24 часа после отверждения мастики покрытие прорезают по периметру штампа до основания и не раньше чем через 2 суток определяют прочность сцепления при постоянной скорости изменения усилий в приборе, равной 10 кгс/с.

Величина прочности сцепления покрытия принимается по среднему арифметическому из 8-10 отрывов.

ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

Разрывная машина РМ250.

Штамп /круглая стальная пластина с гладкой обезжиренной поверхностью диаметром 20 мм, высотой 10 мм с отверстием, в которое вставляется стальной стержень прибора/ - 10 штук.

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:

после 50 циклов замораживания
и оттаивания, МПа	2,0
после 75 циклов	1,95
после 100 циклов	1,8
после 125 циклов	1,7
после 150 циклов	1,4

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 150 циклов.

ПРИМЕР № 2

Испытание осуществляют, как в примере № 1.

В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	5,2
Портландцемент белый М-400
ГОСТ 965-78	23
Портландцемент серый ГОСТ 10178-85	11,3
Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85	38,0
Хлорное железо	1,4
Вода ГОСТ	21,1

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адтезию через 3 суток

после 50 циклов замораживания
и оттаивания, МПа	2,1
после 75 циклов	2,0
после 100 циклов	1,9
после 125 циклов	1,8
после 150 циклов	1,38

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 150 циклов.

ПРИМЕР № 3

Испытание осуществляют, как в примере № 1.

В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	4,9
Портландцемент белый М-400
ГОСТ 965-78	22,5
Портландцемент серый ГОСТ 10178-85	11,2
Песок кварцевый белый ГОСТ8736-85	37,5
Хлорное железо	1,0
Вода ГОСТ	22,9

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:

после 50 циклов замораживания и
оттаивания, МПа	1,8
после 75 циклов	1,7
после 100 циклов	1,6
после 125 циклов	1,0
после 150 циклов	0,8

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу 1.2/ составила 100 циклов.

ПРИМЕР № 4

Испытание осуществляют, как в примере № 1.

В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	5,5
Портландцемент белый ГОСТ 965-78	22,5
Портландцемент серый ГОСТ 10178-85	12,0
Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85	40,0
Хлорное железо	1,5
Вода ГОСТ	18,5

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:

после 50 циклов замораживания
и оттаивания	1,9
после 75 циклов	1,8
после 100 циклов	1,7
после 125 циклов	0,9
после 150 циклов	0,6

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2/ составила 75 циклов.

ПРИМЕР № 5

Испытание осуществляют, как в примере № 1.

В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас. %:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	6,0
Портландцемент белый М-400
ГОСТ9 65-78	22,5
Портландцемент серый М-400 ГОСТ 10178-85	13,5
Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85	41,0
Хлорное железо	2,0
Вода ГОСТ	18,0

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:

после 50 циклов замораживания
и оттаивания	1,6
после 75 циклов	0,6
после 100 циклов	0,3
после 125 циклов	0,2
после 150 циклов	0,1

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2/ составила 500 циклов.

ПРИМЕР № 6

Испытание осуществляют, как в примере № 1.

В испытаниях использовали композицию следующего состава, мас.%:

50%-ная пластифицированная
поливинилацетатная дисперсия	4,0
Портландцемент белый М-400
ГОСТ 965-78	22,0
Портландцемент серый М-400 ГОСТ 10178-85	10,0
Песок кварцевый белый ГОСТ 8736-85	37,0
Хлорное железо	0,5
Вода ГОСТ	26,5

После испытания на отрыв образцы покрытия показали адгезию через 3 суток:

после 50 циклов замораживания

и оттаивания	1,0
после 75 циклов	0,4
после 100 циклов	0,1

Морозостойкость по результатам сравнения с контрольными образцами /адгезия, см. таблицу № 1.2./ составила 50 циклов.