разделительная смазка для металлических форм в производстве бетонных и железобетонных изделий
| Классы МПК: | B28B7/38 обработка поверхностей форм, сердечников или оправок для предотвращения прилипания |
| Автор(ы): | Левин Яков Абрамович (RU), Башинова Валентина Михайловна (RU), Синяшин Олег Герольдович (RU), Магдеев Ильдар Мухтарович (RU), Бердник Ирина Витальевна (RU), Гофман Валентина Георгиевна (RU), Низембаев Анварбек Шамилевич (RU), Хорев Николай Михайлович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2005-02-24 публикация патента:
10.06.2006 |
Изобретение относится к смазкам для форм в производстве бетонных и железобетонных изделий. Разделительная смазка содержит в мас.%: жирную кислоту 29,5-5,5, триэтаноламин 0,5-1,0, растительное масло до 100. Смазка дополнительно содержит натриевую соль олиго(n-дигидрокси-n-фенилен)тиосульфокислоты (митофен) 0,01-0,001 мас.%. Технический результат - устойчивость к расслоению, к действию низких и высоких температур, экономичность в применении, не вызывает коррозии металлических форм, исключает образование пятен на поверхности бетонных изделий и прилипание бетона к металлической форме, простота приготовления. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Формула изобретения
1. Разделительная смазка для металлических форм в производстве бетонных и железобетонных изделий, содержащая растительное масло и жирную кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит триэтаноламин при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| Жирная кислота | 29,5-5,5 |
| Триэтаноламин | 0,5-1,0 |
| Растительное масло | Остальное до 100 |
2. Разделительная смазка для металлических форм в производстве бетонных и железобетонных изделий по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит натриевую соль олиго(n-дигидрокси-n-фенилен)тиосульфокислоты (митофен) при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| Жирная кислота | 29,5-5,5 |
| Триэтаноламин | 0,5-1,0 |
| Митофен | 0,01-0,001 |
| Растительное масло | Остальное до 100 |
3. Разделительная смазка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве растительного масла используют неочищенное или очищенное рапсовое или соевое масло.
4. Разделительная смазка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве жирных кислот используют олеиновую или стеариновую кислоты.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из бетона и железобетона, а именно к составам для смазки металлических форм, применяемым в этом производстве.
Известна смазка для форм, состоящая из двух частей вазелина и одной части стеарина. Эта смазка облегчает распалубку и улучшает внешний вид изделия, экономична (расход 3 г/м2). Однако смазка такого состава не предотвращает образования пор на поверхности бетона. Поскольку смазка имеет пастообразную консистенцию, нанесение ее на форму и последующая очистка формы - трудоемкие операции. Кроме того, для достижения эффекта смазанную форму надо заполнять бетоном сразу, что не технологично (А.С. 153522, С 10 М 7/12, Опубл. 1962).
Известна смазка на основе петролатума с добавкой 6-9% церезина. Смазка термостойка, уменьшает прилипание бетона к форме, но имеет те же недостатки, что предыдущая (А.С. 289925, В 28 В 7/36, Опубл. 1971).
Известна смазка, состоящая из минерального масла с добавкой 0,01-3% оксикарбоновой кислоты (винной или лимонной). Смазка легко наносится, облегчает распалубку, но не гарантирует отсутствия порообразования и вызывает коррозию металлической формы (А.С. 478731, В 28 В 7/36, Опубл. 1975).
Известна эмульсионная смазка, состоящая из парафина, стеарина, триэтаноламина, кислого эмульсола и 87-90% воды. Смазка облегчает распалубку и уменьшает размер пор на поверхности изделия. Главные недостатки этой смазки - сложность приготовления, расслаиваемость при хранении, коррелирующее действие на металлическую форму, неприменимость при изготовлении изделий сложной формы (A.C. 779086, В 28 В 7/36, Опубл. 1980).
Известен состав двухкомпонентной водной эмульсии для смазки опалубки, облегчающий распалубку затвердевших бетонных изделий. В качестве ее первого компонента (1-10% от массы эмульсии) используется по крайней мере одна жирная кислота и (или) омыляемое растительное масло (рапсовое, подсолнечное, свекольное и др.), в качестве второго компонента (10-20%) от массы первого компонента - биологически разлагаемые эмульгаторы и (или) ПАВ, преимущественно растительного происхождения, допустимые к применению в пищевой промышленности, например пероксилат рицина. Смазка облегчает распалубку, уменьшает размер пор на поверхности бетонных изделий, но недостаточно эффективна при изготовлении изделий сложной конфигурации при повышенных требованиях к качеству поверхности бетона и, кроме того, вызывает коррозию металлических форм. Пероксилат рицина не является дешевым и доступным сырьем, к тому же рицин и его производные - весьма токсичные вещества (Пат. ФРГ №4422470, С 10 М 173/02 и др., Опубл. 1994).
Известна смазка, содержащая 4-14% кубовых остатков синтетических жирных кислот, 0,3-2% синтетических эмульгаторов ОП-7 или ОП-10 и воду. Смазка обеспечивает качество поверхности изделия категории А1 (ГОСТ 13015.0-83), однако она устойчива лишь в течение 15-30 суток и вызывает коррозию металлических форм. Ее приготовление трудоемко и требует высоких температур. Расход смазки 7-25 г/м (А.С. 2021112, В 28 В 7/36, Опубл. 1994).
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению (прототипом) является смазка, разработанная специально для изготовления железобетонных изделий сложной конфигурации. Она содержит 50-85% отработанного минерального масла и 15-50% кубового остатка производства мыла из растительных масел (ТУ 18-РСФСР 486-77 Жировая композиция). Смазка позволяет получить поверхности изделия класса А1-А2 (ГОСТ 13015.0-83), однако оставляет пятна на поверхности бетона и формах, вызывает коррозию металлических форм и неэкономична (расход смазки 20-30 г/м2). Кроме того, для получения смазки нужны высокие температуры. К ее недостаткам можно отнести и то, что минеральное масло и щелочной кубовый остаток производства мыла вредно действуют на кожу (RU, Пат. 2184033, В 28 В 7/36, Опубл. 2000).
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание новой эффективной разделительной смазки для металлических форм в производстве бетонных и железобетонных изделий с целью расширения ассортимента известных смазок.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в создании смазки, устойчивой к расслоению, к действию низких и высоких температур, экономичной в применении, не вызывающей коррозии металлических форм, исключающей образование пятен на поверхности бетонных изделий и прилипание бетона к металлической форме, а также отличающуюся простотой приготовления.
Она обеспечивает получение поверхности изготавливаемых изделий класса А1-А2 и не оказывает вредного воздействия на кожу.
Поставленная задача решается предлагаемой разделительной смазкой для металлических форм при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, содержащей 29,5-5,5% жирной кислоты (олеиновой или стеариновой), 0,5-1,0% триэтаноламина и растительное масло (техническое либо очищенное, рапсовое или соевое) - остальное до 100%. Введение в вышеприведенную рецептуру дополнительного компонента - митофена (ТУ 9154-001-1787469-2002. Свид. на товарный знак RU 240793, опубл. 2003) в количестве 0,01-0,001% еще больше увеличивает стабильность заявляемой композиции при хранении (отсутствие расслаиваемости) и повышает ее морозоустойчивость. Митофен представляет собой натриевую соль олиго(n-дигидрокси-n-фенилен)тиосульфокислоты общей формулы H[1,4-(HO)2C6H2 ]nSSO3Na, n=4±2), обладающую супероксидазной активностью (Пат. RU 2175317, опубл. 2001).
Приготовление смазки осуществляется смешением компонентов при комнатной температуре. Готовая смазка представляет собой однородную легкоподвижную, устойчивую при хранении жидкость от светло-желтого до коричневого цвета.
Смазку наносят на очищенную от налета пыли горячую или холодную поверхность формы ручным способом или распылителем, после чего формы заполняют бетоном.
В литературе отсутствуют сведения о смазках предлагаемого компонентного и количественного состава, поэтому она отвечает критерию "новизна".
Из анализа известного уровня знаний не следовало, что предлагаемая смазка позволит получить заявляемый технический результат, поэтому она отвечает критерию "изобретательский уровень".
Примеры конкретного выполнения и свойства предлагаемой новой разделительной смазки (для различных составов в указанных выше пределах дозировок компонентов) и смазки по прототипу приведены в табл.1, показатели качества железобетонных изделий, изготовленных с применением тех же смазок, - в табл.2. Рассмотрение представленных в этих таблицах результатов испытаний позволяет видеть технические преимущества заявляемой смазки по сравнению со смазкой-прототипом и подтверждает ее промышленную применимость. Об этом же свидетельствует факт положительных результатов испытаний на ЖБИ Казметрострой.
Заявляемая смазка характеризуется существенно большей стабильностью при хранении (отсутствием расслаиваемости) и повышенной морозостойкостью. Она также значительно более экономична, чем смазка-прототип: ее расход на единицу поверхности формы в три и более раз меньше.
В отличие от прототипа предлагаемая смазка не оказывает раздражающего действия на кожу рук работающих с ней, так как не содержит минеральных масел и других вредных для человеческого организма веществ.
Применение предлагаемой смазки обеспечивает, в отличие от прототипа, отсутствие пятен на поверхности бетонных или железобетонных изделий, что делает ее пригодной для изготовления этих изделий с повышенными требованиями к декоративности, например фасадных поверхностей зданий и сооружений, при строительстве станций и перегонных тоннелей метрополитенов. Кроме того, применение предлагаемой смазки обеспечивает отсутствие следов цемента на форме, что улучшает технологичность процесса изготовления бетонных или железобетонных изделий и способствует чистоте поверхности этих изделий.
Смазка-прототип вызывает коррозию металлических форм и появление на поверхности изделий разводов ржавчины, в то время как заявляемая смазка не вызывает коррозии металлических форм и порчу внешнего вида изделий.
Процесс изготовления предлагаемой смазки в отличие от смазки-прототипа не требует высоких температур, он осуществляется при комнатной температуре, что значительно упрощает и удешевляет технологию ее получения.
Предлагаемая смазка на основе растительного масла положительно отличается от смазки-прототипа на основе нефтяного масла ускоренной биоразлагаемостью (экологичностью). Известно, что рапсовое масло разлагается на CO2 и H2O на 80% за 28 дней, а нефтяное за то же время - на 25% (US Pat 6383992, С 01 М 161/10, Опубл. 2002).
Применение упомянутых выше добавок к базовому (растительному) маслу в меньших, чем указано выше, количествах не позволяет достичь совокупности перечисленных положительных эффектов. Применение же больших количеств добавок нецелесообразно, т.к. это не приводит к усилению положительных эффектов.
| Таблица 1 Составы смазок и данные испытаний | ||||||||
| Компоненты смазок. | Содержание компонентов (мас.%) в предлагаемых смазках 1-6 и в смазке-прототипе | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Прототип | ||
| Соевое масло техническое | 70,0 | до 100 | до 100 | 15,0 | ||||
| Рапсовое масло, очищенное | до 100 | 92,0 | ||||||
| Рапсовое масло техническое | 94,0 | |||||||
| Индустриальное масло | 50,0 | |||||||
| Кубовый остаток производства мыла (смолы) | 10,0 | |||||||
| Олеиновая кислота | 29,5 | 5,5 | 29,0 | 7,3 | 25,0 | |||
| Стеариновая кислота | 10,5 | 5,5 | ||||||
| Триэтаноламин | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 0,7 | 0,5 | ||
| Митофен | 0,01 | 0,001 | ||||||
| Характеристики смазки | ||||||||
| Гомогенность смазки после приготовления | да | да | да | да | да | да | да | |
| Продолжительность сохранения гомогенности смазки, мес. | >6 | >12 | >6 | >12 | >6 | >6 | <1 | |
| Гомогенность смазки после 4 ч нагревания при 100°С | да | да | да | да | да | да | нет | |
| Температура потери текучести,°С | -36 | -37 | -38 | -39 | -40 | -36 | -30 | |
| Расход смазки на 1 м2 поверхности опалубки, г | 8 | 7 | 10 | 9 | 7 | 10 | 30 | |
| Раздражение кожи рук | нет | нет | нет | нет | нет | нет | да | |
| Таблица 2 Показатели качества поверхности железобетонных изделий и металлических форм | |||||||
| Характеристики поверхности бетона и поверхности металлических форм | Состав смазки | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Прототип | |
| Условия распалубки | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. | Легкая, без поврежден. |
| Категория поверхности изделия по ГОСТ 13015.0-83 | Al | Al | Al | Al | Al | Al | Al |
| Повреждения поверхности изделия при распалубке | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Пятна смазки на поверхности изделия | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Есть |
| Коррозия металлической формы (20 циклов) | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Есть |
| Следы цемента на металлической форме | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Есть |
Класс B28B7/38 обработка поверхностей форм, сердечников или оправок для предотвращения прилипания