сырьевая смесь

Формула изобретения

Сырьевая смесь, содержащая портландцемент, песок, глину, комплексную добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит песок для строительных работ двух фракций 0,16-0,63 мм и 0,63-1,25 мм, в качестве глины содержит бентонитовую глину с удельной поверхностью S уд, равной 500 м²/кг, в качестве комплексной добавки - добавку, состоящую из суперпластификатора С-3, 20%-ного раствора золя кремниевой кислоты с рН 3,5±0,5 и нитрата лития, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суперпластификатор С-3	29,4-30,2
20%-ный раствор золя кремниевой кислоты с рН 3,5±0,5	23,2-23,6
нитрат лития	46,6-47,0,

дополнительно содержит доломитизированный известняк с удельной поверхностью S уд, равной 200 м²/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент	36,62-38,40
песок для строительных работ
фракции 0,16-0,63 мм	26,88-27,48
песок для строительных работ
фракции 0,63-1,25 мм	17,72-18,32
бентонитовая глина с S уд 500 м2/кг	0,50-0,54
указанная комплексная добавка	0,90-0,94
доломитизированный известняк
с S уд 200 м2кг	8,84-9,14
вода	6,76-6,96

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для гидроизоляционной защиты бетонной поверхности, ремонтируемых и вновь возводимых зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.

Известна сырьевая смесь, используемая для защитного покрытия бетонной поверхности, содержащая портландцементный клинкер - 62-68%, нитрат натрия - 3-10%, хромат калия - 2-5%, остальное - вода (RU № 2017704, С04В 41/62, 1994 г.).

Недостатком данной сырьевой смеси является недостаточная глубина проникновения компонентов сырьевой смеси в глубь бетонного основания, недостаточное повышение прочности бетонного основания и недостаточная плотность защитного покрытия.

Известна сырьевая смесь, используемая для защитного покрытия бетонной поверхности, содержащая: цемент - 36,0-40,0%, песок - 39,0-49,0%, нитрат натрия - 0,9-1,8%, карбонат натрия - 2,0-3,0%, сульфат натрия - 2,5-3,6%, хлорид кальция - 0,05-0,15%, карбид кальция - 0,75-1,15%, гидроксид кальция - 0,8-1,0%, остальное - вода (RU № 2072335, С04В 28/00, 1997 г.).

Недостатком данной сырьевой смеси является недостаточная глубина проникновения компонентов сырьевой смеси в глубь бетонного основания, недостаточное повышение прочности бетонного основания и недостаточная плотность защитного покрытия.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой сырьевой смеси является сырьевая смесь, включающая портландцемент, песок, монтмориллонитовую глину с удельной поверхностью Sуд не менее 150 м²/кг, комплексную добавку, состоящую из микрокремнезема с Sуд=2000 м² /кг, добавки ЦМИД-4 и 20% раствора золя ортокремниевой кислоты с рН 3-4 и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент	23,00-28,81
песок	59,00-64,00
глина монтмориллонитовая с Sуд. 150 м2/кг	0,69-0,83
микрокремнезем с Sуд.=2000 м2/кг	1,16-1,30
добавка ЦМИД-4	0,19-0,22
20% раствор золя ортокремниевой кислоты с рН 3-4	0,14-0,17
вода	10,01-10,48

(RU № 2305671, C04B 41/65, опубл. 10.09.2007 г., бюл. № 25).

Недостатком данной сырьевой смеси является недостаточная глубина проникновения компонентов сырьевой смеси в глубь бетонного основания, недостаточное повышение прочности бетонного основания и повышенное водопоглощение защитного покрытия.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении глубины проникновения компонентов сырьевой смеси в глубь бетонного основания, повышении прочности бетонного основания и понижении водопоглощения защитного покрытия.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что сырьевая смесь содержит портландцемент, песок, глину, комплексную добавку и воду. Новым по сравнению с сырьевой смесью, выбранной за прототип, является то, что она содержит песок для строительных работ двух фракций 0,16-0,63 мм и 0,63-1,25 мм, в качестве глины она содержит бентонитовую глину с удельной поверхностью S уд, равной 500 м²/кг, в качестве комплексной добавки она содержит добавку, состоящую из суперпластификатора С-3, 20% раствора золя кремниевой кислоты с рН 3,5±0,5 и нитрата лития, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суперпластификатор С-3	29,4-30,2
20% раствор золя кремниевой кислоты с рН 3,5±0,5	23,2-23,6
нитрат лития	46,6-47,0,

дополнительно содержит доломитизированный известняк с удельной поверхностью Sуд, равной 200 м²/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент	36,62-38,40
песок для строительных работ фракции 0,16-0,63 мм	26,88-27,48
песок для строительных работ фракции 0,63-1,25 мм	17,72-18,32
бентонитовая глина с Sуд= 500 м2/кг	0,50-0,54
указанная комплексная добавка	0,90-0,94
доломитизированный известняк с Sуд=200 м2/кг	8,84-9,14
вода	6,76-6,96

Новым по сравнению с известными сырьевыми смесями является сочетание известных компонентов портландцемента, песка, глины с указанной комплексной добавкой и доломитизированным известняком.

Использование нитрата лития в качестве одного из компонентов указанной комплексной добавки обеспечивает более глубокое проникновение компонентов сырьевой смеси, используемой в качестве гидроизоляционного защитного покрытия, в глубь бетонного основания, что обусловлено минимальным размером катиона Li⁺ и образованием гидроксидов лития, обладающих высокой степенью растворимости, что и способствует более глубокому проникновению компонентов сырьевой смеси в поровое пространство бетонного основания. Проникая в поровое пространство, частицы сырьевой смеси, используемой для гидроизоляционного защитного покрытия, увеличивают количество образующихся гидратных фаз в бетонном основании, уплотняя таким образом структуру бетонного основания и, как следствие, повышая прочность бетонного основания. Присутствие нитрата лития в составе комплексной добавки в сочетании с золем кремниевой кислоты повышает гидратационную активность цемента, вследствие которой увеличивается образование гидролизной извести, вступающей в химическое взаимодействие с реакционно-активными дисперсиями Si·O₂·nH₂O, входящими в состав золя кремниевой кислоты, что приводит к дополнительному образованию гидросиликатов кальция, способствуя уплотнению гидроизоляционного защитного покрытия на основе предлагаемой сырьевой смеси.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая сырьевая смесь не известна и данное техническое решение обладает мировой новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство: уменьшение водопоглощения гидроизоляционного защитного покрытия, увеличение глубины проникновения частиц сырьевой смеси защитного покрытия в бетонное основание и повышение прочности бетонного основания по сравнению с прототипом.

Новым является новое сочетание известных компонентов, используемых при производстве сырьевой смеси для гидроизоляционной защиты бетонной поверхности и их новое количественное соотношение, что позволяет получить указанный технический результат.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для производства сырьевой смеси для гидроизоляционной защиты бетонной поверхности, обладающей проникающим эффектом действия, обеспечивающей уменьшение водопоглощения гидроизоляционного защитного покрытия, наиболее глубокое проникновение частиц сырьевой смеси в бетонное основание, в результате чего происходит увеличение гидратных фаз в бетонном основании и, как следствие, повышение прочности бетонного основания.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть рекомендовано для производства сырьевой смеси, используемой для изготовления гидроизоляционного защитного покрытия проникающего действия.

Осуществимость изобретения подтверждена примером конкретного выполнения.

Пример конкретного выполнения

Приготовление комплексной добавки:

1. Дозируют:

- суперпластификатор С-3;

- 20% раствор золя кремниевой кислоты с рН 3,5±0,5;

- нитрат лития LiNO ₃.

2. Отдозированные компоненты помещают в смеситель с тихоходной лопастной мешалкой и тщательно перемешивают в течение 15 минут, полученную комплексную добавку при помощи насоса транспортируют в накопительную емкость.

3. Дозируют:

- портландцемент;

- песок для строительных работ фракции 0,16-0,63 мм;

- песок для строительных работ фракции 0,63-1,25 мм;

- бентонитовую глину с Sуд=500 м²/кг;

- доломитизированный известняк с Sуд=200 м²/кг

- приготовленную по п.1-2 комплексную добавку;

- воду.

4. Отдозированные компоненты по п.3 транспортируют в шнековый смеситель периодического действия, где производят перемешивание материалов до получения однородной сырьевой смеси.

Подготовка и покрытие бетонной поверхности гидроизоляционной защитной сырьевой смесью

1. Защищаемую поверхность очищают от высолов, загрязнений, масел и пр. путем очищения и удаления отслаиваемых слоев бетонной поверхности до структурно чистой поверхности капиллярной системы.

2. Очищенную поверхность увлажняют, после чего производят ее равномерное покрытие приготовленной сырьевой смесью. Благодаря предварительному открытию пор на очищенной поверхности защищаемого бетона, происходит перемещение компонентов сырьевой смеси в капиллярную систему защищаемого бетонного основания в результате разности энергий и разности концентраций компонентов в бетонном основании и свежеприготовленной сырьевой смеси.

3. Полученное гидроизоляционное покрытие на защищаемой бетонной поверхности твердеет в естественных условиях при положительной температуре. Полученные физико-механические характеристики представлены в таблице.

Оценка водопоглощения и прочности проводилась по ГОСТ 5802-86. Глубина проникновения компонентов сырьевой смеси в глубь бетонного основания определялась расчетно-экспериментальным путем.

Анализ экспериментальных данных показывает, что заявляемая сырьевая смесь обеспечивает получение защитного покрытия, отличающегося пониженным водопоглощением на 22 отн.%, а также компоненты заявляемой сырьевой смеси в течение одного анализируемого часа проникают в 5 раз глубже в бетонное основание по сравнению с прототипом, т.е. на величину 45 мм, способствуя дополнительному протеканию гидратационных процессов в бетонном основании и соответственно повышая прочность бетонного основания на 25%.