штукатурная сухая смесь для отделки фасадов зданий

Формула изобретения

Штукатурная сухая смесь для отделки фасадов зданий, включающая портландцемент серый М 400 и кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отход асфальтобетонного завода - карбонатно-кремнеземистую пыль, содержащую соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): СаСО₃ 55-60, MgCO₃ 22-25, SiO₂ 10-13, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент серый М 400	28-37
карбонатно-кремнеземистая пыль	10-15
кварцевый песок	48-62

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству штукатурной сухой смеси для отделки фасадов зданий.

Известна штукатурная сухая смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители/ СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/[1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 10, портландцемент белый М 400 - 7, песок мраморный - 70, мука мраморная - 13.

Недостатком данного состава являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Известна штукатурная сухая смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители/ СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/[1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 10, портландцемент М 400-20, песок горный желтый - 15, песок мраморный - 40, мука мраморная - 10, охра - 4,5, мумия - 0,5.

Недостатком данного состава являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Известна штукатурная сухая смесь, включающая гидратирующие компоненты и неорганические наполнители/ СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных/[1], которая содержит, мас.%: известь-тесто - 20, портландцемент серый М 400-5, песок кварцевый - 74, перекись марганца - 1. Принят за прототип.

Недостатком данного состава являются относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а так же низкая морозостойкость и водостойкость (недолговечность) фасадной композиции.

Сущностью изобретения является повышение долговечности штукатурки для отделки фасадов зданий.

Техническим результатом изобретения является повышение адгезионно-когезионных показателей, морозостойкости и водостойкости штукатурной смеси для отделки фасадов зданий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную штукатурную сухую смесь для отделки фасадов зданий, включающую портландцемент серый М 400 и кварцевый песок, дополнительно добавляют промышленный отход асфальтобетонного завода - карбонатно-кремнеземистую пыль, содержащую соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): СаСО₃ - 55-60%, MgCO₃ - 22-25%, SiO₂ - 10-13%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент серый М 400	28-37
карбонатно-кремнеземистая пыль	10-15
кварцевый песок	48-62

Применение карбонатно-кремнеземистой пыли позволяет достичь высокой степени адгезии минеральных частиц к поверхности. Отличием от известных наполнителей, полученных механическим измельчением мраморной, доломитовой муки, является высокая хемосорбционная способность, которая объясняется условиями образования карбонатно-кремнеземистой пыли и соответственно химической активностью относительно составляющих цементного клинкера, что лежит в основе повышения адгезии /Основы и концепция утилизации химических осадков промстоков в стройиндустрии С.Ф.Коренькова, Т.В.Шеина; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. - Самара, 2004. - 203 с./[2]. Светлый окрас карбонатно-кремнеземистой пыли позволяет заменять известные наполнители, сохраняя возможность цветового тонирования штукатурной смеси.

Физико-химические процессы при твердении серого портландцемента М 400 и карбонатно-кремнеземистой пыли позволяют синергетически усилить полезные свойства компонентов (адгезионная прочность возрастает 1,6 раз, морозостойкость повышается в 2,3 раза, водостойкость увеличивается на 32%). Результатом химического взаимодействия карбонатно-кремнеземистой пыли с алюминатами цементного клинкера является образование нового кристаллического соединения волокнистой структуры - гидрокарбоалюмината кальция (3СаО·Аl₂О₃·СаСО₃·11Н ₂O), что создает дополнительное увеличение морозостойкости, водостойкости и адгезионной способности фасадной штукатурки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для приготовления штукатурной сухой смеси для отделки фасадов зданий использовали: кварцевый песок; серый портландцемент М 400; карбонатно-кремнеземистую пыль размером частиц 60-90 нм. Дисперсность карбонатно-кремнеземистой пыли была исследована с помощью метода малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН) в Петербургском институте ядерной физики имени Б.П.Константинова / Исследование нанодисперсных модификаторов свойств бетонов методом малоуглового рассеяния нейтронов /A.M.Гурьянов, С.Ф.Коренькова, В.Т.Лебедев, В.М.Лебедев// - Ренгеновское, синхротронное излучение, нейтроны, и электроны для исследования наносистем и материалов: Материалы 8-й международной конференции. - М.: ИК РАН-РНЦ КИ, 2009. - С.317/[3]. Пропорции штукатурной сухой смеси для отделки фасадов зданий следующие: карбонатно-кремнеземистую пыль в количестве от 10 до 15% вводили в цементную суспензию, затем добавляли кварцевый песок и изготавливали контрольные образцы для определения морозостойкости и водостойкости покрытия по стандартным методикам / ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний /[4].

Составы штукатурных сухих смесей для отделки фасадов приведены в таблице 1.

После приготовления фасадной штукатурной смеси были изготовлены контрольные образцы для определения адгезионной прочности по стандартной методике / ГОСТ 28089-89 Конструкции стеновые /[5].

Свойства фасадных штукатурок приведены в таблице 2.

Таблица 1
Составы штукатурных сухих смесей для отделки фасадов
Наименование компонентов	Содержание компонентов, % по массе
Состав № 1	Состав № 2	Состав № 3	Состав № 4
Портландцемент серый М 400	28	32	36	37
Карбонатно-кремнеземистая пыль	10	12	13	15
Кварцевый песок	62	56	51	48

Карбонатно-кремнеземистая пыль, применяемая в составах, приведенных в таблице 1, содержит активные соединения (мас.%): СаСО₃ 59, MgCO₃ 24, SiO₂ 13 и неактивные примеси, не влияющие на конечный результат, Fe₂O₃ 3, SO₃ 1.

Таблица 2
Свойства фасадных штукатурок
№ состава	Адгезия, кг/см2	Морозостойкость, количество циклов	Коэффициент размягчения
1	5,1	70	0,91
2	5,7	80	0,91
3	6,2	100	0,90
4	6,8	115	0,90
Прототип	4,1	50	0,82

В соответствии с принципами полиструктурной теории строительных композитов карбонатно-кремнеземистую пыль можно рассматривать как нанонаполнитель со своими физическими и химическими свойствами, которые в составе многоуровневых композиционных материалов будут активно участвовать в процессах на границе раздела отдельных фаз и компонентов, образуя различные по химическому составу, типу связи и строению фазы, влияющие на структуру и свойства формируемых фасадных строительных материалов, тем самым повышая долговечность (адгезию, водо- и морозостойкость) покрытия. Светлый окрас карбонатно-кремнеземистой пыли позволяет заменять известные наполнители, сохраняя возможность цветового тонирования штукатурной смеси. Использование заявленного изобретения при производстве штукатурной сухой смеси для отделки фасадов зданий позволяет утилизировать распространенный промышленный наноотход - карбонатно-кремнеземистую пыль асфальтобетонного завода, что способствует охране окружающей среды.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. СП 82-101-98 Приготовление и применение растворов строительных.

2. Коренькова С.Ф. Основы и концепция утилизации химических осадков промстоков в стройиндустрии/Коренькова С.Ф., Шеина Т.В.; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. - Самара, 2004. - 208 с.

3. Исследование нанодисперсных модификаторов свойств бетонов методом малоуглового рассеяния нейтронов /A.M.Гурьянов, С.Ф.Коренькова, В.Т.Лебедев, В.М.Лебедев// - Рентгеновское, синхротронное излучение, нейтроны и электроны для исследования наносистем и материалов: Материалы 8-й международной конференции. - М.: ИК РАН-РНЦКИ.2009. - С.317.

4. ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний.

5. ГОСТ 28089-89 Конструкции стеновые.