штукатурная сухая смесь для декоративной отделки фасадов зданий

Формула изобретения

Штукатурная сухая смесь для декоративной отделки фасадов зданий, включающая кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит портландцемент белый М 400 и отход асфальтобетонного завода - карбонатно-кремнеземистую пыль, содержащую соединения, возможные колебания которых находятся в пределах (%): СаСО ₃ - 55-60, MgCO₃ - 22-25, SiO₂ - 10-13 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент белый 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 декоративной 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 М 400-20, песок горный желтый - 15, песок мраморный - 40, мука мраморная - 10, охра - 4,5, мумия - 0,5.

Недостатком данного состава является относительно низкие адгезионно-когезионные показатели, а также 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 белый М 400 - 7, песок мраморный - 70, мука мраморная - 13.

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

Сущностью изобретения является повышение долговечности и повышение степени белизны штукатурки для отделки фасадов зданий.

Техническим результатом изобретения является повышение адгезионно-когезионных показателей, морозостойкости, водостойкости и степени белизны для свободного цветового тонирования декоративной штукатурной смеси для отделки фасадов зданий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную штукатурную сухую смесь для декоративной отделки фасадов зданий, включающую кварцевый песок дополнительно добавляют портландцемент белый М 400 и 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 белый М400	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 повышенния 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 белого портландцемента М 400 и карбонатно-кремнеземистой пыли позволяют синергетически усилить полезные свойства компонентов (адгезионная прочность возрастает в 1,8 раз, морозостойкость повышается в 2,5 раза, водостойкость увеличивается на 34%). Дополнительное увеличение морозостойкости, водостойкости и адгезионной способности фасадной штукатурки является результатом отсутствия в белом цементе М 400 минерала браунмиллерита и результатом химического взаимодействия карбонатно-кремнеземистой пыли с алюминатами цементного клинкера, в процессе которого образуется новое кристаллическое соединение волокнистой структуры - гидрокарбоалюмината кальция (3СаО*Al ₂O₃*СаСО₃*11H₂O).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Для приготовления штукатурной сухой смеси для декоративной отделки фасадов зданий использовали: кварцевый песок; белый 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 декоративной 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 декоративной отделки фасадов приведены в таблице 1.

После приготовления декоративной 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 декоративной отделки фасадов зданий
Наименование компонентов	Содержание компонентов, % по массе
Состав № 1	Состав № 2	Состав № 3	Состав № 4
Портландцемент белый 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 декоративных фасадных штукатурок
№ состава	Адгезия, кг/см2	Морозостойкость, количество циклов	Коэффициент размягчения
1	5,9	80	0,92
2	6,4	90	0,92
3	6,8	110	0,91
4	7,3	125	0,91
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 будет композитов карбонатно-кремнеземистую пыль можно рассматривать как нанонаполнитель со своими физическими и химическими свойствами, которые в составе многоуровневых композиционных материалов будет 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 строительной 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 // - Ренгеновское, 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.