|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Каталог патентов/ В раздел каталога/ Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2283817
СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР
Имя изобретателя: Ткач Юрий Изяславич (RU); Ткач Изя Либович (RU); Ткач Леонид Изяславич (RU); Ткач Александр Леонидович (RU); Шпербер Рубин Елизарович (RU); Шпербер Елизар Рубинович (RU); Кузьмин Фрида Рубиновна (RU); Шпербер Ирина Рубиновна (RU); Шпербер Раиса Семеновна (RU); Шпербер Давид Рубинович (RU); Кузьмин Игорь Леонидович (RU)
Имя патентообладателя: Дочернее Закрытое Акционерное Общество "ОРГРЕМГАЗ" (ДЗАО "ОРГРЕМГАЗ")
Адрес для переписки: 350002, г.Краснодар, ул. Садовая,112, ДЗАО "Оргремгаз", заместителю генерального директора Ю.И.Ткачу
Дата начала действия патента: 2005.02.28
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам строительных растворов с повышенной сохраняемостью и морозостойкостью, используемых для кладки сооружений из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород. Строительный раствор, состоящий из портландцемента, производных жирных кислот, песка и воды, дополнительно включает натрий хлористый, а в качестве производных жирных кислот - щелочной сток производства растительных масел, содержащий 0,1-0,7 мас.% свободной щелочи, при следующем массовом соотношении компонентов, %: портландцемент - 14,0-18,0, песок - 64,0-69,0, щелочной сток производства растительных масел - 0,8-2,5, натрий хлористый - 0,003-0,2, вода - до 100. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости строительного раствора, снижение его расслаиваемости.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам строительных растворов с повышенной сохраняемостью и морозостойкостью, используемых для кладки сооружений из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород.
Известен строительный раствор (авторское свидетельство СССР №1273343, С 04 В 24/18, 1986 г.), состоящий из цемента и песка в соотношении 1:3, воды и комплексной добавки, содержащей, мас.%:
| технические лигносульфонаты | 6,5-90,0 |
| натриевые соли жирных кислот | |
| с числом атомов углерода в цепи С14-С20 | 6,5-90,0 |
| сульфат натрия | 0,7-50,0 |
| вещество из группы: формамид, диметил- | |
| формамид,октилдециламин, пара-алкилбен- | |
| зилтриэтиламмонийхлорид, пара-алкилбен- | |
| зилиридинийхлорид | 0,15-50,0 |
Причем количество комплексной добавки в растворе составляет 0,033-0,39% от массы цемента.
Недостатками такого раствора являются низкие подвижность, морозостойкость и расслаиваемость.
Наиболее близким по технической сущности является строительный раствор (авторское свидетельство СССР №1671635, С 04 В 24/04, 1991 г.), включающий следующие компоненты в массовом соотношении, %:
| портландцемент | 14,0-18,0 |
| песок | 64,0-69,0 |
| нейтрализованный вторичный маточный | |
| раствор производства пентаэритрита на основе | |
| натриевой соли муравьиной кислоты и углеводов | 0,49-0,63 |
| мылонафт | 0,04-0,09 |
| вода | до 100 |
Недостатками такого раствора являются низкие подвижность, морозостойкость и расслаиваемость.
Предлагаемый строительный раствор состоит из портландцемента, песка, производных жирных кислот, воды и дополнительно натрия хлористого, причем в качестве производных жирных кислот он содержит щелочной сток производства растительных масел, имеющий 0,1-0,7 мас.% свободной щелочи, при следующих массовых соотношениях компонентов, %:
| портландцемент | 14,0-18,0 |
| песок | 64,0-69,0 |
| щелочной сток производства | |
| растительных масел | 0,8-2,5 |
| натрий хлористый | 0,003-0,2 |
| вода | до 100 |
Щелочной сток производства растительных масел (ЩСПМ) является отходом производства растительных масел на стадии очистки их от непредельных жирных кислот. Это пастообразное вещество светло-коричневого или коричневого цвета следующего состава, мас.%:
| натриевые соли жирных кислот | 20,0-45,0 |
| триглицириды | 1,5-9,0 |
| свободная щелочь | 0,1-0,7 |
| вода | до 100 |
Содержание свободной щелочи в СЩПМ определяют следующим образом.
В коническую колбу емкостью 400 мл берут навеску ЩСПМ в количестве 5-10 г с точностью до 0,01 г, прибавляют 50 мл 96-%-го предварительно нейтрализованного спирта и 2-3 капли 1%-го спиртового раствора фенолфталеина и тируют 0,1N раствором соляной кислоты до исчезновения розового окрашивания.
Навеска ЩСПМ берется в зависимости от содержания свободной щелочи с таким расчетом, чтобы после титрования пробы концентрация спирта была не ниже 60%.
Содержание свободной щелочи вычисляют по формуле:
Х=(0,004×C×K)/G,%,
где 0,004 - количество щелочи, соответствующее 1 мл 0,1N раствора соляной кислоты, г;
С - количество 0,1N раствора соляной кислоты, израсходованное на титрование, мл:
К - поправка к титру 0,1N раствора соляной кислоты:
G - навеска ЩСПМ, г.
Строительный раствор готовят путем перемешивания песка, ЩСПМ, натрия хлористого и воды в растворомешалке в течение 1,5-2 минут. Затем вводят портландцемент и продолжают перемешивание еще в течение 2-3 минут.
Для испытания предложенного строительного раствора были приготовлены образцы в лабораторных условиях по нижеприведенным примерам.
При приготовлении строительных растворов применяли портландцемент М300 и природный кварцевый песок с Мкр=1,2-2,2. В качестве ЩСПМ использовали отход производства масел ОАО «Экспериментальный маслозавод», г.Краснодар.
Приготовленную растворную смесь из смесителя выгружали в емкость, а затем через определенные промежутки времени (4, 20 и 28 ч) отбирали пробы раствора для определения подвижности по глубине погружения в нее эталонного конуса.
Расслаиваемость растворной смеси определяли путем сопоставления содержания заполнителя в нижней и верхней частях свежеотформованного образца размером 150×150×150 мм.
Прочность раствора определяли в соответствии требованиям ГОСТ 10180-90 при сжатии образцов, приготовленных из рабочей растворной смеси размерами 70,7×70,7×70,7 мм, подвергнутых 3-х суточному, 26-ти суточному и 56-ти суточному твердению при 25°С.
Для определения морозостойкости затвердевшего раствора, насыщенного водой, замораживали при минус 40°С и оттаивали при комнатной температуре с последующим определением прочности на сжатие. За морозостойкость принимали количество циклов попеременного замораживания и оттаивания образцов, у которых прочность снизилась не более чем на 25% при потере в массе не более 5%.
Пример №1
Для приготовления строительного раствора помещают в растворомешалку 341,5 г песка; 7,5 г ЩСПМ, содержащего 0,5 мас.% свободной щелочи; 0,5 г натрия хлористого; 73 г воды и перемешивают в течение 1,5 минут, затем вводят туда 77,5 г портландцемента и продолжают перемешивание еще 3 минуты. Полученный раствор испытывают на подвижность, расслаиваемость и готовят из него образцы для определения показателей прочности и морозостойкости. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №2
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 345 г песка; 12,5 г ЩСПМ, содержащего 0,1 мас.% свободной щелочи; 0,015 г натрия хлористого; 72,485 г воды и перемешивают в течение 2 минут, добавляют 70 г портландцемента и продолжают перемешивание еще 2 минуты. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №3
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 314 г песка; 4,0 г ЩСПМ, содержащего 0,7 мас.% свободной щелочи; 1,0 г натрия хлористого; 81,0 г воды и 73,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №4
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 329 г песка; 12,5 г ЩСПМ, содержащего 0,5 мас.% свободной щелочи; 0,5 г натрия хлористого; 73,0 г воды и 85,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №5
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 320 г песка; 4,0 г ЩСПМ, содержащего 0,1 мас.% свободной щелочи; 0,015 г натрия хлористого; 85,985 г воды и 90,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №6
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 323,5 г песка; 7,5 г ЩСПМ, содержащего 0,7 мас.% свободной щелочи; 1,0 г натрия хлористого; 80,0 г воды и 88,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №7 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 3,5 г ЩСПМ, 77,0 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №8 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 14 г ЩСПМ и 66,5 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №9 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 с той разницей, что берут 3,5 г ЩСПМ и 82,0 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №10 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 с той разницей, что берут 14 г ЩСПМ и 71,5 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №11 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут ЩСПМ, содержащий 0,05 мас.% свободной щелочи. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №12 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут ЩСПМ, содержащий 0,8 мас.% свободной щелочи. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №13 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 с той разницей, что берут 7,5 г ЩСПМ, содержащего 0,05 мас.% свободной щелочи, и 78,0 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №14 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 с той разницей, что берут 7,5 г ЩСПМ, содержащего 0,8 мас.% свободной щелочи, и 78,0 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №15 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 1,25 г натрия хлористого и 72,25 г воды. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №16 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 с той разницей, что берут 7,5 г ЩСПМ, содержащего 0,5 мас.% свободной щелочи, и 78,5 г воды. Строительный раствор приготовлен без добавления натрия хлористого. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №17 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №1 без предложенных добавок. Берем 340,5 г песка, 87,0 г воды и 72,5 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №18 (сравнительный)
Строительный раствор готовят по примеру №4 без предложенных добавок. Берем 324 г песка, 86,5 г воды и 89,5 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Пример №19 (по прототипу)
Строительный раствор готовят по примеру №1 с той разницей, что берут 342,1 г песка, 2,55 г нейтрализованного вторичного маточного раствора производства пентаэритрита на основе натриевой соли муравьиной кислоты и углеводов (СФС), 0,35 г мылонафта (МН), 82,0 г воды и 73,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 2.
Пример №20 (по прототипу)
Строительный раствор готовят по примеру №19 с той разницей, что берут 329,4 г песка, 3,0 г нейтрализованного вторичного маточного раствора производства пентаэритрита на основе натриевой соли муравьиной кислоты и углеводов, 0,25 г мылонафта, 82,35 г воды и 85,0 г портландцемента. Состав раствора и результаты испытания приведены в таблицах №1 и 3.
Как видно из представленных результатов, предложенный строительный раствор имеет высокие эксплуатационные показатели за счет введения в его состав щелочного стока производства растительных масел и натрия хлористого (пр. №1-6).
Подвижность раствора по сравнению с прототипом увеличивается на 27,7%, морозостойкость повышается на 18,7-24%, а расслаиваемость раствора снижается на 37,9-39% при сохранении высоких показателей прочности на сжатие.
Однако такие высокие показатели достижимы только в заявленных пределах состава строительного раствора.
Так, при увеличении или уменьшении содержания ЩСПМ в строительном растворе (пр. №7-10), при снижении содержания свободной щелочи в ЩСПМ (пр. №11 и 13), а и при отсутствии натрия хлористого (пр. №16) показатели морозостойкости и расслаиваемости снижаются.
При увеличении содержания свободной щелочи в ЩСПМ выше заявленного (пр. №12 и 14) нарушается удобоукладываемость раствора (кирпич при кладке скользит). В случае повышения заявленного количества натрия хлористого (пр. №15) появляются высолы на стенах.
| Таблица 1 Расход материалов для приготовления строительных растворов для марок М75 и М100 | ||||||||||||
| Пример № | Состав строительного раствора, мас.% | |||||||||||
| портландцемент | песок | ЩСПМ | Содержание свободной щелочи в ЩСПМ | Натрий хлористый | вода | |||||||
| М75 | М100 | М75 | М100 | М75 | М100 | М75 | М100 | М75 | М100 | М75 | М100 | |
| 1 | 15,5 | - | 68,3 | - | 1,5 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 14,6 | - |
| 2 | 14,0 | - | 69,0 | - | 2,5 | - | 0,1 | - | 0,003 | - | 14,497 | - |
| 3 | 14,6 | - | 68,2 | - | 0,8 | - | 0,7 | - | 0,2 | - | 16,2 | - |
| 4 | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 2,5 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 14,6 |
| 5 | - | 18,0 | - | 64,0 | - | 0,8 | - | 0,1 | - | 0,003 | - | 17,197 |
| 6 | - | 17,6 | - | 64,7 | - | 1,5 | - | 0,7 | - | 0,2 | - | 16,0 |
| 7 ср | 15,5 | - | 68,3 | - | 0,7 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 15,4 | - |
| 8 ср | 15,5 | - | 68,3 | - | 2,8 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 13,3 | - |
| 9 ср | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 0,7 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 16,4 |
| 10 ср | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 2,8 | - | 0,5 | - | 0,1 | - | 14,3 |
| 11 cp | 15,5 | - | 68,3 | - | 1,5 | - | 0,05 | - | 0,1 | - | 14,6 | - |
| 12 ср | 15,5 | - | 68,3 | - | 1,5 | - | 0,8 | - | 0,1 | - | 14,6 | - |
| 13 ср | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 1,5 | - | 0,05 | - | 0,1 | - | 15,6 |
| 14 ср | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 1,5 | - | 0,8 | - | 0,1 | - | 15,6 |
| 15 ср | 15,5 | - | 68,3 | - | 1,5 | - | 0,5 | - | 0,25 | - | 14,45 | - |
| 16 ср | - | 17,0 | - | 65,8 | - | 1,5 | - | 0,5 | - | отс. | - | 15,7 |
| 17 без добавок | 14,5 | - | 68,1 | - | - | - | - | - | - | - | 17,4 | - |
| 18 без добавок | - | 17,9 | - | 64,8 | - | - | - | - | - | - | - | 17,3 |
| 19 пр | 14,6 | - | 68,42 | - | СФС- 0,51 | - | МН-0,07 | - | - | - | 16,4 | - |
| 20пр | - | 17,0 | - | 65,88 | - | СФС- 0,60 | - | МН-0,05 | - | - | - | 16,47 |
| Таблица 2 Физико-механические характеристики строительных растворов М75 | |||||||
| Пример № | Время выдержки, ч | Подвижность, см | Прочность, МПа, в возрасте | Морозостойкость, циклы | Расслаиваемость, % | ||
| 3 сут | 28 сут | 56 сут | |||||
| 1 | 4 | 11,7 | 2,7 | 7,8 | 9,5 | - | 1,8 |
| 20 | 11,5 | 2,5 | 7,6 | 9,3 | - | - | |
| 28 | 11,2 | 2,3 | 7,6 | 9,2 | 121 | - | |
| 2 | 4 | 11,6 | 2,7 | 7,7 | 9,4 | - | 1,8 |
| 20 | 11,2 | 2,6 | 7,7 | 9,4 | - | - | |
| 28 | 11,2 | 2,4 | 7,6 | 9,2 | 125 | - | |
| 3 | 4 | 11,8 | 2,7 | 7,7 | 9,5 | - | 1,9 |
| 20 | 11,2 | 2,6 | 7,6 | 9,4 | - | - | |
| 28 | 11,1 | 2,4 | 7,5 | 9,3 | 127 | - | |
| 7 ср | 4 | 10,2 | 2,6 | 7,6 | 9,4 | - | 2,8 |
| 20 | 9,1 | 2,5 | 7,5 | 9,3 | - | - | |
| 28 | 8,6 | 2,4 | 7,4 | 9,3 | 111 | - | |
| 8 ср | 4 | 11,7 | 2,7 | 7,7 | 9,5 | - | 2,5 |
| 20 | 11,6 | 2,5 | 7,6 | 9,4 | - | - | |
| 28 | 11,5 | 2,4 | 7,4 | 9,2 | 118 | - | |
| 11 ср | 4 | 11,5 | 2,5 | 7,7 | 9,4 | - | 2,8 |
| 20 | 11,3 | 2,4 | 7,6 | 9,2 | - | - | |
| 28 | 11,2 | 2,4 | 7,6 | 9,2 | 115 | - | |
| 12 ср | 4 | 11,6 | 2,7 | 7,8 | 9,5 | - | 1,8 |
| 20 | 11,5 | 2,5 | 7,6 | 9,3 | - | - | |
| 28 | 11,3 | 2,3 | 7,5 | 9,2 | 123 | - | |
| 15 ср | 4 | 11,6 | 2,6 | 7,8 | 9,5 | - | 1,8 |
| 20 | 11,4 | 2,5 | 7,7 | 9,3 | - | - | |
| 28 | 11,2 | 2,3 | 7,5 | 9,2 | 123 | - | |
| 17 ср | 0,4 | 10,6 | 2,5 | 7,8 | 8,5 | - | 3,0 |
| 4 | 6,0 | 1,9 | 5,1 | 6,1 | 52 | - | |
| 19 ср | 4 | 10,2 | 2,6 | 7,6 | 9,2 | - | 3,1 |
| 20 | 9,0 | 2,4 | 7,5 | 9,2 | - | - | |
| 28 | 8,8 | 2,3 | 7,5 | 9,1 | 100 | - | |
| Таблица 3 Физико-механические характеристики строительных растворов М100 | |||||||
| Пример № | Время выдержки, ч | Подвижность, см | Прочность, МПа, в возрасте | Морозостойкость, циклы | Расслаиваемость, % | ||
| 3 сут | 28 сут | 56 сут | |||||
| 4 | 4 | 11,2 | 3,5 | 10,2 | 13,1 | - | 1,8 |
| 20 | 10,8 | 3,4 | 10,1 | 13,0 | - | - | |
| 28 | 10,5 | 3,4 | 10,2 | 13,1 | 178 | - | |
| 5 | 4 | 11,3 | 3,6 | 10,3 | 13,2 | - | 1,9 |
| 20 | 10,7 | 3,5 | 10,1 | 13,1 | - | - | |
| 28 | 10,4 | 3,4 | 10,2 | 13,1 | 179 | - | |
| 6 | 4 | 11,2 | 3,5 | 10,3 | 12,9 | - | 1,8 |
| 20 | 10,8 | 3,5 | 10,2 | 12,8 | - | - | |
| 28 | 10,3 | 3,4 | 10,1 | 12,8 | 181 | - | |
| 9 ср | 4 | 11,1 | 3,6 | 10,3 | 12,9 | - | 2,6 |
| 20 | 10,9 | 3,5 | 10,2 | 12,8 | - | - | |
| 28 | 10,6 | 3,4 | 10,2 | 12,8 | 155 | - | |
| 10 ср | 4 | 11,1 | 3,5 | 10,2 | 12,9 | - | 2,5 |
| 20 | 11,0 | 3,4 | 10,1 | 12,8 | - | - | |
| 28 | 10,9 | 3,4 | 10,1 | 12,8 | 152 | - | |
| 13 ср | 4 | 11,0 | 3,5 | 10,2 | 12,9 | - | 2,7 |
| 20 | 10,9 | 3,4 | 10,1 | 12,8 | - | - | |
| 28 | 10,9 | 3,4 | 10,0 | 12,7 | 153 | - | |
| 14 ср | 4 | 11,1 | 3,5 | 10,2 | 12,9 | - | 1,8 |
| 20 | 10,9 | 3,4 | 10,1 | 12,8 | - | - | |
| 28 | 10,9 | 3,4 | 10,1 | 12,7 | 171 | - | |
| 16 ср | 4 | 10,9 | 3,5 | 10,2 | 12,8 | - | 2,3 |
| 20 | 10,8 | 3,4 | 10,1 | 12,7 | - | - | |
| 28 | 10,8 | 3,4 | 10,1 | 12,7 | 146 | - | |
| 18 ср без добавок | 0,4 | 10,5 | 3,4 | 10,0 | 12,4 | - | 2,7 |
| 4 | 6,0 | 2,7 | 7,3 | 9,8 | 76 | - | |
| 20 пр | 4 | 10,5 | 3,5 | 10,2 | 12,8 | - | 2,9 |
| 20 | 8,0 | 3,3 | 10,0 | 12,7 | - | - | |
| 28 | 7,1 | 3,1 | 10,0 | 12,7 | 151 | - | |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Строительный раствор, состоящий из портландцемента, производных жирных кислот, песка и воды, отличающийся тем, что он дополнительно включает натрий хлористый, а в качестве производных жирных кислот - щелочной сток производства растительных масел, содержащий 0,1-0,7 мас.% свободной щелочи, при следующем массовом соотношении компонентов, %:
| Портландцемент | 14,0-18,0 |
| Песок | 64,0-69,0 |
| Щелочной сток производства | |
| растительных масел | 0,8-2,5 |
| Натрий хлористый | 0,003-0,2 |
| Вода | До 100 |
Версия для печати
Дата публикации 07.01.2007гг
Created/Updated: 25.05.2018