Цементно-песчаная композиция

Цементно-песчаная композиция

Реферат

Изобретение относится к строительным материалам, а именно, к составам смесей, которые могут быть использованы для защиты бетонных поверхностей зданий и сооружений различного назначения из бетона, железобетона, камня и кирпича.

Известны многочисленные защитные композиции с использованием цементного вяжущего с различными добавками, которые используют для реставрации, ремонта и строительства бетонных, кирпичных и каменных сооружений.

Обеспечение долговечной защиты реставрируемых, реконструируемых, а также вновь строящихся зданий и сооружений, в том числе от миграции влаги, является весьма актуальным.

Известна композиция для реставрации древних сооружений из разрушающегося камня, включающая цементное вяжущее - портландцементный клинкер, добавку на основе соли неорганической кислоты - нитрит натрия, хромат калия и воду (RU, патент № 2017704, С 04 В 41/62, 1994 г.).

Недостатком этой композиции является невысокая скорость схватывания и твердения - 1-2 суток.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является цементно-песчаная композиция для защиты бетонных поверхностей, включающая цемент, песок и воду, а также неорганическую ионогенную комплексную добавку - нитрат, карбонат, сульфат натрия и хлорид, карбид, гидроксид кальция (RU, патент № 2072335, С 04 В 28/00, 1997 г.).

Недостатками этой композиции являются содержание в ней хлоридов, а также высокое водопоглощение, что препятствует ее использованию в качестве гидроизоляции, а также для ремонта и реставрации.

Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей цементно-песчаной композиции для защиты бетона, камня и кирпича за счет использования в качестве гидроизоляции с гидрофобизирующими свойствами.

Технический результат заключается в снижении водопоглощения и повышении долговечности стен и других строительных конструкций, в частности, памятников архитектуры.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в цементно-песчаной композиции, включающей цемент, песок, воду и комплексную добавку, комплексная добавка дополнительно содержит сульфат кальция и метил и/или этил силиконат натрия и/или калия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

гидроксид кальция	0,6-0,9
карбонат натрия	1,3-1,4
сульфат кальция	2,5-3,0
метил и/или этил силиконат натрия и/или калия	0,001-0,1
цемент	36,0-40,0
песок	39,0-49,0
вода	остальное

А также за счет того, что комплексная добавка дополнительно содержит нитрат натрия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

гидроксид кальция	0,6-0,9
карбонат натрия	1,3-1,4
сульфат кальция	2,5-3,0
нитрат натрия	0,9-1,8
метил и/или этил силиконат натрия и/или калия	0,001-0,1
цемент	36,0-40,0
песок	39,0-49,0
вода	остальное

при этом, метил и/или этил силиконат натрия и/или калия используют в твердом или жидком виде, предпочтительно, в виде порошка СИАКОР или кремний-органических жидкостей - ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11.

Для приготовления композиции в качестве вяжущего (36,0-40,0 мас.%) используют, например, портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178-85, а в качестве заполнителя (39,0-49,0 мас.%) - кварцевый песок, например, по ГОСТ 8736-93.

Заявленные количества вяжущего и заполнителя обеспечивают необходимую и достаточную прочность защитного слоя.

Комплексная добавка содержит гидрофобизатор (0,001-0,1 мас.% по сухому веществу), в качестве которого используют, например, СИАКОР - порошкообразный метилсиликонат натрия, полностью растворимый в воде - ТУ 6-02-1-042-92 или гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11 метил и/или этил силиконат натрия и/или калия по ТУ 6-02-696-76, а также регуляторы сроков схватывания - сульфат кальция (гипсовое вяжущее) (2,5-3,0 мас.%) - ГОСТ 125-79, гидроксид кальция (известь строительная гидратная без добавок) (0,6-0,9 мас.%) - ГОСТ 9179-77 и карбонат натрия (сода) (1,3-1,4 мас.%).

Кроме того, комплексная добавка может содержать ускоритель твердения (0,9-1,8 мас.%) - нитрат натрия. Заявленное содержание нитрата натрия обеспечивает стехиометрическое соотношение с другими компонентами комплексной добавки.

Сочетание в комплексной добавке гидрофобизатора (СИАКОРА), гипса, извести и соды приводит к изменению сроков схватывания, увеличению глубины проникновения в бетон и кирпич и снижению водопоглощения.

Для приготовления заявленной цементно-песчаной композиции предварительно смешивают все сухие компоненты композиции, а затем перед использованием затворяют водой.

В случае использования в качестве гидрофобизатора кремнийорганических жидкостей их следует вводить в воду затворения, с последующим соединением с сухими компонентами композиции.

Для оценки характеристик защитных композиций были проведены испытания по стандартным методикам.

Испытания на прочность проводились по ГОСТ 10180-90 "Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам" на образцах-кубах с гранью 7 см.

Испытания предложенных композиций на водопоглощение проводились на кирпичах с нанесенной композицией по ГОСТ 7025-91 "Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости".

Примеры составов предложенной цементно-песчаной композиции приведены в табл.1.

Свойства композиции по прототипу, по воспроизведенным авторами данным, и предложенной композиции приведены в табл.2.

Таким образом, введение в комплексную добавку цементно-песчаной композиции гидрофобизирующей добавки и гипса позволяет снизить водопоглощение бетонных, каменных и кирпичных поверхностей, что приводит к повышению долговечности стен и других конструкций.

Таблица 1.Состав композиции
№ состава	Состав, %
Цемент	Песок	Вода	Гидрофобизатор* (по сухому)	Сульфат кальция	Гидроксид кальция	Карбонат натрия	Нитрат натрия
1	по прототипу
2	40	39	16,29	0,1	2,5	0,8	1,31	-
3	35,89	44,08	14,79	0,02	2,97	0,9	1,35	-
4	36.59	43,76	13,49	0,01	2,5	0,7	1,34	1,61
5	35,63	43,68	14,61	0,02	2,94	0,89	1,34	0,89
6	36.59	43,76	13,49	0,01	2,5	0,7	1,34	1,61
*В качестве гидрофобизатора использовали: в составе 2, 3 - "СИАКОР", в составе 4, 5 - ГКЖ-10, в составе 6 - смесь ГКЖ-10 и ГКЖ-11.

Таблица 2Свойства композиции
№ состава	Срок схватывания (от н.с. до к.с.)	Прочность на сжатие (в возрасте 2 суток), кг/см2	Глубина проникновения, см	Адгезия	Водопоглощение кирпича, % мас
В бетон	В кирпич
1	0 ч 10 мин	14,7	2,5	0	Разрыв по бетонному образцу/кирпичу	15
2	1 ч 05 мин	29,9	2,5	8	11,5
3	0 ч 10 мин	99,4	10	9	9,0
4	0 ч 35 мин	52,1	16	18	10,5
5	0 ч 10 мин	71.2	12	19	8,6
6	0 ч 35 мин	52,1	16	18	10,5

1. Цементно-песчаная композиция, включающая цемент, песок, воду и комплексную добавку, содержащую гидроксид кальция и карбонат натрия, отличающаяся тем, что комплексная добавка дополнительно содержит сульфат кальция и метил и/или этил силиконат натрия и/или калия при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:

Гидроксид кальция	0,6-0,9
Карбонат натрия	1,3-1,4
Сульфат кальция	2,5-3,0
Метил и/или этил силиконат натрия
и/или калия (по сухому)	0,001-0,1
Цемент	36,0-40,0
Песок	39,0-49,0
Вода	Остальное

2. Цементно-песчаная композиция по п.1, отличающаяся тем, что комплексная добавка дополнительно содержит нитрат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид кальция	0,6-0,9
Карбонат натрия	1,3-1,4
Сульфат кальция	2,5-3,0
Нитрат натрия	0,9-1,8
Метил и/или этил силиконат натрия
и/или калия (по сухому)	0,001-0,1
Цемент	36,0-40,0
Песок	39,0-49,0
Вода	Остальное

3. Цементно-песчаная композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что метил и/или этил силиконат натрия и/или калия используют в твердом или жидком виде.

4. Цементно-песчаная композиция по п.3, отличающаяся тем, что в твердом виде используют порошок СИАКОР.

5. Цементно-песчаная композиция по п.3, отличающаяся тем, что в жидком виде используют кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и/или ГКЖ-11.