Комплексная добавка для гидрофобизации гипса

Комплексная добавка для гидрофобизации гипса

Реферат

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве гипса и гипсовых изделий для придания им водоотталкивающих свойств.

При различных применениях гипса существенно иметь материал, обладающий стойкими механическими свойствами. Существенно также, чтобы материал сохранял после контакта с влажностью свои исходные свойства (внешний вид, механические свойства). С этой целью гипс следует гидрофобизировать, т.е. сделать его малочувствительным к воде. Именно с целью улучшения стойкости гипса к воде возникла необходимость обрабатывать гипс в массе. В случае гидрофобизации в массе обработку производят в процессе изготовления гипса обычно путем добавления к затворяющей воде гидрофобизующего соединения.

Широко известны гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости в виде водных растворов алкилсиликонатов щелочных металлов (Воронков М.Г. и др. Гидрофобизация, Киев, 1973, с.239; Соболевский М.В. и др. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов, М., 1975, с.296).

Известна порошкообразная композиция для гидрофобизации штукатурки, образующаяся при прокаливании природного или синтетического гипса, содержащая алкилгидридполисилоксан (А), гидроколлоид (В) и полисахарид, включающий по меньшей мере одну камедь (RU 2199500 С2, 27.08.2002). Недостатком данной композиции является сложная технология приготовления, экологически небезопасна и не обладает антисептическим действием.

Ближайшим из аналогов является комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду (NZ 508508A, 28.06.2002).

Целью данного изобретения является создание комплексной добавки, которая обладала бы более высокими влагозащитными и механическими свойствами (уменьшение влагопоглощения и повышение долговечности) за счет упрочнения гипса в массе, невысокой стоимостью, была проста в изготовлении, экологически и пожаробезопасна.

Поставленная цель достигается за счет того, что комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду, дополнительно содержит гексафторсиликат натрия, хлорид алюминия, а в качестве кремнийорганической жидкости - метилсиликонат натрия, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Метилсиликонат натрия	29-32
Гексафторсиликат натрия	0,5-1,5
Хлорид алюминия	4-6
Вода	Остальное

Эффективность применения данной комплексной добавки обусловлена образованием гидрофобных алюмометилсиликонатных сеток в массе гипса. В качестве комплексообразователя, содержащего кремний в шестерной координации, используется гексафторсиликат натрия, который позволяет контролировать процессы структурообразования в гипсе. Одновременно в результате гидролиза гексафторсиликата натрия образуется кремниевая кислота, способная к взаимодействию с алюмометилсиликонатом натрия.

Таким образом, указанные процессы приводят к упрочнению гидрофобных алюмометилсиликонатных сеток внутри гипса. Такая структура обладает более высокими влагозащитными свойствами и предотвращает проникновение влаги в массу гипса.

Пример конкретного выполнения.

1. Приготовление комплексной добавки.

Приготовление комплексной добавки осуществляют в два этапа:

1 этап. К водному раствору метилсиликоната натрия (ГКЖ 11) при непрерывном помешивании со скоростью 100-150 об/мин постепенно в течение 30 мин добавляют хлорид алюминия марки "ч" или "чда". Процесс перемешивания занимает 2-2,5 ч. Не прекращая перемешивания, в приготовленную смесь добавляют гексафторсиликат натрия "ч" или "чда" и снова перемешивают в течение 2-3 ч.

2 этап. Смесь оставляют на следующие сутки и разливают по емкостям. Полученную смесь используют как гидрофобизирующую добавку в гипс. В зависимости от сорта гипса и процента водоотношения при замесе гипса добавление порядка 1,0-1,4% к массе гипса предложенной комплексной добавки позволяет получать устойчивое значение водопоглощения 10%.

2. Испытание образцов гипса на водопоглощение.

Полученную добавку вносят в воду затворения гипса. Водогипсовый фактор (В/г) 0,6. Полученные образцы высушивают до постоянного веса. Взвешивают и далее погружают в воду на 2 ч. Снова взвешивают. Водопоглощение (А, %) рассчитывают по формуле

где m - масса образца после погружения в воду; m_сух - масса высушенного образца. Для получения предложенной добавки были приготовлены три состава ингредиентов. Количественный состав добавки от массы гипса и результаты испытаний образцов представлены в табл. 1 и 2.

На основании результатов испытаний, представленных в табл. 1 и 2, можно сделать вывод, что предлагаемая добавка обладает высокими влагозащитными и механическими свойствами (влагопоглощение гипса не более 10%), что свидетельствует о ее высоких гидрофобизирующих свойствах. Кроме того, добавка проста в приготовлении и применении, на водной основе, экологически и пожаробезопасна, обладает антисептическим действием, не меняет внешнего вида изделия и его механических свойств, дешевые исходные компоненты, следовательно, доступна широкомасштабному использованию в строительстве.

Таблица 1
Водопоглощение образцов гипса, изготовленных с предложенной комплексной добавкой
Состав комплексной добавки	Метилсиликонат натрия, мас.%	Хлорид алюминия, мас.%	Натрий кремнефтористый, мас.%	Вода, мас.%
Количество добавки, %	А, %	29	4	0,5	66,5
0	30-40
1,2	16
1,4	11
1,6	7
1,8	5
2,8	4
0	30-40	30	5	1,0
1,2	15				64
1,4	10
1,6	7
1,8	5
2,0	3
0	30-40	32	6	1,5	60,5
1,2	14
1,4	10
1,6	7
1,8	5
2,0	3
Таблица 2
Механические свойства образцов гипса, изготовленных с предложенной добавкой
Кол-во добавки в % от массы сухого гипса	Водогипсовое отношение	Водопоглощение, %	Прочность на изгиб, МПа	Прочность на сжатие, МПА
0	0,7	38,5	5,3	6,9
1,5	0,7	3,7	4,0	6,0
1,25	0,7	8,1	4,2	7,0

Комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гексафторсиликат натрия, хлорид алюминия, а в качестве кремнийорганической жидкости - метилсиликонат натрия при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:

Метилсиликонат натрия	29-32
Гексафторсиликат натрия	0,5-1,5
Хлорид алюминия	4-6
Вода	Остальное