|
(21), (22) Заявка: 2008104460/03, 05.02.2008
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
05.02.2008
(46) Опубликовано: 27.09.2009
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
SU 326154 А, 01.01.1972. SU 1724620 А1, 07.04.1992. SU 844602 А, 07.07.1981. JP 11343158 A, 14.12.1999.
Адрес для переписки:
430005, Республика Мордовия, г.Саранск, ул. Большевистская, 68, ГОУ ВПО “МГУ им. Н.П. Огарева”, отдел управления интеллектуальной собственности
|
(72) Автор(ы):
Ерофеев Владимир Трофимович (RU), Смирнов Василий Филиппович (RU), Казначеев Сергей Валерьевич (RU), Спирин Вадим Александрович (RU), Светлов Дмитрий Анатольевич (RU), Морозов Евгений Анатольевич (RU), Богатов Андрей Дмитриевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева” (RU)
|
(54) ЦЕМЕНТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к цементной композиции и может быть использовано для ремонта железобетонных конструкций. Цементная композиция включает напрягающий цемент, воду, маршалит и добавку, в качестве которой она содержит композицию, состоящую из 96-99 мас.% воды и 1-4 мас.% полигексаметиленгуанидина приведенной структурной формулы со средней молекулярной массой 900-2100 D при следующем соотношении компонентов, мас.%: напрягающий цемент – 29,5-29,8, вода – 8,4-10,1, указанная добавка – 0,6-3,0, маршалит – остальное. Технический результат заключается в придании фунгицидных свойств цементной композиции и повышении ее жизнеспособности. 3 табл.
Изобретение относится к составам бетонных смесей, содержащих добавки, и может быть использовано для ремонта железобетонных конструкций и для изготовления полов из штучных материалов.
Известны составы бетонных смесей, включающие вяжущие, заполнитель, воду и добавку (Михайлов В.В., Литвер С.Л. «Расширяющиеся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетонные конструкции». – М.: Стройиздат, 1974 г., 65 стр.).
Однако такие составы имеют малую жизнеспособность из-за быстрого схватывания и низкое биологическое сопротивление в среде мицелиальных грибов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является бетонная смесь (SU 326154, МПК С04В 13/20, опубл. 19.01.1972), содержащая напрягающий портландцемент, воду, наполнитель, например маршалит, и добавку – смесь гидрата окиси кальция и борной кислоты.
Указанная цементная композиция имеет достаточную жизнеспособность, но характеризуется пониженной биостойкостью.
Технический результат заключается в придании фунгицидных свойств цементной композиции при достаточной жизнеспособности.
Сущность изобретения заключается в том, что цементная композиция, включающая напрягающий цемент, наполнитель, воду и добавку, содержит в качестве наполнителя маршалит, а в качестве добавки композицию состава, мас.%: 96-99 вода, 1-4 полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 900-2100 D и общей формулой

где НХ – минеральная кислота – соляная, фосфорная, плавиковая,
НА – органическая кислота – муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая,
соотношение b/b+с=0.6-0.99 и c/b+с=0.01-0.04,
при следующем соотношении компонентов, мас.%
Напрягающий цемент |
29,5-29,8 |
Вода |
8,4-10,1 |
Указанная добавка |
0,6-3,0 |
Маршалит |
Остальное |
В качестве связующего используется напрягающий цемент марки НЦ-20 с нормальной густотой, тонкостью помола: остаток на сите 008 не более 10% (ТУ 5734-072-46854090-98).
Наполнителем служит маршалит марки А (ГОСТ 9077-82), с тонкостью помола, остаток на сите: 016 не более 1,0%, 010 не более 2,5%, 0063 не более 10%, просев через сито 005%, не менее 85. Массовая доля окиси кремния (SiO2), не менее 98%, массовая доля металлического железа (Fe мет) не более 0,05%, массовая доля окиси железа (Fе2O3), не более 0,05%, массовая доля окиси алюминия (Al2О3), не более 0,5%, массовая доля окиси кальция (СаО), не более 0,05%. Массовая доля влаги не более 2%.
В качестве добавки используют композицию, состоящую из 96-99% воды и 1-4% полигексаметиленгуанидина, представляющий собой биоцидный препарат с общей формулой

где НХ – минеральная кислота – соляная, фосфорная, плавиковая,
НА – органическая кислота – муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая в соотношении b/b+с=0.6-0.99 и c/b+с=0.01-0.04, со средней молекулярной массой 1500±600 D и n=5-12.
Способ изготовления цементной композиции заключается в следующем. Производят весовую дозировку компонентов, образующих цементную композицию. В воду затворения вводят добавку, содержащую композицию состава, мас.% 96-99% вода и 1-4% полигексаметиленгуанидина. В данном примере это композиция состава, мас.%: 97,5% вода, 2,5% полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 2100 D и общей формулой

где НХ – минеральная кислота – соляная,
НА – органическая кислота – лимонная,
соотношение b/b+с=0,85 и c/b+с=0,25.
Затем в работающий смеситель вводят вяжущее – напрягающий цемент, наполнитель – маршалит и воду затворения. Полученную смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Приготовленную смесь укладывают в стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из форм и отвердевают в нормальных температурно-влажностных условиях в течении 28 суток.
При исследовании предложенной цементной композиции испытания проводились на образцах нижеследующих составов (табл.1).
Результаты физико-механических испытаний приведены в табл.2
Испытания на биостойкость проводят по ГОСТ 9.049-91 методом 1 и 3. В качестве тест-организмов используют следующие виды плесневых грибов: Aspergillius niger, A. flafus, A. terreus, Penicillium cuclopium, P. funiculosum, P. chrysogenum, Paecilomyces varioti, Chaetomium globosurn, Trichoderma viride. Полученные результаты приведены в табл.3.
Из результатов табл.2 и 3 следует, что составы в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями прочности и биостойкости.
Предлагаемый состав цементной композиции по сравнению с известными решениями обладает высокими фунгицидными свойствами при достаточной жизнеспособности.
Таблица 1 |
Компонеты |
Содержание массовых частей в составах, мас.% |
 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Напрягающий цемент НЦ 20 |
29,9 |
29,8 |
29,7 |
29,6 |
29,6 |
29,5 |
29,5 |
29,7 |
Маршалит |
59,7 |
59,5 |
59,3 |
59,2 |
59,2 |
59,1 |
59,0 |
59,3 |
Гидрат оксида кальция |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
0,4 |
Борная кислота |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
0,2 |
Вода |
10,4 |
10,1 |
9,8 |
9,4 |
8,9 |
8,4 |
8,0 |
10,4 |
Добавка (композиция, |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
состоящая из 96-99% воды, |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
1-4% |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
полигексаметиленгуанидина |
– |
0,6 |
1,2 |
1,8 |
2,3 |
3,0 |
3,5 |
– |
Таблица 2 |
Свойства |
Показатели для составов |
 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Призменная прочность, МПа |
39 |
40-41 |
41-43 |
43-44 |
43-44 |
38-39 |
37-38 |
41 |
Модуль упругости, МПа |
9,1 |
9,0 |
8,9 |
8,7 |
8,4 |
8,0 |
7,7 |
8,9 |
Сроки схватывания, мин |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Начало схватывания |
29 |
28 |
27-28 |
26-27 |
25-26 |
25 |
25 |
30 |
Конец схватывания |
60 |
59-60 |
58-57 |
56-57 |
54-55 |
52-53 |
50-51 |
60 |
Таблица 3 |
Состав |
Степень роста грибов, баллы |
Характеристика по ГОСТ 9049-91 |
По табл.1-3 |
Метод 1 |
Метод 3 |
1 |
3 |
5 |
негрибостойкий |
2 |
2 |
3 |
негрибостокий |
3 |
1-2 |
3-4 |
грибостойкий |
4 |
0-1 |
2-3 |
грибостойкий |
5 |
0 |
0 |
Фунгицидный (фунгицидная зона 2 мм) |
6 |
0 |
0 |
Фунгицидный (фунгицидная зона 3 мм) |
7 |
0 |
0 |
Фунгицидный (фунгицидная зона 6 мм) |
8 |
0 |
0 |
Фунгицидный (фунгицидная зона 2 мм) |
Формула изобретения
Цементная композиция, включающая напрягающий цемент, наполнитель, воду и добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя маршалит, а в качестве добавки композицию состава, мас.%: 96-99 вода, 1-4 полигексаметиленгуанидин со средней молекулярной массой 900-2100 D и общей формулой:
 где НХ – минеральная кислота – соляная, фосфорная, плавиковая, НА – органическая кислота – муравьиная, уксусная, лимонная, олеиновая, стеариновая, глюконовая, соотношение b/b+с=0,6-0,99 и с/b+с=0,01-0,04, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
напрягающий цемент |
29,5-29,8 |
вода |
8,4-10,1 |
указанная добавка |
0,6-3,0 |
маршалит |
остальное |
|
|