Патент на изобретение №2382005
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПЛАСТИФИЦИРУЮЩАЯ ДОБАВКА В СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ВКЛЮЧАЮЩИЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА
(57) Реферат:
Изобретение относится к пластификаторам – добавкам, позволяющим регулировать реологические и физико-механические свойства строительных композиций на основе минеральных вяжущих веществ (различные виды цементов, гипс, магнезиальные вяжущие, извести). Технический результат – улучшение физико-механических свойств материалов, содержащих минеральные вяжущие вещества. Пластифицирующая добавка в строительные материалы, включающие минеральные вяжущие вещества, полученная сульфированием концентрированной серной кислотой фенольной смолы – отхода производства фенола и ацетона кумольным способом с нейтрализацией, где используют фенольную смолу состава, мас.%: фенол до 10, изопропилбензол 0,05, ацетофенол до 24, димер
Изобретение относится к пластификаторам – добавкам, позволяющим регулировать реологические и физико-механические свойства строительных композиций на основе минеральных вяжущих веществ (различные виды цементов, гипс, магнезиальные вяжущие, извести). Предлагаемая добавка-пластификатор может вводиться с водой затворения по традиционной технологии приготовления смеси или при совместном помоле цементного клинкера, гипса и добавки для получения вяжущего низкой водопотребности. Известная пластифицирующая добавка, наиболее близкая к полученным из отходов производства, – поверхностно-активная добавка гидрофильно-пластифицирующего действия – лигносульфонат технический (ЛСТ). Лигносульфонат технический – продукт переработки отходов целлюлозно-бумажных комбинатов. Представляет собой кальциевые или натриевые соли лигносульфоновых кислот, содержащие активные функциональные группы разной полярности (-SO3H, -ОН, >С=O), чередующиеся с неполярными радикалами. Недостаток ЛСТ состоит в том, что состав добавки зависит от многих факторов: возраста и породы используемой древесины, условия нейтрализации, осаждения и ферментации (Добавки в бетон. Справочное пособие. Под ред. В.С.Рамачандрана. – М.: Стройиздат, 1988, с.91-93). Из известных технических решений наиболее близкой по совокупности существенных признаков для получения указанного технического результата к предлагаемой добавке является пластифицирующая добавка по патенту РФ – отход производства фенола следующего состава:
– формалин технический, – серная кислота, – натр едкий, – пеногаситель ЦОП. Сульфирование проводится до 3,5 часов, процесс поликонденсации идет до 1 часа. Недостатком способа получения является достаточно длительный и сложный технологический процесс (с использованием многих компонентов, многоступенчатый процесс синтеза добавки, и кроме того вводится дополнительно пеногаситель ЦОП). Задачей изобретения является получение пластифицирующей добавки с хорошими потребительскими характеристиками с использованием в качестве сырья отходов местного производства, параллельно решая экологическую проблему, не уступающей по реологическим свойствам аналогам и улучшающей физико-механические свойства материалов, содержащих минеральные вяжущие вещества. Технический результат достигается тем, что для получения добавки используются ароматические соединения, представляющие собой отход производства фенола и ацетона по кумольному способу – фенольную смолу, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пластифицирующая добавка в строительные материалы, включающие минеральные вяжущие вещества, полученная сульфированием концентрированной серной кислотой фенольной смолы – отхода производства фенола и ацетона кумольным способом с нейтрализацией, отличающаяся тем, что используют фенольную смолу состава, мас.%:
осуществляют сульфирование при соотношении указанных смолы и кислоты 1:1-2 соответственно в течение 1,5 часа, последующую нейтрализацию 20% раствором гидроксида калия до слабощелочной реакции рН 8,0-8,5, затем выпаривание полученной смеси до сухого остатка и измельчение (табл.1).
В таблице 2 приведены компоненты и показатели пластификаторов предлагаемых и прототипа.
В таблице 3 приведены результаты испытания для сравнения предложенной пластифицирующей добавки с известными – ЛСТ и прототипом – пластификатором по изобретению RU 2323907 от 10.05.2008. Эффективность новой пластифицирующей добавки по предложенному способу оценивалась по ГОСТ 30459-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов». Образцы мелкозернистого бетона (цементно-песчаного раствора) изготавливались и испытывались в соответствии с ГОСТ 10180 и ГОСТ 310.1-310.4-81. Полученные составы с граничными количественными значениями и свойства образцов для этих составов приведены в Таблице 3, где также приведены показатели пластификатора-прототипа и добавки, наиболее близкой к полученным из отходов производства (ЛСТ). Как видно из Таблицы 3, новый способ приготовления пластификатора с использованием компонентов в указанных пределах улучшает технологические и эксплуатационные показатели бетонных смесей. Часть образцов подвергалась твердению при нормальных условиях, другая часть образцов подвергалась тепловлажностной обработке (ТВО) по режиму
Применение предлагаемой добавки указывает (табл.3) на эффект, проявляющийся в реологии бетонных смесей, а также в улучшении ряда физико-механических показателей бетона по сравнению с контрольным (бездобавочным), а также в сравнении с прототипами. Предлагаемая добавка синтезируется на основе отходов производства, что позволяет при этом решать несколько задач: техническая – увеличение подвижности, жизнеспособности, прочности (особенно при ТВО), морозостойкости, уменьшение деформаций усадки; экономическая – снижение стоимости добавки и возможное снижение расхода цемента; экологическая проблема – данный отход утилизируется захоронением на спецполигонах. Предлагаемая пластифицирующая добавка предполагает широкое применение в строительстве. Она может применяться для приготовления смесей бетонов любых классов (марок) и любого назначения – как для изготовления сборных и монолитных конструкций, так и для различных условий эксплуатации, для приготовления строительных композиций на основе минеральных вяжущих веществ (различные виды цементов, гипса, магнезиальных вяжущих, извести). Рекомендуемые дозировки предлагаемой добавки пластификатора 0,1
Формула изобретения
Пластифицирующая добавка в строительные материалы, включающие минеральные вяжущие вещества, полученная сульфированием концентрированной серной кислотой фенольной смолы – отхода производства фенола и ацетона кумольным способом с нейтрализацией, отличающаяся тем, что используют фенольную смолу состава, мас.%:
осуществляют сульфирование при соотношении указанных смолы и кислоты 1:1-2 соответственно в течение 1,5 ч, последующую нейтрализацию раствором гидроксида калия до рН 8,0-8,5, затем выпаривание полученной смеси до сухого остатка и измельчение. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
-метилстирола до 32, сложные фенолы до 32,4, едкий натр до 2, фенолят натрия до 26, углеводороды 1, сухой остаток 17,3, осуществляют сульфирование при соотношении указанных смолы и кислоты 1:1-2 соответственно в течение 1,5 ч, последующую нейтрализацию раствором гидроксида калия до рН 8,0-8,5, затем выпаривание полученной смеси до сухого остатка и измельчение. 3 табл.
2323907 от 10.05.2008 (5 с.) «Способ получения пластификатора для бетонных смесей». Способ получения пластификатора включает сульфирование серной кислотой концентрированной отхода производства фенола кумольным методом, разбавление водой реакционной сульфомассы, поликонденсацию с формалином, нейтрализацию продукта поликонденсации 40%-ным раствором едкого натра, смешение пеногасителя с нейтрализованным продуктом поликонденсации и последующую сушку, в качестве пеногасителя используется ЦОП (водная эмульсия оксипропилированного полимера с эмульгатором – смесью полиоксиэтиленгликолевых эфиров олеиновой кислоты). Для получения пластификатора используется:
cyx. ост., %
0,5% от массы минерального вяжущего вещества.