Патент на изобретение №2390510

(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения строительных материалов на основе цемента с определенными свойствами, в частности строительных материалов из пенобетонов, полистиролбетонов, а также тротуарной плитки. Комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента содержит, мас.%: смолу древесную омыленную – SDO-L 20-80, отход производства капролактама – щелочной сток производства капролактама – ЩСПК 20-80. Технический результат – повышение прочности и пластифицирующей способности при сохранении однородности формовочной смеси и высокой пенообразующей способности. 1 табл.

Предлагаемая комплексная добавка относится к производству строительных материалов и может быть использована для получения строительных материалов на основе цемента с определенными свойствами, в частности строительных материалов из пенобетонов, полистиролбетонов, а также тротуарной плитки.

В настоящее время известны добавки для получения строительных материалов на основе цементов с заданными свойствами. Так, известна добавка для получения легких полистиролбетонных изделий, содержащая смесь дикарбоновых кислот, смесь солей дикарбоновых кислот и смолу древесную омыленную при соотношении компонентов (мас.%) 35-60, 25-30 и 15-35 соответственно (патент РФ 2082695, опубл. 27.06.1997).

Однако введение данной добавки в полистиролбетонную смесь приводит к расслаиванию смеси в момент ее приготовления, что снижает прочностные показатели получаемых строительных полистиролбетонных изделий. Известна также добавка для получения полистиролбетонных изделий, представляющая, в частности, собой смесь гидроксида железа, перманганата калия или бихромата калия с воздухововлекающей добавкой, при этом в качестве воздухововлекающей добавки может быть использована смола древесная омыленная (патент РФ 2100322, опубл. 27.12.1997). Данная добавка также не позволяет получить исходную формовочную смесь, обладающую однородностью.

Известна комплексная добавка для поризованных бетонов, состоящая из функционально-активной добавки, выбранной из группы, содержащей, в частности, водный слой производства капролактама, смолы древесной омыленной и натриевой соли продуктов конденсации и нейтрализации отходов производства фенола на основе кумилфенола и димеров -метилстирола (патент РФ 2143413, опубл. 27.12.1999). Предлагаемая добавка позволяет улучшать теплофизические и прочностные свойства готовых изделий из поризованных бетонов, в том числе и полистиролбетонных, за счет повышения однородности исходной формовочной смеси.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к предлагаемой добавке является пенообразующая добавка для строительных смесей на основе цемента, которую получают способом, описанным в патенте РФ 2292317, опубл. 27.01.2007.

Данная добавка представляет собой продукт нейтрализации древесной смолы, в качестве которой используют смолу, выделенную из кислой воды, путем экстракции кислой воды органическим растворителем с последующей отгонкой от экстракта растворителя и выделения смолы, при этом используемая для выделения смолы кислая вода образуется после отделения отстойной смолы от жидких продуктов пиролиза древесины.

Данная добавка позволяет получать однородную строительную смесь и обладает высокой пенообразующей и пластифицирующей способностью. Однако недостатком данной добавки является ее высокая стоимость, недостаточная прочность и пластифицирующая способность.

Задачей предлагаемой заявки является разработка комплексной добавки для строительных смесей на основе цемента, позволяющей при невысокой ее себестоимости получать строительную смесь, обладающую высокой прочностью и пластифицирующей способностью, при этом сохраняющую однородность формовочной смеси и высокую пенообразующую способность.

Поставленная задача решается комплексной добавкой для строительных смесей на основе цемента, содержащей смолу древесную омыленную и отход производства капролактама, согласно изобретению в качестве смолы древесной омыленной она содержит смолу SDO-L, а в качестве отхода производства капролактама – щелочной сток производства капролактама ЩСПК при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Техническим результатом предлагаемой комплексной добавки является снижение ее себестоимости в 4 раза по сравнению с прототипом, повышение пластифицирующей способности строительной смеси на 30% и прочности на 10% при сохранении однородности формовочной смеси и высокой ее пенообразующей способности.

Данный технический результат обусловлен тем, что в качестве отхода производства капролактама добавка содержит щелочной сток производства капролактама ЩСПК, который представляет собой водный раствор натриевых солей кислых продуктов воздушного окисления циклогексана и его модификацию с капролактамом и натриевой солью -аминокапроновой кислоты с содержанием циклогексанола до 1%, циклогексанона до 0,3%, рН от 10 до 13, плотностью от 1,1 до 1,2 г/см³, с суммарной долей капролактама и натриевой соли -аминокапроновой кислоты до 7%.

При этом предлагаемая добавка позволяет расширить ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.

Кроме того, использование в качестве одного из компонентов отхода производства капролактама, а именно щелочной сток производства капролактама ЩСПК, позволяет утилизировать его и, как следствие, приводит к улучшению экологии.

Снижение себестоимости предлагаемой добавки обусловлено использованием отхода производства капролактама, а повышение пластифицирующей способности и прочности строительных изделий обусловлено большим воздухововлечением при приготовлении строительной смеси.

Предлагаемую комплексную добавку получают путем перемешивания при комнатной температуре расчетного количества смолы древесной омыленной SDO-L и щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

Примеры конкретного получения предлагаемой комплексной добавки

Пример 1.

Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 20 г смолы древесной омыленной SDO-L и 80 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.

В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 20 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 80 маc.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

Пример 2.

Для получения 100 г предлагаемой комплексной добавки берут 80 г смолы древесной омыленной SDO-L и 20 г щелочного стока производства капролактама ЩСПК, перемешивают их при комнатной температуре.

В результате получают предлагаемую комплексную добавку, содержащую 80 мас.% смолы древесной омыленной SDO-L и 20 мас.% щелочного стока производства капролактама ЩСПК.

С использованием полученной комплексной добавки в примерах 1 и 2 были получены образцы строительной смеси на основе цемента, при этом при получении образцов была использована рецептура, принятая в лабораториях по испытанию строительных материалов. Полученные образцы были испытаны в лаборатории и результаты испытания приведены в таблице.

Как видно из полученных результатов, предлагаемая комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента при невысокой ее себестоимости обладает высокой прочностью, пластифицирующей и пенообразующей способностью и позволяет достичь однородности формовочной смеси.

При этом предлагаемая добавка позволяет расширить не только ассортимент добавок для производства строительных материалов из керамзитбетонов и полистиролбетонов, но также и ассортимент добавок для производства тротуарной плитки.

Кроме того, использование в качестве одного из компонентов водного слоя производства капролактама позволяет утилизировать отход производства и, как следствие, приводит к улучшению экологии.

Таблица
Реологические показатели образцов строительной смеси на основе цемента с введенной комплексной добавкой, полученной в примерах 1 и 2.
примера	Состав комплексной добавки (соотношение смолы SDO-L:ЩСПК), мас.%	Свойства пластифицирующей добавки	Свойства бетона
Пенообразующая способность, см3	Кратность пены	Стойкость пены	Плотность пены, кг/л	Осадка конуса, см	Прочность при сжатии через 28 суток, МПа
1.	20:80	60	9,0	1,1	0,09	10,8	47,4
2.	20:80	64	9,6	1,2	0,10	9,6	44,6

Формула изобретения

Комплексная добавка для строительных смесей на основе цемента, содержащая смолу древесную омыленную и отход производства капролактама, отличающаяся тем, что в качестве смолы древесной омыленной она содержит смолу SDO-L, а в качестве отхода производства капролактама – щелочной сток производства капролактама – ЩСПК при следующем соотношении компонентов, мас.%: