Гидрофобные растворы для гипсовой плитки. Лаковое покрытие для гипсовой плитки. Домашние средства защиты гипса от влаги
Владельцы патента RU 2305667:
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве гипса и гипсовых изделий для придания водоотталкивающих свойств. Комплексная добавка для гидрофобизации гипса содержит, мас.%: метилсиликонат натрия 29-32, гексафторсиликат натрия 0,5-1,5, хлорид алюминия 4-6, вода остальное. Технический результат - повышение влагозащитных и механических свойств, т.е. долговечности строительных материалов, изготовленных из гипса. 2 табл.
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.%:
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.%:
Похожие патенты:
Изобретение относится к пеногипсовым материалам, используемым в производстве теплоизоляции строительного назначения, легких строительных деталей, например, сердечников многослойных стеновых панелей, сухой штукатурки и т.п.
Изобретение относится к способу изготовления гипсовых плит, имеющих плотность сердцевины меньше 0,77, содержащему стадии получения пены из воды и поверхностно-активного вещества, состоящего из по меньшей мере одного алкилсульфата формулы H(CH2)nOSO3 -M+, в которой n обозначает число в диапазоне от 6 до 16, М представляет собой одновалентный катион и среднее число атомов углерода nm находится в интервале от 9 до 10, и введения полученной пены в гипсовую массу, причем количество вводимого поверхностно-активного вещества не превышает 0,32 г на литр гипсовой массы.
Гипс – это природный материал, обладающий прекрасными свойствами — прочностью, красотой и долговечностью. Из него можно изготавливать изделия различного размера, цвета и декора. Однако, к сожалению, лепнина обладает одним не очень приятным свойством – гигроскопичностью, поэтому «не любит» контактировать с водой.
Такая особенность создает множество проблем при уходе за гипсом. При его использовании в помещениях с повышенной влажностью и на наружных фасадах зданий, на поверхности изделий могут проявляться плесень, высолы и трещины. Это связано с разрушением материала, вызванным сыростью.
Как «закрыть» гипсовые поры
Вся проблема вызвана тем, что лепной декор по своей структуре пористый, а это позволяет воде проникать внутрь. «Запечатав» поры, можно получить идеальную водоотталкивающую поверхность, которую можно мыть водой и даже растворами бытовой химии. Такие изделия приобретают красивый блеск и интересную фактуру.
Современная промышленность выпускает целый ряд специальных герметиков, изготовленных на основе полиорганосилоксана. При их использовании гипсовый декор покрывается водоотталкивающей пленкой, что обеспечивает изделиям высокую степень гидроизоляции;
В продаже имеется множество разных составов, изготовленных на основе кремнийорганических сополимеров. Этими средствами можно покрывать не только лепнину, расположенную в доме, но и гипсовые статуи, установленные на улице. После применения подобных веществ гипсовые изделия получают водоотталкивающие и пылеотталкивающие свойства, а украшения, установленные вне помещений, не обледеневают.
Все современные составы для гидроизоляции гипса пожаробезопасны, не имеют неприятного запаха и не вызывают аллергической реакции и прочих негативных воздействий на организм человека. Наносятся они с помощью кисти или пульверизатора. Эти жидкости способны проникать внутрь гипсовых пор, обеспечивая дополнительную влагоизоляцию. Они затекают во все мельчайшие пустоты, отверстия и элементы узоров.
Последние промышленные разработки позволили создать средства комбинированного действия, обладающие бактерицидным, антигрибковым и гидроизоляционным действием. Покрытая ими лепнина не создаст никаких проблем.
Домашние средства защиты гипса от влаги
- Если вы не хотите использовать промышленные средства, то обработайте гипсовую поверхность лаком, изготовленным из равного количества мела и отбеленного воска. Перемешанные компоненты перед употреблением размешиваются в воде (420 мл на 140 грамм смеси), после чего состав ставят на огонь. Смесь несколько раз доводят до кипения снимают с огня, пока она не стает однородной. Остывший лак наносят кистью на поверхность гипса несколько раз. После высыхания поверхность лепнины натирается до блеска мягким материалом. Такая пленка сохранит изделия из гипса от разрушения.
- Можно использовать отбеленный воск, растворенный в скипидаре или уайт-спирите. При использовании таких средств внутри помещений нужно применять противопожарные меры и оставлять окна открытыми.
Чтобы влага мне попадала внутрь , и , необходимо провести дополнительную герметизацию стыков, возникших при монтаже, с помощью силиконового герметика.
Использование водоотталкивающих средств увеличивает износостойкость гипса, срок его службы и значительно облегчает уход. Среди выпускаемых гидроизоляционных составов можно найти те, которые улучшают блеск лепнины или, наоборот, сохраняют ее матовость. Это позволяет подобрать вариант для декора конкретного помещения
цена
практичность
внешний вид
простота изготовления
трудоемкость при использовании
экологичность
Итоговая оценка
Представляет собой осадочный минерал, встречающийся в природе в виде пластов осадочной породы. Это кристаллы белого, прозрачного цвета, имеющие всевозможные оттенки от желтоватого до красного. Образуется минерал вследствие испарения воды, насыщенной кальцием.
Сегодня гипс широко известен как строительный материал, используемый для отделочных и штукатурных работ. Он также используется в архитектуре и ландшафтном дизайне.
Добыча, из чего делают гипс
Гипс добывают на месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней. Их дробят в специальных дробилках, а затем сушат для выпаривания имеющейся в них влаги.
Сухие фракции измельчаются в мельницах до состояния порошка и отправляются в печь для обжига. Порошок обжигается на протяжении 1-2 часов при температуре 150-160 градусов. На выходе получается мелкодисперсная смесь белого цвета, полностью готовая к использованию.
Месторождения
Гипс распространен повсеместно на территории России. Основными местами добычи гипса являются Владимирская, Архангельская и Иркутская области, Средняя Азия, Поволжье, Башкирия и Западное Приуралье. Среди других стран можно отметить Испанию, Тунис, Грецию и Марокко.
Месторождения гипса возникают ввиду следующих факторов:
- Выветривание залежей соли.
- На местах соляных озер образуется в виде химического осадка.
- Является сопутствующей породой на старых месторождениях нефти, серы и ангидритов.
- Часто залежи минерала обнаруживают в устьях древних рек.
На видео — как добывают и перерабатывают гипс на заводе Форман:
Состав
По химическому составу — это водный раствор сульфата кальция. Его химическая формула — Ca ? 2H2O. При нагревании до 140 градусов из его кристаллической решетки выделяется вода, в результате чего образуется так называемый полуводный гипс.
Если продолжить нагрев минерала, то образуется строительный (обожженный) гипс. Такой материал используют в виде порошка. Если к такому порошку вновь добавить воду, то вода присоединится к сульфату кальция, а материал обретет твердость.
Отстойник
Для отделения гипса и песка из водной смеси используются специальные устройства, называемые гипсоотстойниками. Они позволяют собирать гипс и песок в отдельную емкость, а воду направлять в систему слива. Отстойник необходимо подключать между мойкой и сливной трубой.
Добавки для гипса
Поскольку гипс состоит из довольно хрупкого вещества — кальция, то для улучшения качества получаемого материала, к нему добавляют различные вещества и примеси.
Пропитки
Гипсовые поверхности являются пористыми, поэтому требуют пропитки специальными составами. Поры заполняются, а после высыхания поверхность считается готовой к дальнейшей покраске. В качестве пропитки обычно используют натуральную олифу.
Если ее нет, то можно воспользоваться раствором жидкого стекла или клеем ПВА. После нанесения состава необходимо дождаться его полного высыхания, а лишь затем приступать к покраске поверхности.
Пластификатор
При помощи таких добавок как пластификаторы удается изменять , а также контролировать степень его текучести. Кроме того, некоторые виды пластификаторов способны придавать готовым гипсовым изделиям дополнительную прочность. В целом отмечается повышение темпов производства изделий из гипса, более эффективное и рациональное использование оборудования.
Гидрофобизатор
Гидрофобизирующие составы, предназначенные для введения в гипсовые растворы, служат для уменьшения водопоглощения гипса с сохранением его паропроницаемости. Это позволяет избежать появления конденсата на поверхности гипса даже при возникновении резкой разницы температур.
Помимо этого, такие добавки увеличивают прочность затвердевшего изделия или гипсовой поверхности и защищают его от образования плесени и грибков. Гидрофобизатор проникает в поры гипса и начинает действовать сразу после высыхания.
Принцип работы гидрофобизатора
Лак
Лаки используются для отделки уже готовых гипсовых поверхностей. Дело в том, что необходимо уменьшить впитывающую способность гипса, то есть, закрыть его поры. Для этого рекомендуется пропитать поверхность олифой или лаком. Лучше использовать водорастворимые лаки на основе акрила или смолы.
Такой состав проникает глубоко в поры гипса, а на его поверхности образует тонкую и прочную пленку, обладающую хорошей адгезией. Такая поверхность будет надежно защищена от влаги. Для примера можно назвать несколько разновидностей лака для гипса: «Изоплен», «Dulux Trade Acrylic», «Izo Sol».
Клей
Некоторые виды клея используются в качестве добавок в гипсовые растворы. Это не только увеличивает прочность готовых изделий, но и повышает их водостойкость. Большинство видов клея способствует более медленному схватыванию раствора. Используются обычно клей ПВА, костный клей, обойный клей (КМЦ) и другие разновидности клеевых составов.
Краска (пигмент)
С целью придания необычных цветов, используются порошкообразные железоокисные пигменты. Они выпускаются в виде порошка различного цвета. Пигменты не растворяются в воде, органических растворителях и прочих жидких средах, поэтому цветной гипс не утратит своей окраски с течением времени.
Такие пигменты не выгорают на солнце и не изменяют своего цвета. Пигментный порошок смешивается с сухим гипсом и равномерно распределяется по всему его объему.
Замедлитель схватывания
Гипс склонен к очень быстрому застыванию, поэтому рекомендуется использовать замедлители схватывания, способные повысить живучесть гипсового раствора. Количество такой добавки зависит от ее вида. В качестве добавок используются тартраты натрия, представляющие собой соли винной кислоты, а также цитраты натрия (соли лимонной кислоты).
На практике выгоднее добавлять в воду для раствора обычную лимонную кислоту. Кроме этого, в качестве замедлителей также используют клей ПВА, жидкое стекло, животный клей, препарат «Декстрин» или уже готовые сухие смеси.
Модификатор
Полимерные добавки, вводимые в гипсовый раствор, способны модифицировать его, создавая гипсополимерные композиты. В зависимости от количества вводимого модификатора изменяются свойства затвердевшего изделия.
При минимальном их количестве увеличивается прочность и повышается стойкость к разрушению на открытом воздухе. Если ввести много модификатора, то изделие приобретет водонепроницаемость, морозостойкость, а также повысится его износостойкость.
Обычно модификаторы выпускаются в виде сухого порошка белого цвета. Для использования модификатора необходимо порошок растворить в воде, которая будет применяться для затворения гипса.
Как действуют модификаторы на прочностные качества гипсовых растворов
Чем растворить гипс
Сухая гипсовая смесь растворяется обычной водой. Чем выше температура воды, тем быстрее происходит реакция перехода жидкого раствора в твердое состояние. После затвердевания гипс водой не растворяется.
Однако если хранить затвердевшее гипсовое изделие или просто кусок застывшего гипса в условиях высокой влажности, то постепенно прочность гипса уменьшается, и гипс становится хрупким. Для повторного использования застывший гипс прокаливают в печи для удаления излишков влаги, а затем перемалывают в порошок.
Как увеличить прочность и сделать его крепче
Для повышения прочности гипсовых поверхностей или изделий рекомендуется вводить в раствор специальные добавки. Это полимерная фибра, различные виды клея (КМЦ, ПВА, костный клей), известь-пушонка, бура, жидкое стекло. Отличные результаты дает армирование гипсовых поверхностей полимерной монтажной сеткой.
Чтобы придать гипсовому изделию прочность, сравнимую с прочностью керамики, его на сутки погружают в насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов. Затем изделие нужно нагреть до температуры 550 градусов. Вы будете удивлены его прочностью.
Как сделать гипс в домашних условиях
Гипс широко применяется в быту для изготовления всевозможных изделий. Для его приготовления в домашних условиях требуется заготовить сухой гипсовый порошок, воду и посуду для размешивания состава. В посуду заливают воду, а затем медленно всыпают туда сухую смесь, постоянно помешивая раствор.
Делать все нужно аккуратно, но быстро, так как гипс может застыть раньше, чем будет из нее что-либо изготовлено. Весь процесс приготовления должен занимать не более 2 минут. Рекомендуется использовать холодную воду.
Концентрация раствора должна быть по густоте как жидкая сметана. Если раствор получается слишком жидкий, то добавьте еще немного сухой смеси. Но осторожно, так как добавлять воду для разбавления излишне сухого раствора нельзя.
Полученную смесь необходимо использовать как можно быстрее. Если раствор успел затвердеть, то его применять уже недопустимо. Поэтому работайте с небольшими порциями гипсовой смеси.
Видео расскажет, что используют в качестве пластификатора для гипса при создании изделий из него своими руками:
Сколько в среднем стоит данный строительный материал
Стоимость сухого гипсового порошка является вполне доступной для населения. Она зависит от расфасовки порошка, фирмы-производителя и стоимости транспортной доставки в ваш регион. Средняя цена 1 килограмма строительного гипса составляет от 50 до 90 рублей. Медицинский гипс стоит дороже. Его стоимость может доходить до 150 рублей за килограмм.
ТУ 2229-001-73350653-2006
Наиболее эффективный и не имеющий аналогов продукт для придания гидрофобных свойств изделиям из гипса.
Состав вводят в воду затворения гипса непосредственно перед затворением — так называемая объемная гидрофобизация – это наиболее эффективный способ защиты гипса от влаги.
НЕ предназначен для поверхностной обработки.
Состав и свойства
Гипс и изделия из него известны, наверное, всем и используются в строительстве, архитектуре, медицине и искусстве. Еще древние египтяне использовали гипс как вяжущий строительный материал, промышленное же производство началось в ХII веке.
На сегодняшний день положительные свойства делают гипс очень распространенным материалом в строительстве, поскольку он:
- имеет небольшую объемную массу;
- обладает низкой теплопроводностью;
- обеспечивает хорошую звукоизоляцию;
- экологически чист: не содержит и не выделяет вредных веществ, затвердевший гипс не пахнет;
- при пожаре препятствует распространению огня (20% от массы гипса составляет связанная кристаллизационная вода, которая при нагревании выделяется и работает как “встроенный огнетушитель”);
- затвердевая, немного увеличивается в объеме, что позволяет заполнять пустоты и получать хорошие слепки;
- удобен в работе и обработке: все лишнее легко убирается или, наоборот, наращивается необходимое;
- работает как кондиционер: при избыточной влажности поглощает пары воды и отдает их назад при излишней сухости.
К сожалению, у гипса имеется и существенный недостаток – крайне низкая водостойкость. Попадание воды на поверхность изделий из гипса приводит к практически мгновенному их намоканию, намокший же гипс катастрофически теряет свою прочность. Тоже происходит и в условиях очень высокой влажности. Ранее считалось невозможной эксплуатация строительных конструкций из гипса при относительной влажности более 60%.
Решение этой проблемы было найдено в использовании гидрофобизированного гипса. Такой гипс (в отличие от гипса, покрытого пленкообразующими составами) полностью сохраняет свои ценные свойства, но устойчив к временному воздействию воды и высокой влажности.
Существует два типа гидрофобизации гипса – поверхностная и объемная. В первом случае обрабатывается уже готовое изделие, и этот способ обычно применяется в реставрационной практике, а также для окончательной отделки небольших объектов, например, лепнины и других элементов декора, статуэток и др.
Для поверхностной гидрофобизации гипса очень хорошо зарекомендовал себя гидрофобизатор «Неогард 2». Он наносится на поверхность высушенного гипса в два слоя, причем второй слой сразу после впитывания первого (менее чем через минуту). Суммарный расход гидрофобизатора составляет 450 г/м2. Далее изделие сушится при комнатной температуре в течение 1-2 суток, после чего его можно при необходимости протирать влажной тряпкой, мыть водой и т.д. По внешнему виду поверхность гидрофобизированного изделия остается неотличимой от необработанной. Неогард-2 дает отличные результаты для любых сортов гипса и не выделяет в воздух вредных веществ ни на стадии высушивания, ни в дальнейшем. Состав глубоко (до 1 см) проникает в гипс, поэтому небольшие случайные повреждения (царапины) изделия не нарушают его гидрофобности.
Капли воды, попавшие на поверхность пластинки из гипса, обработанной гидрофобизатором Неогард-2, не впитываются.
Однако не всегда в производстве, особенно в массовом, поверхностное нанесение гидрофобизатора технологично, а, например, при производстве гипсокартона попросту неосуществимо. В таких случаях применяется объемная гидрофобизация.
Специально для этих целей в НПФ “НЕО+” была разработана гидрофобизирующая добавка «Неогард – Гипс 0,2». Она представляет собой полностью готовую к применению композицию на основе кремнийорганических олигомеров с активными добавками. Основные свойства Неогард-гипс-0,2:
однородная бесцветная жидкость, не эмульсия, не дисперсия (не боится мех.воздействий, заморозки разморозки)
морозостойка (температура замерзания ниже минус 60°С)
не оказывает вредного воздействия на кожные покровы, не выделяет вредных паров
горюча, но взрывобезопасна
не меняет внешнего вида готовых изделий
проста в применении
Для получения оптимальных результатов Неогард-гипс-0,2 вводится при тщательном перемешивании в воду затворения гипса непосредственно перед затворением. Количество вводимой добавки зависит от типа используемого гипсового вяжущего и водогипсового фактора, но, как показали многочисленные эксперименты, «Неогард – Гипс 0,2» обычно обеспечивает снижение водопоглощения (испытание по ГОСТ 23789-79) готового изделия до уровня 5-6% при добавке в количестве от 0.2 до 0.25% в расчете на массу сухого гипса:
Зависимость водопоглощения готового гипсового изделия от массы введенной гидрофобизирующей добавки «Неогард – Гипс 0,2». Усредненные результаты более 40 испытаний.
Добавка «Неогард – Гипс 0,2» хорошо совместима с большинством пластификаторов, красителей и пигментов. Введение добавки «Неогард – Гипс 0,2» мало изменяет характеристики гипсового теста (растекаемость обычно слегка увеличивается, времена застывания и схватывания изменяются в пределах нескольких секунд) и почти не изменяет прочностные характеристики готовых изделий.
Вода, попавшая на поверхность гипсового блока, изготовленного с применением гидрофобизирующей добавки «Неогард – Гипс 0,2», не впитывается.
Изобретение относится к комплексной добавке для объемной гидрофобизации гипса и может быть использовано при изготовлении гипсовых изделий для придания им водоотталкивающих свойств. Комплексная добавка для объемной гидрофобизации гипса содержит, мас.%: тетраэтоксисилан 3-10, олигометилгидридсилоксан остальное. Технический результат - повышение водоотталкивающих и прочностных свойств готового гипсового изделия. 2 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве изделий из гипса для придания им водоотталкивающих свойств.
При различных применениях гипса существенно иметь материал, обладающий хорошими механическими свойствами. Необходимо, чтобы материал и после увлажнения сохранял свои исходные свойства (внешний вид, механическую прочность). С этой целью гипс следует гидрофобизировать, т.е. придать ему водоотталкивающие свойства. Различают поверхностную и объемную гидрофобизацию. В случае объемной гидрофобизации обработку целесообразно производить в процессе изготовления гипсового изделия - путем добавления к затворяющей воде гидрофобизирующего соединения.
Широко известны гидрофобизирующие кремнийорганические составы для гипса в виде водных растворов этил- или метилсиликонатов натрия или калия (М.Г.Воронков и др., Гидрофобизация, - Киев, 1973, с.239; М.В.Соболевский и др. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. - М., 1975, с.296), или алюмометилсиликоната натрия (Энциклопедия полимеров (в 3-х томах) / Под ред. В.А.Каргина и др. - М., 1972, T.1, стр.630).
Известна также для гидрофобизации широкого круга строительных и других материалов добавка на основе олигоэтилгидридсилоксана (Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. - М., 1973, с.174; ГОСТ 10834-76). Обычно это соединение в качестве добавки к затворяющей воде на стадии производства гипсовых изделий используют в виде водной эмульсии. Недостатками такой эмульсии являются сложность и дороговизна производства, низкая стойкость при хранении, полная потеря ценных свойств после охлаждении ниже точки замерзания (0°С). Применение чистого олигоэтилгидридсилоксана в экономически обоснованных количествах не позволяет достичь необходимой гидрофобизации.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является добавка на основе олигометилгидридсилоксана (Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. - М., 1973, с.174). Эту добавку вводят в воду затворения на стадии производства гипсовых изделиях, или в чистом виде, или также в виде водной эмульсии. Недостатком известной добавки является снижение прочности готового гипсового изделия и, как следствие, его долговечности.
Новым техническим результатом данного изобретения является создание комплексной добавки, которая обеспечивала бы более высокие водоотталкивающие и прочностные свойства готового гипсового изделия, имела сравнительно невысокую стоимость, была максимально проста в изготовлении и экологически безопасна.
Технический результат достигается за счет того, что комплексная добавка для объемной гидрофобизации гипса, включающая олигометилгидридсилоксан, согласно изобретению, дополнительно содержит тетраэтоксисилан, при этом содержание указанных ингредиентов должно быть в следующем соотношении, мас.%:
Эффективность применения данной комплексной добавки обусловлена тем, что она включает в себя одновременно две кремнийорганических жидкости, которые обеспечивают одновременное образование полиметилсилоксановых цепочек и трехмерных силикатных сеток в массе гипса, причем первые из них обеспечивают необходимую гидрофобность изделия, а вторые повышают его прочность. Таким образом, данная структура обеспечивает более высокие водоотталкивающие и прочностные свойства готового гипсового изделия.
Примеры конкретного выполнения
1. Приготовление комплексной добавки.
К олигометилгидридсилоксану в количестве 940 кг при непрерывном помешивании со скоростью 200-250 об/мин, постепенно добавляют тетраэтоксисилан количестве 60 кг. Продолжают перемешивание образовавшейся жидкости до полной гомогенизации. Полученную композицию используют, как добавку к затворяющей воде на стадии производства гипсовых изделий. В зависимости от сорта гипса и водогипсового фактора, введение порядка 0.15-0.3% от массы гипса предложенной комплексной добавки позволяют получать для готовых гипсовых изделий устойчивое значение водопоглощения ниже 10% при сохранении или повышении механической прочности. 2. Испытание образцов гипса на водопоглощение.
Полученную комплексную добавку вносят в воду затворения гипса. Водогипсовый фактор 0.6. Полученные образцы высушивают до постоянной массы, взвешивают и далее погружают в воду на 2 часа. Слой воды над поверхностью изделия должен быть не менее 5 см. Образцы извлекают, удаляют избыточную воду с помощью фильтровальной бумаги и снова взвешивают. Водопоглощение (А, %) рассчитывают по формуле , где m - масса после погружения в воду; m o - масса исходного образца.
Для получения предложенной комплексной добавки были приготовлены три состава ингредиентов. Количественные составы, количество добавки от массы гипса и результаты испытаний образцов в сопоставлении с прототипом представлены в таблицах 1 и 2.
На основании результатов испытаний, представленных в таблицах, можно сделать вывод, что предлагаемая комплексная добавка обеспечивает высокие водоотталкивающие и прочностные свойства готового гипсового изделия (водопоглощение гипса не более 10%, прочность выше прочности гипса с добавкой прототипа). Кроме того, добавка предельно проста в приготовлении и применении, экологически безопасна, не меняет внешнего вида изделия, содержит относительно дешевые исходные компоненты, следовательно, доступна широкомасштабному использованию в строительстве.
| Таблица 1 | ||||
| Водопоглощение образцов гипса с предложенной комплексной добавкой (водопоглощение гипса без добавки - 34%) | ||||
| Состав добавки, мас.% | Процент добавки от массы сухого гипса | |||
| 0.15% | 0.20% | 0.25% | 0.30% | |
| Водопоглощение, A (%) | ||||
| Олигометилгидридсилоксан (прототип) | 12 | 8.1 | 5.3 | 4.2 |
| Олигометилгидридсилоксан - 97%, Тетраэтоксисилан - 3% | 9.7 | 7.5 | 4.9 | 3.9 |
| Олигометилгидридсилоксан - 94%, Тетраэтоксисилан - 6% | 7.6 | 7.0 | 4.7 | 3.7 |
| Олигометилгидридсилоксан - 90%, Тетраэтоксисилан -10% | 8.2 | 7.4 | 4.9 | 3.9 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Комплексная добавка для объемной гидрофобизации гипса, включающая олигометилгидридсилоксан, отличающаяся тем, что дополнительно содержит тетраэтоксисилан при следующем соотношении компонентов, мас.%.
