×
06.07.2018
218.016.6cbe

СУХАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области строительства. Технический результат - повышение огнестойкости, теплоизоляционной стойкости, водостойкости и морозостойкости покрытия, упрощение технологии нанесения покрытия: возможность нанесения покрытия без армирующей сетки, исключение предварительной грунтовки, сушки нанесенного покрытия. Сухая смесь для огнезащитного покрытия содержит, мас.%: портландцемент марки 400 30,0-45,0; легковесный заполнитель из вспученных кремнистых пород фракции 0,5-1,25 мм 15,0-35,0; необожженные кремнистые породы в виде гранул фракции 1,0-2,0 мм 3,0-9,0; необожженные измельченные кремнистые породы с размером частиц менее 100 мкм 15,0-21,0; базальтовое волокно и/или асбест 0,5-1,5; модифицированный лигносульфонат натрия 2,0-8,0; тригидроксид алюминия и/или гидроксид магния 3,0-8,0. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для приготовления состава, предназначенного для получения огнестойких, конструктивных теплоизоляционных покрытий строительных металлических и железобетонных конструкций. Изобретение может быть использовано также в нефте-, газодобывающей, нефтехимической промышленности для покрытий наружной поверхности реакторов, различного оборудования, трубопроводов, эксплуатирующихся в районах вечной мерзлоты, под водой и при больших перепадах температур и давлений внутри и вне трубопроводов и оборудования.

В настоящее время для огнезащитных покрытий используют огнезащитные составы, которые вспучиваются и обугливаются при термическом воздействии, обеспечивая огнезащиту и тепловую защиту металлической или железобетонной конструкции (преимущественно тонкослойные вспучивающиеся огнестойкие покрытия - огнестойкая краска). Другой вид огнезащитных составов содержит в своем составе вспученные полые стеклянные микросферы, пористые гранулы на основе вспученного перлита или вермикулита и др. Огнезащита основана на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты, к которому относятся, в частности, толстослойные напыляемые составы, штукатурные смеси.

Первая группа характеризуется огнезащитными составами, содержащими полимерные синтетические материалы, растворители, вулканизаторы, теплостойкие добавки, антипирены, стабилизаторы, пластификаторы и армирующие связующие наполнители (патент РФ №2120956, кл. С09К 21/14, публикация 27.10.1998, дата подачи заявки 10.03.1996). Указанные многокомпонентные составы обеспечивают огнестойкость и тепловую защиту, но их производство характеризуется сложностью многостадийной технологии подготовки дорогостоящих ингредиентов и трудоемкостью изготовления из них покрытий. При термическом воздействии возможно образование вредных и токсичных веществ. Кроме того, составы неоднородны из-за плохой совместимости структурных элементов, что не обеспечивает достаточных физико-механических свойств составов и показателей по огнестойкости.

Известен состав для получения огнестойкого покрытия теплоизоляционной штукатурной смеси, содержащий в качестве легковесного заполнителя вспененный перлит и пеностекло, в качестве плотного заполнителя - известняковую муку и кварцевый песок, в качестве вяжущего - портландцемент и гашеную известь, вспениватель, минеральные и водорастворимые добавки (Патент на изобретение №2490234, С04В. Дата публикации: август 20, 2013. Начало действия патента: Февраль 6, 2012).

Недостатком известного состава является его невысокая тепловая защита, низкая влагостойкость покрытия, обусловленная применением перлита, имеющего большую открытую пористость, необходимость применения грунтовочного покрытия перед нанесением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является известное техническое решение, касающееся получения огнезащитного покрытия на строительных конструкциях (Патент РФ №2521999, публикация 10.07.2014). Изобретение относится к получению огнезащитного состава в виде сухой смеси, затворяемой водой, содержащей, мас.%: портландцемент 20,0-60,0, вспученный вермикулит 10,0-40,0, хризотиловый асбест 5,0-25,0, шамот 5,0-25,0, вспученный перлит 10,0-30,0, полифункциональный модификатор бетона 0,1-1,0, мелкодисперсный водорастворимый клей 2,0-8,0 и водоудерживающая добавка 0,1-8,0. Технический результат - улучшение трещиностойкости за счет перераспределения деформаций по всему массиву материала.

Однако данное покрытие не обеспечивает достаточно эффективную огнезащиту, обладает невысокой водостойкостью.

Технической задачей изобретения является повышение огнестойкости и теплоизоляционной защиты, водостойкости и морозостойкости покрытия, возможность нанесения смеси без армирующей сетки и предварительной грунтовки, исключение операции сушки нанесенного покрытия.

Поставленная техническая задача достигается тем, что сухая смесь для огнезащитного покрытия, содержащая портландцемент, легковесный заполнитель, плотный заполнитель, пластифицирующую добавку, армирующий заполнитель, дополнительно содержит антипирен и содержит в качестве легковесного заполнителя вспученные гранулы кремнистых пород фракции 0,5-1,25 мм, в качестве плотного заполнителя - необожженные кремнистые породы в виде гранул фракции 1,0-2,0 мм и необожженные измельченные кремнистые породы с размером частиц менее 100 мкм, в качестве пластифицирующей добавки - лигносульфонат натрия модифицированный, в качестве армирующего заполнителя - базальтовое волокно и/или асбест, в качестве антипиренов - тригидроксид алюминия и/или гидроксид магния при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Портландцемент марки 400 - 30-45;

Вспученные гранулы кремнистых пород фракции 0,5-1,25 мм - 15-35;

Необожженные кремнистые породы в виде гранул фракции 1,0-2,0 мм - 3-9;

Необожженные кремнистые породы, измельченные с размером частиц менее 100 мкм - 15-21;

Лигносульфонат натрия модифицированный - 2-8;

Базальтовое волокно и/или асбест - 0,5-1,5;

Тригидроксид алюминия и/или гидроксид магния - 3-8.

Сухую смесь по изобретению получают путем тщательного перемешивания компонентов в сухом виде. Используют следующие материалы: портландцемент марки 400 по ГОСТ 10178, вспученные гранулы кремнистых пород фракции 0,5-1,25 мм. Гранулы готовят путем помола кремнистых аморфных пород (трепел, диатомит, опока, цеолит, вулканический пепел и др.), смешения со щелочесодержащим связующим, формования гранул и их обжига. В процессе обжига происходит вспучивание гранул с образованием плотной корки на поверхности. После охлаждения гранулы рассеивают на требуемые фракции. Плотность готовых обожженных гранул составляет 60-200 кг/м3, теплопроводность до 0,05 Вт/(м⋅К), прочность не менее 4 МПа. Необожженные кремнистые породы разных фракций готовят аналогичным образом, но без технологической операции обжига (насыпная плотность 650-750 кг/м3). Лигносульфонат натрия технический (ЛСТП) по ТУ 2455-055-58901825-2008 используют в виде порошка. Предварительно его модифицируют для целенаправленного регулирования пластических и вспенивающих свойств (щавелевая кислота, метилцеллюлоза, уротропин, полифосфат натрия, карбамид). Базальтовое волокно и/или асбест (Вата минеральная базальтовая по ГОСТ 4640-93, асбест хризотиловый ГОСТ 12871-93) в предварительно распушенном виде до размера волокон не более 6 мм. Тригидроксид алюминия и гидроксид магния технической квалификации используют в состоянии поставки без предварительной подготовки (Гидроксид алюминия ТУ 1711-001-00658716-99 и магния гидроокись (магния гидроксид) техническая СТП ТУ КОМП 1-276-10 с массовой долей гидроокиси магния не менее 93%).

Повышение огнестойкости и теплоизолирующих свойств в широком диапазоне температур обеспечивается введением вспученных кремнистых гранул, необожженных кремнистых пород, тригидроксида алюминия и/или гидроксида магния. Теплопроводность вспученных гранул в 2-3 раза меньше теплопроводности керамзита (коэффициент теплопроводности керамзита составляет 0,10-0,18 Вт/(м⋅К)). Введение необожженных кремнистых пород приводит к дополнительному эффекту теплозащиты и повышению огнезащитной эффективности. При огневом воздействии необожженные породы вспучиваются, увеличиваясь в объеме, что уменьшает теплопроводность покрытия. Возросшее термическое сопротивление и выделение воды за счет разложения исходного материала снижают температуру у поверхности покрытия. Введение тригидроксида алюминия и/или гидроксида магния также повышает теплоизолирующие свойства и огнестойкость, т.к. замедляется скорость повышения температуры в результате расхода тепла на дегидратацию вещества (разложение тригидроксида начинается при температуре выше 150°С, гидроксида магния - выше 350°С). Введение в композицию вспученных гранул кремнистых пород обеспечивает повышение водостойкости и морозостойкости покрытия за счет незначительного водопоглощения гранул - до 7% против перлита и вермикулита (400-500%), обеспечивая стабильность теплофизических и физико-механических показателей на весь срок службы.

Базальтовое волокно и/или асбест применяется в предлагаемом составе для объемного микроармирования, т.к. они обладают высокой прочностью на разрыв и высокой коррозионной стойкость. Базальтовое волокно и/или асбест существенно улучшают прочностные показатели затвердевшего покрытия, нанесенного на поверхность, т.е. прочность на изгиб и растяжение, что приводит к снижению риска образования микротрещин в толще покрытия, оказывает положительное влияние на показатели морозостойкости и ударной вязкости. При этом покрытие, получаемое из предлагаемого состава, обладает низкой усадкой, что позволяет применять его без дополнительного армирования.

Следует также отметить, что физико-механические характеристики предлагаемой смеси позволяют ее использовать не только в качестве покрытия, но и для изготовления различных строительных изделий, таких, например, как блоки различной конфигурации и размеров, теплоизоляционные панели, декоративные изделия для энергосберегающих фасадных систем. Эксперименты показали, что предлагаемая сухая смесь эффективна и при использовании ее для санации поверхностей, имеющих следы старого покрытия, поскольку обладает высокой адгезией с любыми неоднородными поверхностями.

Выбор содержания ингредиентов в составе смеси обусловлен следующим.

Портландцемент. Более низкое (менее 30%) его содержание приводит к недопустимо низкой механической прочности покрытия, а более высокое (более 45%) содержание - к высокому объемному весу затвердевшей смеси и в результате к низким теплоизоляционным свойствам и огнестойкости.

Вспученные гранулы кремнистых пород фракции 0,5-1,25 мм. Более низкое содержание (менее 15%) приводит к увеличению объемного веса (снижение теплоизоляционных свойств) и снижению огнестойкости, т.к. вспученные гранулы - основной огнестойкий заполнитель низкой теплопроводности, а более высокое (более 35их содержание приводит к снижению механической прочности покрытия.

Базальтовое волокно и/или асбест являются армирующим компонентом. Уменьшение их содержания в смеси ниже 0,5% приводит к исчезновению эффекта армирования волокнами, а превышение 1,5% - к ухудшению технологичности при изготовлении сухой смеси и снижению ее гомогенности.

Модифицированный лигносульфонат натрия технический является воздухововлекающей добавкой, регулирующей пластические и вспенивающие свойства смеси. Уменьшение содержания ЛСТП ниже 3,0% ведет к исчезновению эффекта пластификации, увеличивается конечная плотность покрытия, что ухудшает теплоизолирующие и огнестойкие свойства. Превышение 10,0% содержания ведет к ухудшению удобоукладываемости смеси, росту пористости и, как следствие, к ухудшению прочностных свойств покрытия.

Тригидроксид алюминия и гидроксид магния являются известными антипиренами. При их содержании менее 5% не проявляется эффект повышения огнестойкости. Увеличение их содержания (более 10%) снижает прочность готового покрытия.

Суммарное содержание двух фракций необожженных кремнистых пород обеспечивает повышение огнестойкости затвердевшего слоя. Выход за приведенное суммарное количество как в сторону увеличения, так и уменьшения приводит к выходу за заявленные пределы концентраций других компонентов и ухудшению свойств покрытия. Размеры фракций необожженных кремнистых пород и их количество (массовое соотношение измельченной фракции к гранулам составляет от 1,5 до 3,7) определяются условиями получения максимального положительного эффекта.

Благодаря указанному содержанию компонентов и их соотношению покрытие представляет собой негорючую теплоизоляционную систему, обладающую высокими прочностными характеристиками и теплозащитными свойствами, позволяющими надежно предохранять строительные конструкции от воздействия теплового потока и пламени. В целом заявленные пределы концентраций определяются необходимостью получения положительного технического эффекта, и выход за указанные пределы приводит к снижению свойств покрытия.

Способ приготовления покрытия заключается в затворении готовой смеси водой (20% сверх смеси) и перемешивании в течение 25-30 мин вручную или в лопастных смесителях типа СО-46 Б. Приготовленная смесь наносится на предварительно очищенную и обезжиренную металлическую поверхность ручным способом или с использованием обычных средств для нанесения покрытия (агрегаты типа МИС-800, АК-800 или подобные). Покрытие наносят неоднократно. Толщина каждого слоя 0,5-0,7 мм. Общая толщина покрытия 1,5-2,0 см. Сушку производят в естественных условиях.

В таблице 1 представлены конкретные примеры заявленной сухой смеси, а в таблице 2 - свойства получаемых покрытий.

Использование заявляемого состава по сравнению с прототипом позволяет уменьшить толщину слоя покрытия стальных конструкций на I группу с 28 до 25-26 мм на 150 мин и с 40,7 до 36-39 мм на 240 мин.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 23.
27.08.2016
№216.015.4e4f

Волокнистый наноцемент и способ его изготовления

Изобретение предназначено для улучшения качественных характеристик наноцемента, а именно повышения прочности на сжатие и растяжение при изгибе, трещиностойкости и коррозионной стойкости материалов и изделий на его основе. Волокнистый наноцемент, содержащий в мас.%, алитовый портландцементный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595284
Дата охранного документа: 27.08.2016
13.01.2017
№217.015.6581

Способ внутренней отделки помещений здания

Изобретение направлено на создание покрытия конструкций (стены, пол, потолок), обеспечивающего экологическую безопасность при выделении вредных веществ, а именно аммиака, из зараженных конструкций. Технический результат заключается в создании покрытия, обладающего высокими экологическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592320
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.806d

Арматурный стержень периодического профиля

Изобретение направлено на создание арматурного стержня периодического профиля с улучшенными свойствами по жесткости, прочности и повышение степени сцепления с бетоном в железобетонных конструкциях. Арматурный стержень периодического профиля содержит сердечник круглого сечения, продольные ребра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602251
Дата охранного документа: 10.11.2016
24.08.2017
№217.015.95e9

Арматурный прокат для изготовления металлических сеток и каркасов

Изобретение относится к области металлургии, в частности направлено на создание упрочненного арматурного проката для изготовления металлических сеток и каркасов для армирования железобетонных конструкций из низкоуглеродистой стали. Для улучшения эксплуатационных свойств арматурный прокат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608927
Дата охранного документа: 26.01.2017
25.08.2017
№217.015.c5c5

Способ возведения монолитных железобетонных конструкций

Изобретение направлено на возведение монолитных водонепроницаемых конструкций большой протяженности без использования дополнительной гидроизоляции. Указанный технический результат достигается тем, что бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой прочностью класса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618552
Дата охранного документа: 04.05.2017
19.01.2018
№218.016.0968

Способ определения деформируемости основания

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для испытания массива армированного щебеночными вертикальными элементами слабого грунта. Для этого определяют деформируемость основания армированного слабого грунта. Способ включает в себя компрессионное сжатие штампом образца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631617
Дата охранного документа: 25.09.2017
20.01.2018
№218.016.1418

Способ сооружения буронабивной сваи

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления буронабивных свай при усилении существующих фундаментов. Способ сооружения буронабивной сваи включает бурение скважины, заполнение ее бетонной смесью и опрессовку грунта стенок скважины. После заполнения бетонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634759
Дата охранного документа: 03.11.2017
20.01.2018
№218.016.1433

Способ возведения высотного здания на естественном основании

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве высотных зданий на естественном основании, в том числе и в сейсмических районах, неравномерные осадки которых близки или превышают предельно допустимые. Способ возведения высотного здания на естественном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634762
Дата охранного документа: 03.11.2017
29.05.2018
№218.016.5533

Вибростенд для испытаний строительных конструкций на сейсмическую нагрузку

Изобретение относится к области строительства, а именно к стендам для испытаний строительных конструкций, моделей, фрагментов зданий и сооружений, а также самонесущих и ненесущих элементов и оборудования в их составе в виде стен, перегородок, навесных фасадов, инженерных систем и другого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654339
Дата охранного документа: 17.05.2018
06.07.2018
№218.016.6d0f

Способ устройства свайно-плитного фундамента и свайно-плитный фундамент, возведенный этим способом

Изобретение относится к области строительства зданий и сооружений со свайным фундаментом на слабых грунтах методом вдавливания свай заводского изготовления в грунт. Способ устройства свайно-плитного фундамента методом вдавливания свай с шагом в грунт включает устройство опорной плиты с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660153
Дата охранного документа: 05.07.2018
Показаны записи 1-3 из 3.
20.04.2014
№216.012.bbcf

Способ получения теплоизоляционных блоков

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов с закрытой пористостью. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии производства теплоизоляционных материалов, снижении стоимости продукции. Предварительно готовят связующий раствор путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513807
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.05.2015
№216.013.4abe

Смесительное устройство технологической линии для производства гранулированных пеностеклокристаллических материалов

Полезная модель относится к производству строительных материалов, а именно к производству гранулированных материалов на силикатной основе, используемых в качестве заполнителя, в частности, легких и особо легких бетонов, а также для насыпной тепло-звукоизоляции. Полезная модель направлена на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550641
Дата охранного документа: 10.05.2015
25.08.2017
№217.015.9e78

Способ получения гранулированного строительного материала

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов и гранулированных теплоизоляционных материалов для засыпной теплоизоляции, а также к получению полуфабриката для производства гранулированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605982
Дата охранного документа: 10.01.2017
+ добавить свой РИД