RU2818617C1 - Artificial stone from a concrete mixture with the effect of active self-cleaning of the surface in the external air environment for the production of wall panels - Google Patents
Artificial stone from a concrete mixture with the effect of active self-cleaning of the surface in the external air environment for the production of wall panels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818617C1 RU2818617C1 RU2023126465A RU2023126465A RU2818617C1 RU 2818617 C1 RU2818617 C1 RU 2818617C1 RU 2023126465 A RU2023126465 A RU 2023126465A RU 2023126465 A RU2023126465 A RU 2023126465A RU 2818617 C1 RU2818617 C1 RU 2818617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete mixture
- artificial stone
- concrete
- effect
- photocatalyst
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims abstract description 11
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims description 6
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 5
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 17
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- HZYJYGJIOCXOTH-FAIYLGIWSA-N (6r,7r)-7-[[(2z)-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetyl]amino]-3-[(1-methyltetrazol-5-yl)sulfanylmethyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid;hydrochloride Chemical compound Cl.S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C(O)=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC)C=2N=C(N)SC=2)CC=1CSC1=NN=NN1C HZYJYGJIOCXOTH-FAIYLGIWSA-N 0.000 description 1
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007505 plaque formation Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения стеновых панелей, проявляющих способность к самоочищению под действием ультрафиолетового излучения.The invention relates to the production of building materials and can be used to produce wall panels that exhibit the ability to self-clean under the influence of ultraviolet radiation.
Уровень техникиState of the art
Фотокатализ представляет собой природное явление, относящееся к некоторым веществам, известным как фотокатализаторы (например, оксид титана), которые при облучении светом подходящей длины волны способны катализировать некоторые химические реакции. Более конкретно, в присутствии воздуха и света на поверхности, содержащей фотокаталитическое вещество, активируются окислительные процессы, что приводит к преобразованию и/или разложению органических и неорганических загрязняющих веществ (микроорганизмов, оксидов азота, ароматических продуктов поликонденсации, бензола, диоксида серы, монооксида углерода, формальдегида, ацетальдегида, метанола, этанола, бензола, этилбензола, метилбензола, монооксида и диоксида азота). Такие загрязняющие окружающую среду и/или токсичные вещества превращаются в процессе фотокатализа в безвредные вещества, которые могут быть смыты дождевой водой или путем промывки, такие как нитрат натрия (NaNO3), сульфат кальция (CaSO4), нитрат кальция (Ca(NO3)2) и карбонат кальция (СаСО3).Photocatalysis is a natural phenomenon that refers to certain substances known as photocatalysts (such as titanium oxide), which, when irradiated with light of the appropriate wavelength, are capable of catalyzing certain chemical reactions. More specifically, in the presence of air and light, oxidative processes are activated on the surface containing the photocatalytic substance, which leads to the transformation and/or decomposition of organic and inorganic pollutants (microorganisms, nitrogen oxides, aromatic polycondensates, benzene, sulfur dioxide, carbon monoxide, formaldehyde, acetaldehyde, methanol, ethanol, benzene, ethylbenzene, methylbenzene, nitrogen monoxide and nitrogen dioxide). Such environmental pollutants and/or toxic substances are converted through the process of photocatalysis into harmless substances that can be washed away by rainwater or by washing, such as sodium nitrate (NaNO 3 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ).
Из уровня техники известен состав бетонной смеси для самоочищающихся камней бетонных стеновых, раскрытый в патенте RU 2789568, опубл. 06.02.2023. Данный состав бетонной смеси включает композиционный фотокаталитический компонент, вяжущее, мелкий заполнитель - кварцевый песок, пластификатор, воду. В качестве композиционного фотокаталитического компонента содержит анатаз-кремнеземный материал на основе диатомита, в качестве вяжущего белый портландцемент, в качестве пластификатора - гиперпластификатор Melflux 5581F, при следующем соотношении компонентов, мас.%: композиционный фотокаталитический компонент 1,4-2,3; белый портландцемент 12-15; кварцевый песок 75-82; Melflux 5581F 0,2-0,3; вода остальное.The composition of the concrete mixture for self-cleaning concrete wall stones is known from the prior art, disclosed in patent RU 2789568, publ. 02/06/2023. This composition of the concrete mixture includes a composite photocatalytic component, binder, fine aggregate - quartz sand, plasticizer, water. It contains anatase-silica material based on diatomite as a composite photocatalytic component, white Portland cement as a binder, and hyperplasticizer Melflux 5581F as a plasticizer, with the following component ratio, wt.%: composite photocatalytic component 1.4-2.3; white Portland cement 12-15; quartz sand 75-82; Melflux 5581F 0.2-0.3; water the rest.
Также известна бетонная смесь, описанная в патенте RU 2632082, опубл. 02.10.2017. Известная смесь включает портландцемент, песок кварцевый, воду и дополнительно содержит стеклобой в виде тарного или строительного стекла фракций 0,16-10 мм, фотокаталитическую добавку диоксида титана, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент М500 12,0-20,0; песок кварцевый 26,0-32,0; стеклобой 40,0-48,0; фотокаталитическая добавка диоксида титана 0,15-0,45; вода - остальное.Also known is the concrete mixture described in patent RU 2632082, publ. 02.10.2017. The known mixture includes Portland cement, quartz sand, water and additionally contains cullet in the form of container or building glass of fractions 0.16-10 mm, a photocatalytic additive of titanium dioxide, with the following component ratio, wt.%: Portland cement M500 12.0-20.0 ; quartz sand 26.0-32.0; cullet 40.0-48.0; photocatalytic additive of titanium dioxide 0.15-0.45; water - the rest.
Известные бетонные смеси обеспечивают присутствие фотокаталитического эффекта на камне, изготовленном из этих смесей. Однако их недостаток заключается в том, что при затвердевании смеси основное содержание диоксида титана находится на поверхности камня (на границе раздела вода-воздух), вследствие чего его нельзя подвергать механической обработке без потери фотокаталитического эффекта.Known concrete mixtures provide the presence of a photocatalytic effect on stone made from these mixtures. However, their disadvantage is that when the mixture hardens, the main content of titanium dioxide is on the surface of the stone (at the water-air interface), as a result of which it cannot be subjected to mechanical processing without loss of the photocatalytic effect.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Техническим результатом заявленного изобретения является сохранение фотокаталитического эффекта после механической обработки искусственного камня, который обеспечивается за счет однородности распространения оксида титана в структуре камня, что позволяет не наносить на готовое изделие дополнительного покрытия из фотокаталитического вещества.The technical result of the claimed invention is the preservation of the photocatalytic effect after mechanical processing of artificial stone, which is ensured by the uniform distribution of titanium oxide in the structure of the stone, which makes it possible not to apply an additional coating of a photocatalytic substance to the finished product.
Указанный результат достигается тем, что искусственный камень изготовлен из бетонной смеси, содержащей при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент с содержанием клинкера не менее 94-95% от 15 до 20; микронаполнитель на основе кальцита фракции 2-100 мкм от 5 до 10; песок фракции до 0,4 мм от 5 до 10; песок фракции 0,4-1 мм от 10 до 30; мрамор белый фракции 2,5-10 мм от 40 до 60; фотокатализатор от 0,15 до 0,5; вода - остальное, при этом фотокатализатор представляет собой композицию из полимера окиси этилена и оксида титана.This result is achieved by the fact that the artificial stone is made from a concrete mixture containing the following ratio of components, wt.%: cement with a clinker content of at least 94-95% from 15 to 20; microfiller based on calcite fraction 2-100 microns from 5 to 10; sand fraction up to 0.4 mm from 5 to 10; sand fraction 0.4-1 mm from 10 to 30; white marble fractions 2.5-10 mm from 40 to 60; photocatalyst from 0.15 to 0.5; water - the rest, while the photocatalyst is a composition of a polymer of ethylene oxide and titanium oxide.
Дополнительно бетонная смесь может содержать функциональные добавки и пластификаторы, необходимые для получения заданных характеристик смеси и бетона, от 0,1 до 5 % массы бетонной смеси.Additionally, the concrete mixture may contain functional additives and plasticizers necessary to obtain the specified characteristics of the mixture and concrete, from 0.1 to 5% of the mass of the concrete mixture.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Стеновые панели с эффектом активного самоочищения поверхности изготавливаются путем полировки искусственного камня, полученного из бетонной смеси.Wall panels with the effect of active self-cleaning of the surface are made by polishing artificial stone obtained from a concrete mixture.
Бетонная смесь содержит:The concrete mixture contains:
- Цемент - является вяжущим элементом, необходимым для составления каркаса бетона. В качестве цемента возможно использовать цементы с содержанием клинкера не менее 95-94%: к примеру цемент ЦЕМ I 52,5Н (ПЦБ 1-500 Д0), белый Cemix. Общее содержание цемента в смеси составляет от 15 до 20% от массы получаемой бетонной смеси;- Cement is a binding element necessary to form the concrete frame. As cement, it is possible to use cements with a clinker content of at least 95-94%: for example, cement CEM I 52.5N (PTSB 1-500 D0), white Cemix. The total cement content in the mixture is from 15 to 20% by weight of the resulting concrete mixture;
- микронаполнитель фракции 2-100 мкм - необходим для получения плотной цементной матрицы в бетоне. В качестве наполнителя используется минеральное соединение на основе кальцита (CaCO3), например, мраморная мука или аналогичные микронаполнители с такой же дисперсностью. Общее содержание микронаполнителя составляет от 5 до 10% от массы получаемой бетонной смеси;- microfiller of fraction 2-100 microns - necessary to obtain a dense cement matrix in concrete. A mineral compound based on calcite (CaCO 3 ), for example, marble flour or similar microfillers with the same dispersion, is used as a filler. The total content of microfiller is from 5 to 10% by weight of the resulting concrete mixture;
- песок фракции до 0,4 мм является заполнителем и необходим для получения гранулометрического каркаса бетона как в бетонной смеси, так и в бетоне. Также обеспечивает декоративные характеристики готового изделия. Общее содержание песка такой фракции составляет от 5 до 10% от массы получаемой бетонной смеси;- sand of fraction up to 0.4 mm is a filler and is necessary to obtain a granulometric framework of concrete both in the concrete mixture and in concrete. Also provides decorative characteristics of the finished product. The total sand content of this fraction ranges from 5 to 10% by weight of the resulting concrete mixture;
- песок фракции 0,4-1 мм является заполнителем и необходим для получения гранулометрического каркаса бетона как в бетонной смеси, так и в бетоне. Общее содержание такого песка составляет от 10 до 30% от массы получаемой бетонной смеси;- sand of a fraction of 0.4-1 mm is a filler and is necessary to obtain a granulometric framework of concrete both in the concrete mixture and in concrete. The total content of such sand ranges from 10 to 30% by weight of the resulting concrete mixture;
- мрамор белый фракции 2,5-10 мм является заполнителем и необходим для получения гранулометрического каркаса бетона как в бетонной смеси, так и в бетоне. Общее содержание мрамора составляет от 40 до 60% от массы получаемой бетонной смеси;- white marble of fraction 2.5-10 mm is a filler and is necessary to obtain a granulometric concrete frame both in the concrete mixture and in concrete. The total marble content ranges from 40 to 60% by weight of the resulting concrete mixture;
- фотокатализатор на базе полимера с оксидом титана является необходимой частью, отвечающий за фотокаталитический эффект бетона. Представляет из себя композицию из полимера окиси этилена и оксида титана. Общее содержание фотокатализатора оставляет от 0,15 до 0,5% от массы получаемой бетонной смеси. Превышение его содержания приводит к удорожанию продукции без значительного увеличения фотокаталитического эффекта. За счет неионной природы полимера достигается равномерное распространение частиц оксида титана на поверхности частиц замкнутых пор в бетонном камне по всему объему. За счет этого возможно производство стеновых панелей со вскрытой фактурой методом полировке или резке массива бетона на более мелкие изделия (слебы, плиты). В одном из вариантов, полимером окиси этилена является полиэтиленгликоль, а масса полимера составляет не менее 5% от массы оксида титана.- a photocatalyst based on a polymer with titanium oxide is a necessary part responsible for the photocatalytic effect of concrete. It is a composition of a polymer of ethylene oxide and titanium oxide. The total content of the photocatalyst ranges from 0.15 to 0.5% by weight of the resulting concrete mixture. Exceeding its content leads to higher prices for products without a significant increase in the photocatalytic effect. Due to the nonionic nature of the polymer, a uniform distribution of titanium oxide particles on the surface of particles of closed pores in the concrete stone throughout the entire volume is achieved. Due to this, it is possible to produce wall panels with exposed texture by polishing or cutting solid concrete into smaller products (slabs, slabs). In one embodiment, the ethylene oxide polymer is polyethylene glycol, and the weight of the polymer is at least 5% by weight of titanium oxide.
Также бетонная смесь может содержать функциональные добавки и пластификаторы, которые необходимы для получения заданных характеристик бетонной смеси по подвижности и удобоукладываемости. Дополняя или заменяя добавки можно получить необходимые характеристики бетона по долговечности (морозостойкость, истираемость, водонепроницаемость, прочность). К примеру в качестве пластификатора использовался Синтефлоу ДМ-50 (производство Синтез Ока), а в качестве функциональных добавок: редиспергируемые порошки, пеногаситель и воздухововлекающая добавка. Их общее содержание может составлять от 0,1 до 5% от массы получаемой бетонной смеси.Also, the concrete mixture may contain functional additives and plasticizers, which are necessary to obtain the specified characteristics of the concrete mixture in terms of mobility and workability. By adding or replacing additives, you can obtain the necessary durability characteristics of concrete (frost resistance, abrasion, water resistance, strength). For example, Synteflow DM-50 (manufactured by Sintez Oka) was used as a plasticizer, and redispersible powders, a defoamer and an air-entraining additive were used as functional additives. Their total content can range from 0.1 to 5% by weight of the resulting concrete mixture.
Приготовление бетонной смеси осуществляется следующим образом:The preparation of the concrete mixture is carried out as follows:
В бетоносмеситель принудительного действия высыпаются все компоненты, указанные выше. Дозирование воды происходит частями 70% от требуемой массы сразу и 30% после 30 секундного перемешивания. Общее время перемешивания полученной смеси должно быть не менее 3 минут.All the components indicated above are poured into a forced-action concrete mixer. Dosing of water occurs in parts of 70% of the required mass immediately and 30% after 30 seconds of mixing. The total mixing time of the resulting mixture should be at least 3 minutes.
Полученную бетонную смесь заливают в листовую форму для получения плоских изделий с заданной по проекту толщиной или в кубическую емкость для получения в дальнейшем объемных фигур. В дальнейшем происходит твердение (набор прочности) в нормальных условиях при температуре 20°С и влажности среды не менее 95%. Также допускается применять тепло-влажностную обработку в соответствие с режимами и требованиями предприятия.The resulting concrete mixture is poured into a sheet mold to obtain flat products with a thickness specified by the design, or into a cubic container to subsequently obtain three-dimensional figures. Subsequently, hardening (strength gain) occurs under normal conditions at a temperature of 20°C and an environmental humidity of at least 95%. It is also allowed to use heat and humidity treatment in accordance with the regimes and requirements of the enterprise.
После распалубки бетонные изделия подвергаются вскрытию фактуры - полировке (для плоских изделий) или распиловки на необходимые размеры с последующей полировкой для получения лицевых панелей. Обработанные изделия (лицевые панели) могут быть покрыты гидрофобизирующей паропроницаемой пропиткой, например гидрофобизирующей кремнийорганической жидкостью, кремнийорганическим соединением или т.п., для дополнительного снижения образования налета (копоти, пыли) от естественной среды, что существенно повысит срок службы изделий и сохранит эффект фотокатализации на поверхности бетонной поверхности.After stripping, concrete products are subjected to revealing the texture - polishing (for flat products) or sawing to the required dimensions, followed by polishing to obtain front panels. Treated products (front panels) can be coated with a water-repellent, vapor-permeable impregnation, for example, a water-repellent organosilicon liquid, an organosilicon compound, or the like, to further reduce the formation of plaque (soot, dust) from the natural environment, which will significantly increase the service life of the products and preserve the photocatalysis effect on the surface of a concrete surface.
Примеры изготовленияManufacturing examples
Для подтверждения заявленных свойств были проведены испытания с различным составом бетона и способа его обработки. Полученные результаты внесены в таблицы 1 и 2.To confirm the declared properties, tests were carried out with different concrete compositions and methods of processing. The results obtained are included in tables 1 and 2.
Состав бетонной смеси в весовых значениях в сухом состоянии для контрольного образца № 1 (см. таблицу 1):Composition of the concrete mixture in dry weight values for control sample No. 1 (see Table 1):
Цемент белый - 400 кгWhite cement - 400 kg
Мука мраморная 2-100 микрон - 190 кг Marble flour 2-100 microns - 190 kg
Песок фракции 0-0,4 мм - 190 кгSand fraction 0-0.4 mm - 190 kg
Песок фракции 0,4-1 мм - 300 кгSand fraction 0.4-1 mm - 300 kg
Мрамор белый 2,5-10 мм - 1100 кгWhite marble 2.5-10 mm - 1100 kg
Пластификатор на базе полимера эфиров акриловой кислоты "Синтефлоу ДМ-50" - 3,1 кгPlasticizer based on polymer of acrylic acid esters "Synteflow DM-50" - 3.1 kg
Функциональные добавки: редиспергируемый порошок - 10 кг; пеногаситель - 2 кг; воздухововлекающая добавка - 5 кгFunctional additives: redispersible powder - 10 kg; defoamer - 2 kg; air-entraining additive - 5 kg
Вода - 170 кг.Water - 170 kg.
Состав бетонной смеси в весовых значениях в сухом состоянии для образцов №№ 2-7:Composition of the concrete mixture in dry weight values for samples No. 2-7:
Цемент белый - 400 кгWhite cement - 400 kg
Мука мраморная 2-100 микрон - 190 кгMarble flour 2-100 microns - 190 kg
Песок фракции 0-0,4 мм - 190 кгSand fraction 0-0.4 mm - 190 kg
Песок фракции 0,4-1 мм - 300 кгSand fraction 0.4-1 mm - 300 kg
Мрамор белый 2,5-10 мм - 1100 кгWhite marble 2.5-10 mm - 1100 kg
Пластификатор на базе полимера эфиров акриловой кислоты "Синтефлоу ДМ-50" - 3,1 кгPlasticizer based on polymer of acrylic acid esters "Synteflow DM-50" - 3.1 kg
Функциональные добавки: редиспергируемый порошок - 10 кг; пеногаситель - 2 кг; воздухововлекающая добавка - 5 кгFunctional additives: redispersible powder - 10 kg; defoamer - 2 kg; air-entraining additive - 5 kg
Фотокатализатор на базе полимера с оксидом титана - 4 кг Photocatalyst based on polymer with titanium oxide - 4 kg
Вода - 170 кгWater - 170 kg
Таблица 1. Результаты сравнительных испытаний самоочищения Table 1. Results of comparative tests of self-cleaning
№Sample
No.
вскрытия поверхностиWithout
surface opening
вскрытия поверхностиWithout
surface opening
вскрытием фактурыWITH
opening the invoice
вскрытием фактурыWITH
opening the invoice
вскрытием фактурыWITH
opening the invoice
вскрытием фактурыWITH
opening the invoice
Таблица 2. Результаты сравнительных испытаний самоочищения после нанесения водной дисперсии технического углерода с последующем высушиванием и промывкой проточной водойTable 2. Results of comparative tests of self-cleaning after applying an aqueous dispersion of carbon black, followed by drying and washing with running water
№Sample
No.
МПаUltimate compressive strength,
MPa
Вскрытие фактуры подразумевает собой полировку в водной среде до достижения зернистости от 400 микрон.Revealing the texture involves polishing in an aqueous environment until a grain size of 400 microns is achieved.
Полученные данные показали сохранение фотокаталитического эффекта после полировки бетона.The data obtained showed the preservation of the photocatalytic effect after concrete polishing.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818617C1 true RU2818617C1 (en) | 2024-05-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522370C2 (en) * | 2008-08-01 | 2014-07-10 | Италчементи С.П.А. | Photocatalytic composite materials containing titanium and limestone |
| US8936675B2 (en) * | 2006-08-08 | 2015-01-20 | Italcementi S.P.A. | Precast cementitious products with photocatalytic activity |
| RU2577344C2 (en) * | 2010-09-13 | 2016-03-20 | Констракшн Рисёрч Энд Текнолоджи Гмбх | Application of aluminium oxide and silicon oxide-containing compounds for manufacturing hydrophobic construction product |
| RU2632082C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Concrete mixture |
| RU2775251C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-06-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Concrete mix |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8936675B2 (en) * | 2006-08-08 | 2015-01-20 | Italcementi S.P.A. | Precast cementitious products with photocatalytic activity |
| RU2522370C2 (en) * | 2008-08-01 | 2014-07-10 | Италчементи С.П.А. | Photocatalytic composite materials containing titanium and limestone |
| RU2577344C2 (en) * | 2010-09-13 | 2016-03-20 | Констракшн Рисёрч Энд Текнолоджи Гмбх | Application of aluminium oxide and silicon oxide-containing compounds for manufacturing hydrophobic construction product |
| RU2632082C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Concrete mixture |
| RU2775251C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-06-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Concrete mix |
| RU2789568C1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Composition of the concrete mixture for self-cleaning stone concrete wall face and self-cleaning stone concrete wall face |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Janczarek et al. | Progress of functionalized TiO2-based nanomaterials in the construction industry: A comprehensive review | |
| Sugrañez et al. | Enhanced photocatalytic degradation of NOx gases by regulating the microstructure of mortar cement modified with titanium dioxide | |
| EP2242806B1 (en) | Titanium dioxide based photocatalytic composites and derived products on a metakaolin support | |
| KR101912328B1 (en) | Eco-friendly Composition of Ready Mixed Concrete in capable of reducing Scattering Dust | |
| US11814321B2 (en) | Renewable admixtures for cementitious compositions | |
| JP2011518656A (en) | Granules having photocatalytic activity and method for producing the same | |
| FI122639B (en) | Photocatalytically active composition and process for its preparation | |
| Hohol et al. | The effect of sulfur-and carbon-codoped TiO2 nanocomposite on the photocatalytic and mechanical properties of cement mortars | |
| Gonzalez-Sanchez et al. | Improvement of the depolluting and self-cleaning abilities of air lime mortars with dispersing admixtures | |
| RU2818617C1 (en) | Artificial stone from a concrete mixture with the effect of active self-cleaning of the surface in the external air environment for the production of wall panels | |
| KR101778693B1 (en) | Manufacturing method of artificial basalt having porous surface | |
| Cechova | The effect of linseed oil on the properties of lime-based restoration mortars | |
| Franzoni et al. | TiO2 in the building sector | |
| KR102159545B1 (en) | Manufacturing method of road block having a self-cleaning and road block manufactured by the method | |
| JP2007063083A (en) | Zeolite solidified body and solidifying method | |
| Tyukavkina et al. | Synthetic titanosilicate additives for special cement composites | |
| RU2412136C1 (en) | Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions) | |
| JP2005053078A (en) | Concrete block manufacturing method and concrete block | |
| KR102477171B1 (en) | Mortar composition with thermal insulation performance | |
| RU2632082C1 (en) | Concrete mixture | |
| KR102249025B1 (en) | A method of manufacturing foamed concrete aggregate capable of adsorbing and removing precursors in the atmosphere | |
| CN111925139B (en) | Cement for clear water concrete and preparation method thereof | |
| Zailan et al. | Photocatalytic behaviour of TiO2-geopolymer paste under sunlight | |
| Zajac et al. | Combined effect of photocatalyst, superplasticizer, and glass fiber on the photocatalytic activity and technical parameters of gypsum | |
| JP2000219564A (en) | Cement composition |