CS202727B1

CS202727B1 - Pojivo na bázi cementářského slínku

Info

Publication number: CS202727B1
Application number: CS279478A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Skvara; Jaroslav Stanek; Karel Kolar; Jaroslav Novotny; Zdenek Zadak
Original assignee: Frantisek Skvara; Jaroslav Stanek; Karel Kolar; Jaroslav Novotny; Zdenek Zadak
Priority date: 1978-05-02
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1981-01-30

Description

Vynález se týká pojivá se zvýšenou pevností v tahu, vhodného zejména pro stavební účely, které je ve své hmotě vyztuženo příměsí materiálu odlišného chemického složení, fyzikálních vlastností a tvaru.

Ve světové technice je již dlouhou dobu známo vyztužování pojiv, například sádry, hlinitanového cementu a portlandského cementu, pomocí materiálů, jejichž úěelem je zvýšení relativně nižší pevnosti pojiv v tahu v poměru k pevnosti v tlaku. Různé druhy materiálů používaných pro výztuže ee od sebe velmi liší. Mimo použití azbestových vláken různé délky a skleněných vláken o tloušlce 8 až 20 mikrometrů a délce 10 až 100 mm je známo také využití keramických vláken o tloušlce 2 až 10 mikrometrů, ocelových vláken o tloušlce 5 až 500 mikrometrů, vláken polypropylenových, nylonových a polyesterových o tloušlce více než 4 mikrometry a přírodních vláken, jako je bavlna, konopí a sisal, o tloušlce 5 až 500 mikrometrů.

Uvedenými druhy vláken, které jsou zality, zapěchovány anebo jinak vpraveny do pojiv, se až dosud vyztužovaly sádra a hlinitanový nebo portlandský cement, u kterých měrný povrch nepřesahuje 350 m /kg. Jejich nevýhodou je věak okolnost, že se u těchto pojiv v krátké době po přípravě nemůže dosáhnout potřebné vyšší pevnosti. Jedním z vlivů, které na pevnost mají negativní vliv, je nutnost, aby při přípravě pojivá bylo používáno větší

202 727

202 727 množství vody, dosahující až w 0,6 i více, aby tak do suspenze cementu mohla být vhodně vpravena vyztužujíeí vlékna. V důsledku vyěěího obsahu vody vytvořené konečné pojivo nemůže bez dalších úprav dosáhnout vyěěí pevnosti.

Tak například A. J. Majumdar a dalěí (Glass Technology 9 (1968) 78; též Fibre reinforeed Cement Compoeites /Techn. Report of Materials Technology Divišion of Cement Society 1974/) nastříkali do formy směs kaše z portlandského cementu, to jest elínku jemně umletého se sádrovcem, popřípadě popílkem, na měrný povrch nepřesahující 200 až 300 m²/kg a 4,5 až 5,4 hmot. % vyztužujících skleněných vláken o délce v rozmezí 2 až 5 cm z nízkoelkalického dolomitického skla S nebo ze skla obsahujícího kysličník zirkoničitý a vzdorujícího korozivním účinkům alkalicky reagujících látek, načež po odsátí přebytečné vody a po zatuhnutí výrobky byly z formy vyjmuty. Po 7 dnech výrobky prokázaly pevnost v ohybu v rozmezí 22,2 až 24,5 MPa a po 28 dnech měly pevnost v rozmezí 19,1 až 20,9 MPa. Dále jsou známy práce H. 0. Allena (J. of Phyeice D 5 /1972/ 331), který vpravil do suspenze cementu o w = 0,4 4,4 hmot. %, počítáno na konečný výrobek, skleněných vláken o dálce

3,4 cm, obsahujících kysličník zirkoničitý, vzdorných vůči alkalickým látkám a na povrchu opatřených povlakem pólyvinylaoetátu. Přebytečná voda byla odstraněna vibrací, střídavým lisováním a odsáváním. Po 28 dnech uloženi ve vodě bylo dosaženo pevnosti v ohybu 25,0 MPa. Dosažené hodnoty ovšem nevyhovovaly všem požadavkům kladeným na vyztužené pojivá, a proto byl prováděn rozsáhlý výzkum jak by bylo možno jejich vlastnosti, zejména pevnost, zlepšit alespoň o 10 absolutních % nebo nejméně o 25 relativních %, počítáno na průměrnou pevnost v tahu za ohybu u dosud známých pojiv; zejména má být vyřeěeno pojivo na bázi hydraulicky aktivní látky, která ve své hmotě bude vyztuženo příměsí materiálu chemického složeni, fyzikálních vlastností a vnější formy odlišná od pojivá, při čemž bude mít větší hodnotu pevnosti nežli vyztužená pojivá až dosud známá. Cestu k tomu ukázala práce K. Koláře a dalších (podle čs. autorského osvědčení č. 175803 - 1976), kteří vyřešili složení cementová káže na bázi umletého eementářekáho slínku, obsahujícího 2 až hmot. % soli lignineulfonové kyseliny; to umožnilo, aby vodní součinitel cementová suspenze byl významně snížen a dobrá zpracovatelnost zůstala zachována. Je taká znám vynález K. Koláře (podle če. autorského osvědčení č. 198053), jehož podstatou je pojivo na bázi jemně mletého eementářekáho slínku o měrném povrchu až 3·000 m²/kg a příměsi nejméně 0,0025 hmot. % derivátu ligninsulfonanu, obsahující 2 až 95 hmot. % částic o velikosti do mikrometrů, přičemž u zatvrdlých kaší, malt a betonů se dosáhne vyhovujících pevností i bez příměsi sádrovce.

Předmětem tohoto vynálezu je pojivo na bázi eementářekáho elínku se zvýšenou pevností v tahu, obsahující 75 až 99,75 % hmot. eementářekáho elínku o měrném povrchu v rozmezí 200 až 3.000 m²/kg, kde velikost nejméně 1 % hmot., s výhodou více nežli 25 % hmot., částic je v rozmezí 0,01 až 5 mikrometrů, dále obsahujíoí 0,01 až 15 % hmot. derivátu ligninu, jako je ligninaulfonan sodný, a popřípadě 0,1 až 5 % hmot. uhličitanu, kyselého uhličitanu nebo hydroxidu alkalického kovu nebo hydroxidu kovu alkalická zeminy, počítáno na celková množství eementářekáho elínku. Podstatou vynálezu je složení pojivá, které

202 727 obsahuje 0,25 až 25 % hmot. výztužných prvků, jako jsou vlákna, například syntetická, o průměru v rozmezí 1 mikrometru až 5 cm a délce více než 1 mm, počítáno na celkové množství pojivá.

Vyšší účinky pojivá podle tohoto vynálezu ve srovnání s dosud známými cementy se pro jevují zejména ve zvýšené pevnosti v tahu za ohybu v poměru k pevnosti v tlaku. Vzhledem k zrychlenému růstu pevnosti zpevněných cementů lze předmět vynálezu s výhodou využít například při stavebních pracích, které mají být provedeny ve zkráceném termínu (zkrácení odstávky provozu výrobních závodů), při opravách komunikací (letištních ploch), při opravách stavebních panelů atd.

Příklad 1 %ní cementářský slínek se umele na měrný povrch 650 m /kg a obsah 12 % hmot. částic o velikosti nejvýše 5 mikrometrů a připraví se z něj homogenní kaše o vodním součiniteli w = 0,27· V záměsové vodě se rozpustí 2 % hmot. ligninsulfonanu sodného a 1 % hmot. uhličitanu draselného, do vzniklé kaše se postupně a za sebou následovně přidají 3 % hmot, skleněných vláken o délce 10 mm a průměru 10 mikrometrů ze sodno-vápenatého skla vzdorného alkaliím, počítáno na celkový obsah cementářského slínku. Směs tuhne cca 25 minut; po dvou hodinách stání má pevnost v tlaku 3,0 MPa. Po 24 hodinách pevnost v tahu za ohybu je 18 MPa, po 3 dnech 19 MPa, po 7 dnech 24 MPa, po 28 dnech 26 MPa a po 180 dnech 32 MPa.

Kontrola na bázi portlandského cementu:

Pojivo se připraví stejným způsobem jako je výše uvedeno, použije se však vodní součinitel w = 0,35, aby z portlandského cementu bylo možno umíchat kaši. Přebytek vody se odsaje na nejnižší možnou hodnotu, to je na w = 0,29. Pevnost v tahu za ohybu po 24 hodinách nelze zjistit (vzorek se láme); po 3 dnech pevnost je 1,5 MPa, po 7 dnech 12,0 MPa, po 28 dnech 18 MPa. Pojivo podle vynálezu dosáhne tedy po 28 dnech pevnosti v tahu za ohybu cca 44 % vyšší, nežli jsou hodnoty dosažené pomocí dosud používaného portlandského cementu.

Příklad 2

Z 94 % hmot. cementářského slínku o měrném povrchu 640 m /kg se 14 % hmot. částic menších nežli 5 mikrometrů, déle z 2 % hmot. ligninsulfonanu vápenatého, 1 % hmot. kyselého uhličitanu eodného, z 1 % hmot. azbestových vláken o tlouštce 0,01 mm a délce 8 mm a záměsové vody se vytvoří azbeetocementové desky, které za 3 hodiny je možno vyjmout z formy a po 28 dnech vykáží pevnost v tahu za ohybu 30 MPa.

Kontrola:

Průměrná pevnost v tahu za ohybu u desek vyrobených s použitím portlandského cementu je pouze 24 MPa, přičemž desky mohou být vyjmuty z formy teprve po 4 dnech.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Pojivo na bázi eementářského alínku ae zvýšenou pevností v tahu, obsahující 75 až 99,75 % hmot. eementářského slínku o měrném povrchu v rozmezí 200 až 3.000 m²/kg, kde ve likost nejméně 1 % hmot., s výhodou více nežli 25 % hmot., částic je v rozmezí 0,01 až 5 mikrometrů, dále obsahující 0,01 až 15 % hmot. derivátu ligninu, jako je lignosulfonan sodný, a popřípadě 0,1 až 5 % hmot. uhličitanu, kyselého uhličitanu nebo hydroxidu alkalického kovu nebo hydroxidu kovu alkalické zeminy, počítáno na celkové množství cementář ského slínku, vyznačený tím, že obsahuje 0,25 až 25 % hmot. výztužných prvků, jako jeou vlákna, například syntetická, počítáno na celkové množství pojivá, o průměru v rozmezí 1 mikrometru ež 5 cm a o délce nejméně 1 mm, počítáno na celkové množství pojivá.

Vytiskly Moravské tiskařské závody, provoz 12, Leninova 21, Olomouc

Cena: 2,40 Kčs