CS203964B2 - Concrete mixture for fair-face concrete - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (18) POPIS VYNÁLEZU K PATENTU 203964 (11) (B2) (22) Přihlášeno 02 11 71(21) (PV 7701-71) (51) Int. Cl? C 04 B 31/02 C 04 B 13/00 (32) (31) (33) Právo přednosti od 06 11 70(P 20 54 569.1) Německá spolková republika 0tA0 PRO VYNÁLEZY A OB1P/Y (40) Zveřejněno 30 06 80 (45) Vydáno 15 10 83 {72) (73)

Autor vynálezu JAKLIN HANS, TRIER (NSR)a současněmajitel patentu (54) Betonová směs pro pohledový beton 1

Vynález se týká betonové směsi pro po-hledový beton pro prefabrikované betonovéstavební díly a beton vyrobený na místě.

Pod pojmem pohledový beton se rozumístavební těleso, které zůstává po dokončenístavby viditelné. Přitom nezáleží na tom, zdapovrch betonu se dostatečně opracovává ne-bo zůstává neopracován. Je známo, že přivýrobě pohledového betonu je třeba brát vúvahu četnější okolnosti než při hotovenívýplňového a konstrukčního betonu. Zatím-co u konstrukčního betonu záleží předevšímna pevnosti a nepropustnosti pro vodu, mu-sí mít pohledový beton kromě těchto vlast-ností i pěkný povrch, barvu a povrchovývzhled vyhovující estetickým požadavkům.Závady při jeho výrobě způsobují vznikskvrn, rozdílného zbarvení, kameninovýchhnízd, pruhů po bednění, pórovitého povr-chu, hrubého povrchu a podobně. I po do-hotovení betonového tělesa se mohou časemprojevit další závady jako výkvěty, rezovéskvrny, jemné a později i hrubé trhliny adalší závady.

Vznik těchto závad lze částečně znemožnitvýběrem používaných kameniv pokud jde očistotu, tvarovou a povrchovou strukturu ajejich zrnitostní složení. Poměr míšení kame-niv a poměry kameniv k cementu a vodě ma-jí rozhodující význam pro zpracovatelnost 2 směsi a jakost pohledového betonu. V po-slední době byla vyvinuta nejrůznější bed-nění pro pohledový beton, například bed-nění z drsných nebo hoblovaných dřevě-ných desek, hladkých překližkových desek,desek s povlakem pryže nebo plastickýchhmot, kovových desek a podobně. Ani připoužití těchto speciálních bednění však nel-ze vyloučit vznik určitých závad neopraco-vaných viditelných ploch hotového betonu.Odborníkům jsou například známy skvrnya zbarvení betonu, způsobované odbedňo-vacím olejem a vznikající při použití desekrůzné jakosti v bednění. Výroba těles z po-hledového betonu se zcela bezlunkrovýmpovrchem a jednotnou barvou není protoprakticky vůbec možná. Viditelné povrchypohledového betonu proto vyžadují téměřvždy dodatečné zpracování ke zlepšení je-jich vzhledu. Bývá třeba doplňovat vylome-né hrany a rohy a dodatečně vyplňovat pó-ry vzniklé vzduchovými bublinkami mezi be-tonem a bedněním a jamky v povrchu po-hledového betonu. K dosažení jednotnéhovzhledu pohledového betonu bývá často ne-zbytné použít nátěru. Každému nátěru musípředcházet předběžné zpracování povrchunatíraného betonu, aby nátěr dobře držel anátěry bývá nutno občas obnovovat. Náklady na tyto úpravy jsou zvlášť vy- 203964 203964 soké u výškových staveb s fasádou z pohle-dového betonu, protože se musí postavit le-šení.

Tyto závady lze částečně odstranit, odkry-jí-li se kameniva na povrchu pohledovéhobetonu. Náklady na výrobu takových vymý-vaných betonových povrchů, zejména ná-klady na Stokování, špicování a pemrlovánía zejména na broušení a leštění viditelnéhopovrchu betonu jsou však velmi vysoké. Účelem vynálezu je zlepšit složení pohle-dového betonu, aby měl stejnobarevný, ne-skvrnitý a rovnoměrný povrch, který nevy-žaduje dodatečné zpracování. Přitom se mábeton podle vynálezu zejména hodit i k vý-robě stavebních těles o složité konstrukcihotovených na místě.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že be-tonová směs, která se skládá z písku, štěr-ku, hydraulického pojivá a případně dal-ších obvyklých složek, obsahuje jemnozrn-né kyseliny křemičité nebo jemnozrnné kře-mičitany hliníku, vápníku, hořčíku, barianebo zinku nebo jejich směsi se specific-kým povrchem 15 až 300 m2/g, z nichž nej-méně 75 % částic je menších než 40 μπι, vmnožství 0,5 až 10 hmot. % vztaženo nahmotnost hydraulického pojivá, zejména ce-mentu.

Betonová směs podle vynálezu může na-příklad obsahovat 1 až 6 hmot. % kyselinkřemičitých a/nebo křemičitanů. Přidávanémnožství tohoto materiálu závisí značně napodílu a plošné^ oblasti čar zrnitosti jemné-ho kameniva. Cím více jemného kamenivasměs obsahuje, tím je zapotřebí k dosaženístejnoměrného povrchu pohledového beto-nu méně kyselin křemičitých nebo křemi-čitanů. Nahradí-li se například 8 až 15 %písku o zrnitosti menší než 4,8 mm křemen-nou moučkou nebo popílkem z elektrosta-tických filtrů, které mají velikost zrna 0 až0,2 mm, lze podle vynálezu přísadu kyse-liny křemičité nebo křemičitanů snížit až na 1 až 2 hmot. % cementu. Při přidání 4 až 6 hmot. % kyseliny kře-mičité nebo křemičitanů má povrch pohle-dového betonu zvlášť světlé zbarvení, cožumožňuje snížení přísady bílých pigmentů.Při použití ocelových bednění k hotoveníprefabrikovaných stavebních dílců z pohle-dového betonu není při obsahu kyselinykřemičité nebo křemičitanů nad 4 hmot. %třeba natírat kovové plochy bednění odbed-ňovacím přípravkem. To platí i tehdy, kdyžje plechové ocelové bednění značně poškra-báno opakovaným používáním.

Jemnozrnné kyseliny křemičité lze napří-klad připravovat známým způsobem z kře-mičitanu sodného vysrážením kyselinou sí-rovou. Jemně zrněné křemičitany lze zís-kávat například vysrážením hlinitých, ho-řečnatých nebo vápenatých solí vodnímsklem. Číselné údaje specifického povrchu, uvá-děné v popisu, se vztahují k měření meto-dou BET nazvanou podle autorů Brunauera,

Emmetta a Tellera (J. Amer. Chem. Soc. 60,309, 1938 J. Při používání směsi podle vy-nálezu nezáleží příliš na horní mezi speci-fického povrchu používané kyseliny křemi-čité. Při rozdělávání betonové směsi obsa-hující kyselinu křemičitou se spotřebuje kdosažení stejné konsistence poněkud vícevody než pracuje-li se bez použití přísadypodle vynálezu. Poměr vody k cementu jetedy poněkud vyšší oproti obvyklým betono-vým směsím k hotovení pohledového beto-nu, to však nemá žádné závadné následky. Přísada podle vynálezu usnadňuje zhut-ňování betonu, které obvykle způsobuje po-tíže zejména při hotovení úzkých pilířů atenkostěnných, případně značně členěnýchstavebních dílů. I odbedňování je usnadně-no, poněvadž ostré rohy a hrany nemohoubýt tak snadno poškozeny. Přísada podle vy-nálezu umožňuje větší obměny složení po-užívané betonové směsi. Přidávaná kyselinakřemičitá a křemičitany působí na betonovousměs homogenizačním účinkem a způsobu-je dobré rozdělení cementových barev a ji-ných přísad, takže zhotovené betonové po-vrchy mají rovnoměrný vzhled. K betonové směsi podle vynálezu lze při-dávat i další přípravky, například plastifi-kátory na bázi ligninsulfonátů nebo komple-xů hydroxykyselin, které umožňují přípravuzvlášť dobře tvarovatelné betonové směsipro značně členěné nepravidelné stavebnídíly. Dále lze přidávat zpomalovače tuhnu-tí betonu v případě, že mezi přípravou beto-nové směsi a jejím zpracováváním nastávádelší přestávka, vynucovaná například pře-pravou betonové směsi. K betonové směsilze též přidávat částice z pěnového polysty-renu, má-li těleso z pohledového betonu zá-roveň sloužit k tepelné izolaci nebo má-libýt snížena váha hotovených stavebních tě-les. Samozřejmě lze při výrobě pohledovéhobetonu přidávat k betonové směsi podle vy-nálezu i jiné obvyklé přísady a kameniva,například kameniva běžná k výrobě lehče-ného betonu, jako pemzový štěrk. Z betonové směsi podle vynálezu lze vy-rábět tělesa z pohledového betonu, kterámají dokonalý povrch nevyžadující dalšízpracování, jako nátěry, omítky nebo brou-šení a podobně. Uzavřený stejnorodý povrchbetonových těles zabraňuje vnikání vody aznemožňuje též ulpívání prachu a jiných ne-čistot, takže je omýván deštěm a uchovávási dlouhou dobu svůj dokonalý vzhled.

Srovnávací pokusy s pyrogenní kyselinoukřemičitou

Pokusy byly prováděny podle zkušebníchpodmínek daných normou, pouze stupeň roz-lití byl nastaven pro všechny směsi na 115——120 mm, protože malta s přísadou 2 %pyrogenní kyseliny křemičité Cab—O—Sila stupněm rozlití 180 mm podle normy byměla vodní součinitel 0,7 i vyšší, což vedetéměř vždycky ke vzniku trhlin ve zkušeb- 203964 nich vzorcích, takže zkoušení pevnosti nemásmysl. Všechny procentové údaje znáčihmotnostní %.

Pyrogenní kyselina křemičitá Cab—O—SilM5, použitá ke srovnání, měla specifickýpovrch 200—210 m2/g, naměřeno metodouBET, tato hodnota leží ještě v rozmezí spe-

Pyrogenní kys. křemičitáCab—O—Sil M5

Spec. povrchBET 214 m2/g cifiokého povrchu srážených kyselin křemi-čitých.

Jako materiálu podle vynálezu bylo po-užito křemičitanu SM 404 vysráženého zamokra a kyseliny křemičité KS 300 vysráže-né za mokra:

Objem pórů0,53 ml/g (dusík) křemičitan vysrážený za mokra SM 404 110 m2/g 0,44 ml/g kyselina křemičitávysrážená za mokra KS 300 124 m2/g 0,35 ml/g

Cement: portlandský cement A Písek: A 2,4—1,2 mmB 1,2-0,5 mm0,5—0,075 mm

Poměr: cement: písek = 1:3písek A : B : C = 1 : 1 : 1

Zjišťovalo se: ztuhnutí Vícatovou jehloupevnost v tahu za ohybupevnost v tlaku Výsledky jsou shrnuty v následujících ta-bulkách.

Tabulka — Zkouška tuhnutí (Vicatova jehla] Přísada v % Spotřeba vztaženo k cementu vody v %

Tuhnutí — hod.začátek konec — 25,2 4,1 5,3 2 % SM-404 28,5 4,1 5,2 4% SM-404 31,5 3,1 4,2 2 % Cab—O—Sil M5 35,0 3,4 4,7 4 % Cab—O—Sil M5 44,8 3,2 4,6 203964

Tabulka — Zkouška pevnosti v tlaku a pevnosti v tahu za ohybu: Přísada v % Vodní Pevnost v tahu za ohybu MPa Pevnost v tlaku MPa vztaženo k cementu součinitel 3 dni 7 dní 28 dní změna v % 3 dni 7 dní 28 dní změna v % — 0,400 51,9 62,7 70,6 — 344,2 452 510,9 —

oo^t^coco" cT σ>"vH CM

co coID ’φ 'φ CT) ιο co CQ~

CM" rH CONOH*Φ -φ CO

in tx00 rHN LO HCO CM CM CO CD ·φσί co co"I i co" m" T-fCO CO ΙΩ 00 00o" co" í>CO ΙΟ on cmCD O CDin in co 00 r-l *ΦCO CO -Φ•φ-Φ ino" o" o" co

JÍJ o θ2 I

CO ’M ’ fQ S CO «CZJ W o <?-J=,p

Claims (1)

1. 203964 U všech přísad stoupá se vzrůstajícímmnožstvím přísad množství vody potřebnék výrobě malty. Při přidávání pyrogenní ky-seliny křemičité Cab-O-Sil je třeba navíc10 % vody, naproti tomu při přidávání stej-ného množství přísad podle vynálezu jen3 % vody navíc než při použití samotnéhocementu bez přísad. Mezi množstvím vodypotřebné pro přípravu malty a betonovésměsi a pevností je úzká souvislost; se vzrů-stajícím množstvím vody pevnost klesá. Za-tím co pokles pevnosti při přidávání křemi-čitanů a kyseliny křemičité vysrážené zamokra podle vynálezu je jen asi 7 až 11 %,činí při použití pyrogenní kyseliny křemiči-té 26 až 30 %. Taková ztráta na pevnosti jeneúnosně velká a znemožňuje tedy použitípyrogenních kyselin křemičitých ze zlepše-ní povrchu malty a betonu. Přidáváním látek podle vynálezu lze do- konce zabránit snížení pevnosti tím, že sevůbec nepřidává přídavná voda a připravíse poněkud tužší betonová směs. Při opti-mální hodnotě vodního součinitele lze do-konce pevnost zvýšit. V případě použití pyrogenní kyselinykřemičité Cab-O-Sil nelze takto postupovat,protože jak tato tak ostatní pyrogenní kyse-liny křemičité vyvolávají takové zhoustnutíbetonové směsi, že se vždycky musí přidatvoda navíc, která sníží pevnost betonu. Přísady mohou nepříznivě ovlivnit dobupotřebnou pro ztuhnutí betonu. Přísada 2 %křemičitanu nebo jemnozrnné kyseliny kře-mičité vysrážené za mokra nemá na tuhnutívůbec vliv a teprve na větším množství u-rychluje tuhnutí. Naproti tomu přidání 2 %pyrogenní kyseliny křemičité Cab-O-Sil užznatelně urychluje tuhnutí betonu. pRedmět Betonová směs pro pohledový beton proprefabrikované betonové stavební díly a be-ton vyrobený na místě, která se skládá z pís-ku, štěrku, hydraulického pojivá a případnědalších obvyklých složek, vyznačující se tím,že obsahuje ve vodě nerozpustné jemnozrnnékyseliny křemičité nebo jemnozrnné křemi- čitany hliníku, vápníku, hořčíku, baria nebozinku nebo jejich směsi se specifickým po-vrchem 15 až 300 m2/g, z nichž nejméně 75procent částic je menší než 40 μπι, v množ-ství 0,5 až 10 hmot. % vztaženo na hmotnosthydraulického pojivá, zejména cementu. Soverografl», n. p., z A vod 7, Most