CS213938B1 - A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects - Google Patents
A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects Download PDFInfo
- Publication number
- CS213938B1 CS213938B1 CS163780A CS163780A CS213938B1 CS 213938 B1 CS213938 B1 CS 213938B1 CS 163780 A CS163780 A CS 163780A CS 163780 A CS163780 A CS 163780A CS 213938 B1 CS213938 B1 CS 213938B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- stone
- sculptural
- mixture
- objects
- epoxy resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Způsob přípravy umělého kamene pro sochařské a kamenické objekty spočívá v tom, že se ke křemičitému písku o zrnění 10"® až 3 mm přidá 0,5 až 5 hmot. % sloučeniny RSi /0Rz/^, kde R je amino nebo epoxyalkyl s C-^ až Cg a R^ alkyl s až Cg, v organickém rozpoštědle, např, toluenu, acetonu nebo etanolu, načež se směs zhomogenizuje a nechá odstát po dobu 3 až 72 hodin při teplotě 0 až 30 °C. Potom se ke směsi přidá 5 až 15 hom. % epoxydové pryskyřice v koncentraci 25 až 100 hmot.,% v organickém rozpouStědle, např. toluenu a tužidlo v množství 7 až 10 hmot. % na hmotnost epoxydové pryskyřice. Vzniklá tvárná směs se pak zpracuje běžným způsobem. Způsob podle vynálezu lze používat výhodně v sochařské a kamenické praxi, např. při restaurování a rekonstrukci sochařských objektů, plástů budov a kamenických prvků z pískovce a opuky. Podstata vynálezu je vysvětlena třemi příklady.The method of preparing artificial stone for sculptural and stone-making objects consists in adding 0.5 to 5 wt. % of the compound RSi /ORz/^, where R is amino or epoxyalkyl with C-^ to Cg and R^ alkyl with C to Cg, to quartz sand with a grain size of 10"® to 3 mm, in an organic solvent, e.g. toluene, acetone or ethanol, after which the mixture is homogenized and left to stand for 3 to 72 hours at a temperature of 0 to 30 ° C. Then 5 to 15 wt. % of epoxy resin in a concentration of 25 to 100 wt. % in an organic solvent, e.g. toluene and a hardener in an amount of 7 to 10 wt. % per weight of epoxy resin are added to the mixture. The resulting malleable mixture is then processed in a conventional manner. The method according to the invention can be used advantageously in sculptural and stone-making practice, e.g. in the restoration and reconstruction of sculptural objects, honeycombs of buildings and stone elements made of sandstone and marl. The essence of the invention is explained by three examples.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy uměléhp kamene ppp sppíigřské g )řSfl)ef)ÍPKé objekty.The present invention relates to a process for the preparation of artificial stone for concrete objects.
Přírodní kámen je velmi často hlavním stavebním materiálem historicky a památkově významných objektů. Výběr přírodního kamene zvláště pro sochařské a kamenické prvky se zhusta řídil jeho snaunouiopracovatelností a proto se pro tyto účely nejčastěji používají různé druhy pískovců a v pražské oblasti opuka. Ze snadné opracpvatelnosti uvedených druhů kamenů však scučasně plyne i jejich malá odolnost proti zvětrávání.Natural stone is very often the main building material of historically and monumentally important buildings. The choice of natural stone, especially for sculptural and stonecutting elements, was heavily governed by its effort to treat and therefore various types of sandstone and the marlwood in the Prague area are most often used for this purpose. However, the easy workability of these types of stones also results in their low resistance to weathering.
Přírodní kámen vystavený ve zdivu nebo v sochařských objektech g kamenických prvcích vlivům povětrnosti po staletí se různě intenzivně porušil. Změnil ag poyrch kamene a jeho struktura, nastala více nebo méně rychlá přeměna fyzikálních amechanických vlastností kamene, případně i jeho estetického vzhledu. Zvláště y poslední éo,bě se intenzita rozpradu zmnohonásobila. Kromě přírodních vlivů dochází i k poškozování kamenných objektů nešetrností lidí. Pro doplňování a domodelování chybějících částí se dosud v restaurátorské praxi používají tmely z klasických materiálů obsahujících rozpojený původní materiál, v.ápno a cement.Natural stone exposed to masonry or sculptural objects g of stone elements to weathering for centuries has been damaged in various ways. It has changed the surface of the stone and its structure, there has been a more or less rapid transformation of the physical and mechanical properties of the stone, or even its aesthetic appearance. Especially the last time the intensity of the spawning has multiplied. In addition to natural influences, stone objects are also damaged by the carelessness of people. For restoration and refinement of missing parts, in the restoration practice cements made of classical materials containing uncoupled original material, lime and cement are still used.
Hlavní nevýhoda uvedeného klasického tmelu spočívá především v odlišném chemickém složeni tmelů, takže na spoji starého a nového materiálu dochází k nerušení, k tvorbě trhlin a nakonec k odpadnutí plomby i s částí původního materiálu. Alkalita pojidla plomby mění v krátké době barevnost pigmentů a kromě toho na povrchu tmelu sa migrací vody tvoří bílé zbarvené výkvěty, které není možno odstranit. Výsledkem je, že na objektech vznikají bíle zbarvené plochy, které esteiticky narušují účinek výtvarného díla.The main disadvantage of this classical sealant lies mainly in the different chemical composition of the sealants, so that the joint of the old and new material does not disturb, the formation of cracks and eventually the seal falls off with a part of the original material. The alkalinity of the binder of the seal changes the color of the pigments in a short period of time and, moreover, white colored efflorescence forms on the surface of the sealant and cannot be removed by water migration. As a result, white objects appear on the objects, which aesthetically disturb the effect of the work of art.
Významným zlepšením je použití nového typu umělého kamene, kde je vápenná pojivá složka nahrazena epoxidovou pryskyřicí (čs. patent.č. 139 733). Výhody tohoto tmelu jsou nesporné. Dlouhodobé zkušenosti při aplikaci v exterieru však ukázaly, že tento typ umělého kamene je v malé míře narušován působením UV paprsků za spolupůsobení vody na styčných plochách mezi epoxidovým pojivém a silikátovým materiálem, kde existuje pouze adheze fyzikálními silami. Podstatně výhodnějších vlastností umělého kamene by bylo možno dosáhnout nahražením poměrně slabých fyzikálních sil vazbou Chemickou, která zaručuje trvalou odolnost kompozitních materiálů. K tomuto účelu je možno použít organokřemičité prostředky, které na jedné straně vytvářejí chemickou vazbu mezi silikátovým materiálem a organokřemičitým spojovacím prostředkem, např. aminopropyltrietoxysilanem.A significant improvement is the use of a new type of artificial stone, where the lime binder component is replaced by an epoxy resin (U.S. Patent No. 139,733). The advantages of this sealant are indisputable. However, long-term experience in exterior application has shown that this type of artificial stone is to a minor extent disturbed by the action of UV rays by the interaction of water on the interface between the epoxy binder and the silicate material where there is only adhesion by physical forces. Substantially more advantageous properties of artificial stone could be achieved by replacing relatively weak physical forces with Chemical bonding, which guarantees the durability of composite materials. For this purpose, organosilicon compositions may be used which, on the one hand, form a chemical bond between the silicate material and the organosilicon coupling agent, such as aminopropyltriethoxysilane.
Chemická vazba se vytvoří po hydrolýze alkoxylových skupin na silanoly a jejich následnou kondenzací s hydroxylovými skupinami silikátových materiálů, rta druhé straně uvedený Spojovací prostředek má možnost svými organofunkčními skupinami reagovat s chemicky aktiviiími skupinami epoxydové pryskyřice za vzniku chemické vazby. 0 vzniku skutečných chemických vazeb svědčí nejen teoretické předpoklady, ale -především praktické zkoušky fyzikálních vlastností provedené v laboratoři, kdy pevnost v> tlaku byla o 46 % vyšší než bez použití organokřemičitého prostředku. Další důležitou výhodou, která svědčí pro použití organokřemičitého spojovacího prostředku je zvýšená hydrofobita pojivá a současně i tmelu. Tím se rovněž omezí nasákavost vody a průběh chemických reakcí vedoucích k rozkladu.The chemical bond is formed after hydrolysis of the alkoxy groups to the silanols and their subsequent condensation with the hydroxyl groups of the silicate materials. On the other hand, the linker has the ability to react with its organofunctional groups with the chemically active groups of the epoxy resin to form a chemical bond. The formation of real chemical bonds is evidenced not only by theoretical assumptions, but also by practical tests of physical properties carried out in the laboratory where the compressive strength was 46% higher than without the use of an organosilicon composition. Another important advantage that indicates the use of an organosilicon binder is the increased hydrophobicity of the binder as well as the sealant. This will also limit the water absorption and the course of the chemical reactions leading to decomposition.
Podstatou tohoto vynálezu je způsob přípravy umělého kamene pro sochařské a kamenické objekty, při němž se ke křemičitému písku zrnění 10“ až 3 mm přidá 0,5 až 5 % sloučeniny RSi (0Rz)p kde R je amino- nebo epoxialkyl a až Cg a R*je alkyl s až Cg, v organickém rozpoštědle, např. toluenu, acetonu, etanolu, směs se zhomogenizuje a nechá odstát po dobu 3 až 72 hodin při teplotě 0 až 30 °C, načež se ke směsi přidá 5 až 15 % hmot. epoxidové pryskyřice v koncentraci 25 až 100 % v organickém rozpouštědle, např. toluenu, tužidla a vzniklá tvárná směs se zpracuje běžným způsobem.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for preparing an artificial stone for sculptural and masonry objects, wherein 0.5-5% of RSi (OR 2 z ) p is added to silica sand of 10 "to 3 mm grain where R is amino or epoxialkyl and up to C 8 and R * is an alkyl of up to C 8, in an organic solvent such as toluene, acetone, ethanol, the mixture is homogenized and aged for 3 to 72 hours at 0 to 30 ° C, then 5 to 15% is added to the mixture wt. epoxide resins in a concentration of 25 to 100% in an organic solvent, e.g.
V dalším uvádíme příklady provedení způsobu přípravy umělého kamene podle vynálezu.The following is an example of an embodiment of the process for preparing an artificial stone according to the invention.
Příklad 1Example 1
Κ 1 kg křemičitého písku o zrnění od 0,02 do 0,6 mm bylo přidáno 20 g jemného kysličníku 6 2 křemičitého o velikosti částic.ZLO“ mm a specifickém povrfehu 100 in /g a 2 g - aminopropyltrietoxysilanu. Po 15 minutách intenzivního míchání a technologické přestávce 48 hodin, kdy probíhají chemické reakce bylo do takto upravené směsi přidáno §0 g epoxidové.pryskyřice se 7 g dietyléntriaminu jako tužidla. Z tvárné směsi byly připraveny čtyři krychle o délce hrany 5 cm jako zkušební tělíska nedusáním do rozkládací kovové formy na povrchu upravené mikrovrstvou separačního prostředku (metylsilikonový olej o viskozitě 200 cP). U zkušebních tělísek byla změřena pevnost v tlaku a zjištěné hodnoty byly srovnány se vzorky bez použití organokřemičitého spojovacího prostředku zhotovenými ze stejného materiálu stejným postupem.Kg 1 kg of quartz sand with a particle size of 0.02 to 0.6 mm was added 20 g of fine 6 2 silica with a particle size of "ZLO" mm and a specific surface area of 100 in / g and 2 g of aminopropyltriethoxysilane. After 15 minutes of vigorous stirring and a technological break of 48 hours, during which the chemical reactions take place, to the treated mixture was added §0 g of epoxy resin with 7 g of diethylenetriamine as a hardener. Four cubes with an edge length of 5 cm were prepared from the ductile mixture as test pieces by not blowing into a decomposing metal mold on a surface treated with a micro-layer release agent (methyl silicone oil having a viscosity of 200 cP). Compressive strength was measured on test specimens and compared to samples without the use of an organosilicon bonding agent made of the same material by the same procedure.
pevnost v tlaku vzorků bez spojovacího prostředkucompressive strength of samples without fastener
MPa průměrná hodnota 23,8 MPa pevnost v tlaku vzorků se spojovacím prostředkemMPa average value of 23.8 MPa compressive strength of samples with fastener
MPa průměrná hodnota 35,0 MPaMPa average value 35.0 MPa
Z výše uvedené tabulky je jasně patrné, že vzorky připravené s použitím organokřemičitého spojovacího prostředku měly o 46 % vyšší pevnost v tlaku.From the above table, it is clear that the samples prepared using an organosilicon binder had a 46% higher compressive strength.
Příklad 2Example 2
K 10 kg sypkého materiálu složeného ze 6 kg křemičitého písku o velikosti zrna 0,03 až 0,2 mm a 4 kg písku o velikosti zrna od 0,2 až 0,6 mm bylo přidáno 150 g velmi jeaetiého kysličníku křemičitého o velikosti částic 10-^ mm, 10 g aminoetoxypropyltrimetoxysilanu a 3 g pigmentu - červeného kysliěníku železa. Směs byla míchána 20 minut a pak ponechána v klidu 2 dny. Po technologické přestávce bylo přidáno 750 g epoxidové pryskyřice s 50 g dietylentriaminu jako tužidla. Důkladně prohnětená tvárná směs byla nadusána do třídílné sádrové formy barokní kuželky, která byla upravena mikrovrstvou separačního prostředku (metylsilikonový olej o viskozitě 2.00 cP). V technologické přestávce cca 24 hodin při teplotě 18 °C proběhlo vytvrzení tvárné směsi a kuželka byla vyjmuta z formy. Po provedení retuše, odstranění spár a doplnění nedostatečně vydusaných míst byla kuželka vystavena povětnostním vlivům. Po 4 letech expozice v exterieru nebyly pozorovány žádné závady, naopak povrch kuželky byl zcela nepoškozený bez známek uvolnění zrníček pisku z povrchu.To 10 kg of loose material consisting of 6 kg of silica sand with a grain size of 0.03 to 0.2 mm and 4 kg of sand with a grain size of 0.2 to 0.6 mm was added 150 g of very jean silica of particle size 10 - ? mm, 10 g of aminoethoxypropyltrimethoxysilane and 3 g of red iron oxide pigment. The mixture was stirred for 20 minutes and then left to stand for 2 days. After a technological break, 750 g of epoxy resin with 50 g of diethylenetriamine as a hardener were added. The thoroughly kneaded ductile mixture was infused into a three-part gypsum form of a baroque plug, which was treated with a microlayer release agent (methyl silicone oil with a viscosity of 2.00 cP). At a technological break of about 24 hours at a temperature of 18 ° C, the ductile mixture cured and the plug was removed from the mold. After retouching, removal of joints and filling of insufficiently compressed spots, the plug was exposed to weather conditions. No defects were observed after 4 years of outdoor exposure;
Příklad 3Example 3
K 500 g sypké směsi složené z 400 g křemičitého písku o velikosti zrn 0,05 mm do 0,2 mm a 100 g písku o velikosti zrn 0,2 až 0,6 mm bylo přidáno 1 g epoxipropyltributoxysilanu,1 g of epoxipropyltributoxysilane was added to 500 g of a bulk mixture consisting of 400 g of silica sand with a grain size of 0.05 mm to 0.2 mm and 100 g of sand with a grain size of 0.2 to 0.6 mm,
1,5 g kysličníku křemičitého oivelikosti částic 10“^ mm a 0,1 g černého pigmentu kysličníků železa. Směs byla míchána 15 minut a pak ponechána v klidu 2 dny. Pak byla sypká směs smíchána s 50 g epoxidové pryskyřice a 4 g dietylentriaminu jako tužidla. Jamka o průměru 15 cm a hloubce 3 cm v pískovcovém bloku byla nejdříve napuštěna 1 % roztokem 'ť -aminopropyltrietoxysilanu v etanolu a po 24 hodinách do ni nadusána čerstvě připravená tvárná směs. Po vytvrzení, které proběhlo cca za 48 hodin byl pískovcový bl'ok vystaven povětrnostním vlivům. Po 4 letech nebyly zjištěny žádné trhlinky mezi plombou a původním materiálem ani žádné estetické závady.1.5 g of silica with particle size 10 " mm and 0.1 g of black iron oxide pigment. The mixture was stirred for 15 minutes and then left to stand for 2 days. Then the bulk mixture was mixed with 50 g of epoxy resin and 4 g of diethylenetriamine as a hardener. A well with a diameter of 15 cm and a depth of 3 cm in a sandstone block was first soaked with a 1% solution of N-aminopropyltriethoxysilane in ethanol and after 24 hours a freshly prepared ductile mixture was infused therein. After curing, which took about 48 hours, the sandstone bleach was exposed to the weather. After 4 years there were no cracks between the seal and the original material and no aesthetic defects.
Způsob podle vynálezu lae používat výhodně v sochařské a kamenické praxi, např. při restaurování a rekonstrukci sochařských objektů, plášťů budov a kamenických prvků z pískovce a opuky.The method according to the invention can be used advantageously in sculpture and stoning practice, for example in the restoration and reconstruction of sculpture objects, building shells and sandstone and marl stone elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS163780A CS213938B1 (en) | 1980-03-10 | 1980-03-10 | A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS163780A CS213938B1 (en) | 1980-03-10 | 1980-03-10 | A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS213938B1 true CS213938B1 (en) | 1982-04-09 |
Family
ID=5351211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS163780A CS213938B1 (en) | 1980-03-10 | 1980-03-10 | A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS213938B1 (en) |
-
1980
- 1980-03-10 CS CS163780A patent/CS213938B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104403400B (en) | A kind of anti-crack mastic and using method thereof | |
| CN102424549A (en) | Tile bonding and pointing integrated mortar and production process thereof | |
| DE60203408T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING TREE MATERIALS FROM RAW PAINT BELLS | |
| Dai | Building limes for cultural heritage conservation in China | |
| CN106277979B (en) | A kind of high-intensity inorganic quartzite slate and its preparation and application | |
| Griffin | Pozzolanas as additives for grouts-An investigation of their working properties and performance characteristics | |
| DE1769508A1 (en) | Process for the production of water repellants | |
| US4308068A (en) | Concrete compositions | |
| CS213938B1 (en) | A method of preparing artificial stone for sculptural and stonework objects | |
| DE19900332C2 (en) | Process for the production of flowable, spreadable or fillable lime masses | |
| CN112374846A (en) | Sandstone grouting inorganic gel material and preparation method thereof | |
| RU2102351C1 (en) | Polymer mineral mixture | |
| DE102005042964B4 (en) | concrete surface | |
| RU2139264C1 (en) | Composition for surface finishing | |
| RU2237043C1 (en) | Method of manufacturing coating and mineral-based coating | |
| EP2200949B1 (en) | Use of a substance mixture as a binding agent for producing mortar | |
| RU2715494C1 (en) | Method of making articles from decorative concrete with photoluminescent pigment | |
| CN1099056A (en) | Multi-function construction glue powder coating | |
| CN107268927A (en) | A kind of soft stone | |
| JPH0350146A (en) | Mortar composition | |
| JPH06316679A (en) | Binder for building coating material and production of coating material | |
| CA1162950A (en) | Concrete compositions | |
| SU1664769A1 (en) | Method of producing polymer-cement compound | |
| CN107352930A (en) | A kind of construction material and preparation method thereof | |
| US101253A (en) | Improvement in the manufacture of artificial stone |