CS225692B1 - Způsob barevné úpravy a ochrany proti zašpinění a pro snazší omývání stavebních konstrukcí z pohledového betonu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu barevné úpravy a ochrany proti zašpinění a pro snazší omývání stavebních konstrukcí z pohledového betonu v prostředí městské aglomerace a průmyslových center,

V posledním desetiletí se architekti při výstavbě budov stále častěji zaměřují na pohledový beton případně s reliéfními výtvarnými prvky. Zvláštního výtvarného účinku se dosahuje použitím bílých, respektive různobarevných cementů, a reliéfní betonové prvky se skládají mozaikovým způsobem ve výsledný obraz.

Již při výrobě pohledového betonu z panelů nebo celých stavebních konstrukcí z betonových směsí dochází vzhledem k různorodosti kameniva, cementu a nakonec i rozdílnosti technologie při míchání betonových směsí k rozdílům především v zabarvení povrchu, ale i ve struktuře jednotlivých částí stavební konstrukce z pohledového betonu. Přesné dodržení receptury a stejné kvality jednotlivých komponent betonové směsi v dlouhém časovém období, kdy trvá výstavba objektu, není dost dobře možné.

Kromě toho výstavba význačnějších budov z pohledového betonu se provádí většinou ve větších městských aglomeracích nebo v průmyslových oblastech, kde plynné i tuhé agresivní zplodiny, převážně kyselé povahy, z hoření fosilních paliv a exhalace z průmyslových výroben dosahují tak vysokých hodnot, že v relativně krátkém čase narušují chemicky pojivo betonu a současným zašpiněním narušují původní estetický záměr architekta.

225 692

225 692

Pro barevné sjednocení ploch objektu z pohledového betonu v současné době neexistují vhodné nátěrové systémy, které by obstály na alkalickém podkladu betonu a v korozivním prostředí plynných i tuhých exhalací. Dosud známé nátěrové syetémy na bázi akrylátových, styrenových, starenakrylátovýoh a polyvinylacetátových hmot mění strukturu pohledového betonu, takže ae ztrácí hlavní estetický efekt jeho použití. Dále je známo, že zašpinění takto upravených povrchů stavebních konstrukcí se projevuje daleko dříve než u neupravených povrchů ze silikátových materiálů. Při povrchové úpravě barevnými pigmenty s pojítky ha bázi akrylátových, styrenových, polyvinylacetátových hmot vzniká rovněž na povrchu pohledového betonu film organického polymeru o jiných fyzikálních a chemických vlastnostech, což může v souvislosti s podstatným snížením difuzního odporu, vést v extrémních případech k odlupování části nátěru. Dalšími nátěrovými systémy jsou nátěrové hmoty na bázi organokřemičitýeh pojítek (čs. autorské osvědčení 196128). Méně vhodnými nátěry na pohledový beton jsou i barevné syetémy podle če. autorského osvědčení č. 196128, zvláště z toho důvodu, že barevný efekt je příliš výrazný než aby působil jen jako barevné a strukturální sjednocení. Technologický postup popsaný v popise vynálezu k autorskému osvědčení č. 216745 má tu nevýhodu, že neřeší problém zašpinění, ke kterému v městských aglomeracích a v průmyslových oblastech dochází již po několika měsících, nehledě ke korozi alkalických složek povrchu pohledového betonu agresivními chemickými exhalacemi, V čs. autorských osvědčeních č, 196979 a 220522 je zase popsána jen úprava povrchu budov proti zašpinění a nikoliv barevné a strukturální sjednocení.

Nyní bylo zjištěno, že způsob barevné úpravy a ochrany proti zašpinění a pro snazší omývání stavebních konstrukcí z pohledového betonu pro dosažení barevného a strukturálního sjednocení a zvýšení odolnosti proti vlivům povětrnosti a agresivních složek ovzduší je možno dosáhnout v jednom technologickém postupu pomocí látek, které jsou chemicky podobné silikátovému materiálu a mají možnost vzájemné chemické vazby i chamické vazby se silikátovým podkladem.

Podstatou vynálezu je způsob barevné úpravy a ochrany proti zašpinění a pro snazší omývání stavebních konstrukcí z pohledového letonu spočívající v úpravě povrchu betonu nátěrem na bázi organokřemičitých látek. Povrch betonu se opatří nátěrem o složení 1 až 10 % hmot. barevného pigmentu, 5 až 40 % hmot. organokřemičitého esteru obecného vzorce i(OR), kde ^R alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku nebo aryl s 6 atomy uhlíku a x je číslo celé 0 až 2, případně jeho polymeru se 2 až 20 atomy křemíku, 50 až 94 % hmot.^etanolu nebo acetonu nebo jejich směsi a 0,05 až 1 % hmot. kyselého katalyzátoru, např. kyseliny trichloroctové, fosfonečné, chlorovodíkové nebo jejich směsi, neutrálního katalyzátoru, např. piperidinhydrochloridu nebo alkalického katalyzátoru, např. etylendiaminu, tetrametylamóniumhydroxidu, nebo trietanolaminu a po technologické přestávce 3 až 24 hodin se napustí roztokem 1 až 10 % oC , ČJ-polydimetylsiloxandiolu o mol. hmotnosti 1000 až 100 000 v aromatickém.rozpouštědle s přídavkem 0,5 až 5 % hmot. vulkanizačního katalyzátoru, poČítáno na aktivní složku, a to směsí dibutylcíndilaurátu s polyetoxysiloxanem v poměru 3 : 7 až 1 s 1. Při chemických reakcích organokřemičitých esterů probíhajících při vytvrzování barevného syBtému vznikají silanolové skupiny (-Si-OH), která jsou schopny chemické vazby

225 692 nejen vzájemně za tvorby siloxanového skeletu (-Si-O-Si-O-Si-), ale 1 s hydroxylovými skupinami silikátového povrchu pohledového betonu, přičemž vznikají velmi pevné chemické vazby. Použitím vhodné organokřemičité sloučeniny obsahující alkylove skupiny přímo vázané na křemík, je možno dodat povrchu pohledového betonu odpudivost pro kapalnou vodu a vodné roztoky solí, při zachování průvzdušnosti pro vodní páru. Difuzní odpor stavebního materiálu se zvyšuje maximálně o 5 až 10 %, Organokřemičitá pojící složka, vzhledem ke svému anorganickému siloxanovému skeletu Si-O-Si-Ο-, je výjimečně stabilní a odolává vlivům povětrnosti, slunečního záření i působení chemických exhalací. Proto uvedená úprava chrání povrch pohledového betonu i proti korozi exhalacemi kyselé povahy a zabraňuje tvorbě výkvětů.

Jako barevné pigmenty se používají většinou anorganické látky, které jsou světlostálé a odolné proti vlivům povětrnosti a exhalací. Organické barvící složky se používají jen výjimečně, a to hlavně pro interiéry objektů. Jako barvící složku je možno také použít cementový prach.

Podstatně dokonalejšího hydrofobního efektu upravovaného materiálu se však dosáhne dodatečnou úpravou barevně sjednoceného povrchu pohledového betonu dimetylsiloxanovým polymerem s koncovými reaktivními skupinami, který je schopný s přídavkem katalyzátoru vulkanizovat a vytvořit tak hydrofobní mikrovrstvu o tlouštce do 1 )um s dobrou adhezí k anorganickérau podkladu. V tomto případě působí barevný nátěrový systém v důsledku svých chemických vlastností jako spojovací mezivrstva mezi anorganickým silikátovým podkladem a dimetylsiloxanovým polymerem,

Jak barevný nátěrový systém, tak i hydrofobizační prostředek se nanášejí v roztoku organických rozpouštědel s vynikající penetrační schopností, dobře smáčejících povrch upravovaného pohledového betonu, mísitelných s vlhkostí obsaženou v podkladovém materiálu a snášejících se s jeho vnitřní strukturou a mající vhodnou odpařivost.

Vytvrzování pojících i hydrofobizačních prostředků probíhá bez tepelných a objemových změn. Jako vedlejší produkt při probíhajících chemických reakcích vzniká u nátěrového barevného systému neškodný etylalkohol, který vytěká. Stejně tak vytékají i organická rozpouštědla. Stupen pojení barevného pigmentu je možno řídit množstvím použitého organokřemičitého pojícího prostředku. Prostředky jsou inertní vůči upravovanému materiálu, zmírňují škodlivé působení deště, zvláště při velkých změnách teploty (po zmrznutí), snižují nasákavost vody a vodných roztoků, zabraňují jejich migraci, odstraňují vzlínavost vody a vodných roztoků, takže podstatně omezují tvorbu výkvětů.

Úpravou pohledového betonu se kromě barevného sjednocení omezí zašpinění jeho povrchu a sníží adheze mastných zplodin hoření a umožní se snadnější smývání nečistot deštěm, protože povrch betonu je oleofobní. I při čištění pláště budovy omýváním vodou nebo vodnými roztoky zabrání ochranný nátěr vzhledem ke své vodoodpudivosti penetraci vody do porézního materiálu a umožní tak i snadnější vysýchání vody.

Příklad 1

100 g polyetoxysiloxanu o obsahu 40 % kysličníku křemičitého bylo smíseno s 400 g roztoku obsahujícího 184,5 g acetonu, 200 g etylalkoholu, 15 g vody a 0,5 g kyseliny chlorovodíko225 692 vé. Při současném promíchávání proběhla předhydrolýza esterových skupin polyetoxysiloxanu, což se projevilo zahřátím a vyjasněním směsi a roztok byl zhruba po 15 až 30 minutách (to závisí na teplotních podmínkách pracoviště) připraven k další aplikaci. Do získaného roztoku křemičité kyseliny bylo přidáno 10 g žlutého kysličníku železa, 3 g hnědého kysličníku železa a 1 g černého kysličníku železa. Po důkladném rozmíchání byl na plášt budovy z pohledového betonu, který byl barevně nehomogenní, štětcem nanášen prostředek s cílem ba-? revne sjednotit celou plochu. Spotřeba barevného sjednocujícího roztoku byla na 1 m 200 g. Po proběhnutí všech chemických reakcí včetně odpaření organických rozpouštědel byla barevně sjednocená plocha pohledového betonu mechanicky odolná vůči otěru a nevykazovala ani jiné nedostatky ve struktuře povrchu pláště budový. Po technologické přestávce 24 hodin byl barevně sjednocený plášt budovy z pohledového betonu impregnován 5% toluenovým roztokem oC, OJ -polydimetylailoxandiolu s přídavkem 1,0 g katalyzátoru obsahujícího 0,4 g dibutylcíndilaurátu a 0,6 g polyetoxysiloxanu s obsahem 40 % kysličníku křemičitého na 1 litr roztoku </· , á?-polydimetylsiloxandiolu. Spotřeba uvedeného hydrofobizačního roztoku na 1 m plochy z pohledového betonu byla 0,12 litru. Barevnost ani struktura pohledového betonu ee po druhém hydofobizačním nátěru nezměnily, i když se na něm vytvořila mikrovrstvička transparentního vodoodpuzujíoího polymeru o tloušťce menší než 0,6 mikrometru. Povrch pohledového betonu není dlouhodobě (minimálně 15 let) nasáklivý pro vodu, je barevně stálý, po 1 roce nevykazoval žádné barevné nebo jiné estetické nedostatky. Současně se snížilo jeho zašpinění, zvláště mastnými exhaláty z hoření tuhých i kapalných paliv.

Příklad 2

100 g směsi obsahující 75 g metyltributoxysilanu a 25 g polyetoxysiloxanu o 40 % kysličníku křemičitého bylo smíseno s 400 g roztoku obsahujícího 184,0 g acetonu, 200 g etylalkoholu, 15 g vody a 1 g kyseliny fosforečné. Za mírného promíchávání proběhla během 2 až 5 hodin předhydrolýza organokřemičitých esterů, což ee projevilo zahřátím a vyjasněním směsi. Po této době byl roztok připraven k aplikaci. Do získaného roztoku kyseliny křemičité a metylkřsmičité bylo přidáno 30 g práškovitého cementu, pevnostní třídy 450. Po důkladném rozmíchání byla barevná směs nanášena tikovým postřikovacím přístrojem na barevně a strukturálně odlišné plochy pláště budovy z pohledového betonu. Po proběhnutí chemickýeh reakcí, při nichž se uvolňuje gel kyseliny křemičité a metylkřemičité s výbornými pojícími schopnostmi z roztoku a odpaření všech přítomných organických rozpouštědel minimálně za 24 hodin byla barevně i strukturálně sjednocena plocha pohledového betonu odolná vůči mechanickému otěru a vykazovala.vodoodpudivé vlastnosti. Po technologické přestávce 24 hodin byl sjednocený plášt budovy z pohledooěho betonu upraven 5% toluenovým roztokem ot ,6J

-polydimetylsiloxandiolu s přídavkem 2,5 g katalyzátoru obsahujícího 0,10 g dibutyloíndilaurátu a Q,15 g polyetoxysiloxanu s obsahem 40 % kysličníku křemičitého na 1 litr roztoku^ ,óJ-polydimetylsiloxandiolu. Spotřeba uvedeného hydrofobizačního roztoku byla 0,15 o

litru na 1 m plochy pohledového betonu. Povroh pohledového betonu byl barevně i strukturálně sjednocený, barevně stálý a odolný proti mechanickému otěru (minimálně 15 let) a nebyl nasáklivý pro vodu a vodné roztoky. Současně se snížilo i jeho zašpinění tuhými exhaláty, především těmi, které jsou mastné a dehtovité podstaty. Zašpinění se rovněž snadně5

225 692 ji smývalo deštěm nebo vodnými roztoky, případně o Vyšší teplotě.

Příklad 3

100 g směsi obsahující 30 g fenyltrimetoxysilanu a 70 g polyetoxysiloxanu o 40 % kysliční ku křemičitého bylo smíseno s 300 g roztoku obsahujícího 150 g acetonu, 149 g etanolu a 1 g kyseliny fosforečné. Do získaného roztoku bylo přidáno 5 g žlutého kysličníku železa, 1 g červeného kysličníku železa. Po důkladném rozmíchání byla barevná směs nanášena štětcem na barevně a strukturálně odlišné plochy pláště budovy z pohledového betonu. Po proběhnutí chemických reakcí a odpaření všech organických rozpouštědel, což proběhlo během 36 hodin byl sjednocený plást budovy z pohledového betonu upraven 4% roztokem toluenu, Cd -polydimetylsiloxandiolu s přídavkem 1,2 g katalyzátoru obsahujícího 0,6 g polyetoxysiloxanu obsahujícího 40 % kysličníku křemičitého počítáno na 1 litr roztoku^ , 6/-polydimetylsiloxandiolu. Povrch pohledového betonu byl barevně i strukturálně sjednocený, byl barevně dlouhodobě stálý a odolný proti mechanickému otěru. Současně se snížilo jeho znečištovuní exhaláty z ovzduší.

Claims (1)

1. Způsob barevné úpravy a ochrany proti zašpinění a pro snazší omývání stavebních konstrukcí z pohledového betonu spočívající v úpravě povrchu betonu nátěrem na bázi organokřemičitých látek, vyznačený tím, že se povrch betonu opatří nátěrem o složení 1 až 10 % hmot. barevného pigmentu, 5 až 40 % hmot. organokřeraičitého esteru obecného vzorce R_xSi(OR)^__x, kde R je alkyl s, 1 až 4 atomy uhlíku nebo aryl s 6 atomy uhlíku a x je číslo celé 0 až 2, případně jeho polymeru se 2 až 20 atomy křemíku, 50 až 94 % hmot. etanolu nebo acetonu nebo jejich směsi a 0,05 až 1 % hmot. kyselého katalyzátoru, např. kyseliny triehloroctové, fosforečné, chlorovodíkové nebo jejich směsi, neutrálního katalyzátoru, např. piperidinhydrochloridu nebo alkalického katalyzátoru, např, etylendiaminu, tetrametylamoniumhydroxidu nebo trietanolaminu a po technologické přestávce 3 až 24 hodin se napustí roztokem 1 až 10 %eí -polydimetylsiloxandiolu o mol. hmotnosti 1000 až 100 000 v aromatickém rozpouštědle b přídavkem 0,5 až 5 % hmot. vulkahizačního katalyzátoru, počítáno na aktivní složku a to směsí dibutylcíndilaurátu s polyetoxysiloxanem v poměru 3 : 7 až