CS225918B1 - Směs pro stavební účely, prostá sádrovce - Google Patents

Description

(54) Směs pro stavební účely, prostá sádrovce

Vynález se týká směsi pro stavební účely, prostých sádrovce. Přesněji řečeno, vynález se týká směsi hydraulických cementů pro betony nebo malty a vztahuje se zejména k takovým složením nebo směsím, které obsahují přísady zlepšující pevnostní vlastnosti vytvořených struktur.

Ve světové technice se věnuje velká pozornost těm přísadám k pojivům, na basi silikátů, které mají vyhovující dispergující vlastnosti a jsou dobrými plastifikétory. Jejich použitím se dosahuje zlepšení některých vlastností betonů, jako například lepěí zpracovatelnosti, větěí objemové stálosti, vyšší vodotěsnosti, rychlého nárůstu pevnosti, velké dlouhodobé pevnosti, schopnosti vhodného tuhnutí a tvrdnutí při snížených teplotách atd.

Jako účinné plastifikátory cementových soustav jsou užívány například ve vodě rozpustné sulfonové ligniny, lignosulfonany o různých stupních sulfonace, dále sole kyseliny lignosulfonové, jako je lignosulfonan sodný, které zlepšují kvalitu a vlastnosti betonu a betonových směsí a jsou oceňovány pro svou vysokou aktivitu (Sergejevová N. a kol., Chim.dřev.

(1979)3).

Dosud užívané směsi pojiv jsou založené na hydraulickém portlandském cementu a obsahují nejméně 0,01 % hmot. plastifikačních a regulačních přísad, přepočteno na cement. Za účelem zvýšení účinku přísad se k materiálům obsahujícím sulfonový lignin přidávají sole hliníku, ohromu, mědi nebo železa, popřípadě jejich směsi tak, že ionty kovů zmíněných solí jsou přítomny v množství ekvivalentním 1 až 50 % hmot. odpovídajících sulfátových solí, počítáno na sulfonovaný lignin.

225 918

225 918

Pevnost směsí na basi portlandského oementu se dále zlepšuje tak, že přidávané, ve vodě rozpustné lignosulfonany nebo jiné příměsi na basi ligninu se zreagují s oxidačním činidlem, které má oxidační potenciál vyšší než -1,3. Takovými oxidačními činidly jsou například peroxid vodíku, ozon, kysličník olovičitý, kyselina chromová, chlor, chlorany alkalických kovů a kovů alkalických zemin, dále chromeny, manganistany perboritany a persírany alkaliekýoh kovů, elektrolytická oxidace a jejich vzájemná kombinace (Kirg. E.G., Adolphson C.» US Pat. 3,126.291/1964).

V praxi se však došlo k poznatku, že všechny uvedené směsi pojiv, které mají za základ portlandský cement, nejsou optimálním řešením, protože mají vyšší viskozitu, nižší počáteční pevnosti a nižší dlouhodobé pevnosti, než je pro četné účely žádoucí.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny vynálezem směsi pro stavební účely se zvýšenou pevností v ohybu, s nižší viskozitou a vyšší·počáteční a vyšší dlouhodobou pevností, prosté sádrovce. Směs podle vynálezu obsahuje mletý cementárský slínek o měrném povrchu v rozmezí 150 až 1 000 m /kg, kde 5 až 95 % hmot. částic je menších než 5 mikrometrů, s přísadou 0,1 až 10 % hmotn. ve vodě rozpustného nebo suspendovatelného hydroxidu, křemičitanu, kyselého uhličitanu nebo uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, popřípadě obsahující obecně známé přísady pro přípravu kaší, malt a betonů, jako jsou písek, hrubé hutné a pórovité kamenivo, těžké plnivo, mikroplnivo, napp^íklad obsahující kysličník křemičitý, dále vláknité plnivo vzdorné alkáliím, odpěňovače.

Podstatou vynálezu je složení směsi, která' jako přísadu na basi ligninu obsahuje 0,1 až 5 % hmot., s výhodou 0,5 % hiňot. ve vodě rozpustné sole kyseliny lignosulfonové nebo sulfonovaného ligninu okysliČené oxidačním činidlem s výhodou o oxidačním potenciálu vyšším než 1,3 a popřípadě obsahuje kationt hliníku, chrómu, mědi, železa nebo jejich směsi. Hliník, v U v chrom, měd a železo mohou být ve směsi přítomny b d jednotlivě, nebo v kombinaoi ve formě rozpustné sole, nebo směsi takových solí. Oxidačním činidlem může být peroxid vodíku, ozon, kysličník olovičitý, kyselina chromová, chlor, chlornany alkaliokýoh kovů nebo kovů alkalických zemin, dále chromeny, manganistany, perboritany a persirany alkalických kovů, elektro lytioká oxidace, vzdušný kyslík při teplotě vzduchu v rozmezí 10 až 200 °C a jejich kombinace.

Směsi podle tohoto vynálezu prosté sádrovce nebyly až dosud používány ani známy, ani jejich příprava nebyla odborníky předpokládána.

Výhody tohoto řeěení jsou zřejmé z dále uvedenýoh příkladů provedení, které objasňují podstatu vynálezu, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezovaly.

Příklad 1

Pro přípravu plastifikátoru se použije 650 g zahuštěného 5O%ního sulfitového výluhu z papíren ve Větřní, který se zneutralizuje hydroxidem sodným na pH 7,7 a zneutralizovaný výluh se zahřívá na teplotu nad 80 °C po dobu 12 až 24 hodin. K výluhu se přidá 42 g síranu železitého a 11 g kyseliny sírové, počítáno na sulfitový výluh. Směs se zředí na sušinu 35 %, zahřeje na 50 °C á přidá se k ní dvojchroman draselný. Směs ee pak zahřívá po 1,5 hod na 35 °C, odstředí se a vysuší; získaná látka se označí A. Obdobně se připraví produkt o.značený B, který se od látky A lisí tím, že neobsahuje síran železitý»

225 918

Příklad 2

Z jemně umletého cementářského slinku z cementárny lokality Hranice, o měrném povrchu o

400 m /kg o obsahu částic menších než 5 mikronů 7,2 % hmot., se připraví kaše o w > 0,30, která obsahuje 0,5 % hmot. produktu B a 1,2 % hmot. uhličitanu sodného. Kaše má po dobu 80 minut konstantní viskozitu 0,62 Pa.s, mezi 80 a 90 minutou se viskozita zvýší na hodnotu 0,93 Pa.s, načež po 100 minutách kaše záuhne.

Ze stejného slinku se připraví kaše se stejnými přísadami, ale navíc s přídavkem 5 % hmot. sádrovce. Uvedená změna chemického složení kase má za následek následující časový průběh viskosity» po 3 minutách 0,7 Pa.s, po 10 minutách 0,93 Pa.s, po 15 minutách 1,2 Pa.s a po minutách není na rotačním viskozimetru měřitelná, protože volně tekoucí kaše ztuhne na pastu.

Příklad 3

Ze slinku popsaného v příkladě 2 se připraví kaše o w = 0,30, která obsahuje 1 % hmot. produktu A a 1 % hmot. kyselého uhličitanu sodného. Kaše počne tuhnout po 4 hodinách a dosáhne viskozity 0,65 Pa.s.

Bříklad 4 v 2

Z jemně umletého slinku z lokality cementárny Štramberk, o měrném povrchu 540 m /kg a obsahu částic menších než 5 mikronů 18,7 % hmot., se připraví volně tekoucí kaše o w = 0,25, které obsahuje 0,5 % hmot. produktu B a 1 % hmot. uhličitanu sodného. Kaše počne tuhnout po 180 minutách, za 1 den dosáhne pevnosti v tlaku 35 MPa a po 28 dnech 102 MPa.

Příklad 5

Z cementářského slinku jemně umletého s přísadou 0,2 % hmot. lignosulfonanu sodného na o měrný povrch 700 m /kg a obsahu částic menších než 5 mikronů 24 % hmot. se připraví malta o složení: cement: písek v poměru 1:3» o w = 0,32, dobře zpracovatelná. Po 28 dnech malta dosáhne pevnost v tlaku 90 MPa. Obsahuje 1,3 % hmot. produktu B a 1,3 % hmot. uhličitanu draselného.

Příklad 6

Ze stejného slinku jeko v příkladu 5 se připraví kaše o w = 0,25 obsahující 1 % hmot. produktu A e 1 % hmot. uhličitanu sodného, a dále kaše, která namísto produktu A obsahuje lignosulfonan sodný. Po zatuhnutí obou druhů kaší se sleduje vývoj počátečních pevností. Po ) hodině je počáteční pevnost u obou druhů kaší v podstatě stejná, to jest 4 MPa. U kaše obsahující produkt A se další rychlý vzestup pevnosti zaznamená po 6 hodinách, kdežto u druhé kaše, obsahující pouze lignosulfonan sodný, se vzestup pevnosti zjistí až po 12 až 16 hodinách Příklad 7

Ze slinku z lokality Ladce, umletého na měrný povrch 920 m /kg a obsahu částic menších než 5 mikronů 34,5 % hmot., v přítomnosti 0,2 % hmot. diethylkarbonátu, se připraví volně tekoucí kaše o w = 0,25 s nízkou viskozitou, obsahující 1 % hmot. uhličitanu sodného a 1 % hmot. produktu B. Kaše počne tuhnout po 90 minutách, po 24 hodinách dosáhne pevnost v tlaku 95,9 MPa a po 3 dnech pevnost v tlaku 109 MPa.

Příklad 8

Z jemně mletého slinku, o měrném povrchu 300 m /kg a obsahu částic menších než 5 mikronů 5 % hmot., lokality cementárny Hranice, se připraví volně tekoucí kaše o w = 0,27, která

225 918 obsahuje 1,2 % hmot. uhličitanu sodného a 0,5 % hmot. produktu A. Kaše počne tuhnout po 130 minutách a za 24 hodin dosáhne pevnost 12 MPa, po 7 dnech 71 MPa a po· 28 dnech 100 MPa. Ze stejného slínku se dále připraví volně tekoucí kaše, kde namísto produktu A se použije zahuštěný sulfitový výluh z papírny Větrní o stejné koncentraci a které navío obsahuje 1,2 % hmot. uhličitanu sodného. Rozdíl mezi oběma druhy kaší spočívá v tom, že při použití sulfitového výluhu pevnost látky je ještě po 7 dnech 7 MPa.

Příklad 9

Slínek z lokality cementárny Hranice se umele s přísadou 0,3 % hmot. lignosulfonanu sodného na měrný povrch 530 m /kg a obsahu částic menších než 5 mikronů 24 % hmot. Mimoto se s přísadou 0,5 % hmot. lignosulfonanu sodného umele křemenný písek na měrný povrch 500 m /kg Jfa to se 80 dílů mletého slínku smísí s 20 díly mletého písku a 1 díl takto získané směsi se smísí s 3 díly normového písku plynulé granulometrie. Po přidání 1 % hmot. uhličitanu sod ného a 1,2 % hmot. produktu B (počítáno na oelkovou hmotnost směsi mletého slínku a písku) připraví se zpracovatelná maltě o w « 0,33, které po 24 hodinách má pevnost v tlaku 20 MPa a po 21 dnech pevnost 76 UPa.

Příklad 10

Pro přípravu kaše se použije jemně mletý.slínek z lokality cementárny Hranice, který se 2 bez přísad umele na měrný povrch 400 m /kg. Z tohoto slínku se připraví kaěe, u nichž se sleduje počátek tuhnutí a viskozita. K tomu účelu je k dispozici»

- kaše s přísadou 0,5 % hmot. produktu £ a 1,2 % hmot. uhličitanu sodného o w = 0,30, které má po dobu 80 minut konstantní viskozitu 0,62 Pa.s, dále v rozmezí 80 až 90 minut má viskozitu zvýšenou na 0,93 Pa.s. Počne tuhnout po 100 minutách.

-kaěe s přísadou 0,5 % hmot. produktu B o w = 0,30, která má po 5 minutách viskozitu 0,90 Pa.s, po 10 minutách 1,05 Pa.s. a po 20 minutách 1,2 Pa.s. Počne tuhnout po 30 minutách.

-kaše s přísadou 0,5 % hmot. produktu B a s 1,2 % hmot. uhličitanu sodného a 5 % hmot. sádrovce, které má po 3 minutách voskozitu 0,7 Pa.s., po 10 minutách 0,93 Pa.s, po 15 minutách

1,2 Pa.s., a po 20 minutách volně tekoucí kaše se změní na velmi pomalu tuhnoucí, neměřitelnou pastovitou hmotu.

Příklad 11

Pro přípravu kaší se použije slínek z lokality cementárny Hranice, který se v přítomnosti 0,2 % hmot. diethylkarbonátu, počítáno na celkové množství slínku, umele na měrný povrch 700 m^/kg. Získá se takt —s přísadou 1 % hmot. kyselého uhličitanu sodného a 1,5 % hmot. produktu B kaše o w 0,25, která volně teče;

—s přísadou 5 % hmot. sádrovce a 1,5 % hmot. produktu B kaše o w 0,25, která nabyde vzhledu tuhá pasty.

Příklad 12

Dále se z lignosulfonanu sodného z celulózky Ružomberok, obsahujícího méně .než 0,2 % hmot. redukujících cukrů, připraví plastifikátor s regulačními účinky a to tak, že se práškový ligninsulfonan sodný zahřívá po dobu 30 minut na vzduchu při teplotě 150 °C. Připra,vený plastifikátor s regulačními účinky se použije pro přípravu kaší z jemně mletého slínku

225 918 o

z lokality cementárny Prachovioe, umletého na měrný povrch 450 m^/kg.

Z uvedených látek se připraví»

- kaše o w b 0,25 s přísadou 1 % hmot. uhličitanu sodného a 1,8 % hmot. oxidovaného lignosulfonanu sodného. Kaše je volně tekutá a počne tuhnout po 95 minutách.

- kaše o w » 0,25 s přísadou 1 % hmot. uhličitanu sodného a 1,8 % hmot. lignosulfonanu sodného. Kaše je volně tekutá a počne tuhnout po 10 minutách.

Příklad 13

Pro přípravu cementářské kaše w « 0,25 se použije umletý slínek, připravený podle příkladu 11. Za přísady 1,5 % hmot. produktu B a 0,3 % NaOH má kaše po dobu 15 minut vzhled volně tekuté suspenze. Po 15 až 20 minutách zatuhne; Při přidání 1 % křemičitanu sodného a 1 % produktu B má kaše vzhled volně tekuté suspenze po dobu 25 minut.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   l.Směa pro stavební účely prostá sádrovce, obsahující mletý cementářský slínek o měrném poo vrchu v rozmezí 150 až 1 000 m /kg, kde 5 až 95 % hmot. částic je menších než 5 mikrometrů, s přísadou 0,1 až 10 % hmot. ve vodě rozpustného nebo suspendovatelného hydroxidu, křemičitanu, kyselého uhličitanu nebo uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalické zemi ny a popřípadě obsahující obecně známé přísady pro přípravu kaší, malt a betonů, jako jsou písek, hrubé hutné a pórovité kamenivo, těžké plnivo, mikroplnivo, například obsahující kysličník křemičitý, dále vláknité plnivo vzdorné alkáliím, odpěňovače, vyznačená tím, že obsahuje látky na bázi ligninu v množství 0,1 až 5 % hmot. s výhodou 0,5 % hmot. jako jsou ve vodě rozpustné sole kyseliny lignosulfonové nebo sulfonovaného ligninu okysličené oxidačním činidlem · oxidačním potenciálu vyšším než 1,3 a popřípadě obsahuje kationt hliníku chrómu, mědi, železa nebo jejich směsi.
2. 2.Směs podle bodu 1, vyznačená tím, že hliník, chrom, měd a/nebo železo jsou obsaženy ve formě rozpustné sole nebo směsi takových solí.