CS239206B1 - Anorganická stavebná hmota - Google Patents

Description

(54)

ŠPAČEK ANTONÍN ióg. CSc.;

slaníCka Stefan ing. esc., Bratislava

Anorganická stavebná hmota

Vynález sa týká ochrany anorganických stavebných materiálov proti korózii.

Vynález rieši ochranu anorganických stavebných materiálov z betónu a železobetónu proti vonkajšiemu agresívnemu prostrediu pevnému, kvapalnému alebo plynnému najma kyslej povahy. Podstatou vynálezu je pridávanie železného práškového odpadu vzniklého opracováním (napr. brúsením, řezáním, otryskáváním) do spojivovýoh zmesi a to samotného alebo v zmesi so železným mechanickým práškom. Posobením agresívneho prostredia na přidaný železný práškový odpad nastává jeho korózia spojena s tvorbou hrdze. Vznikom produktov korózie železa sa utesňujú péry a kapiláry v spojivovej zmesi. Týmto nastáva aj otupenie agresívného média a zvýšenie difúzneho odporu pre prenikanie. Vynález može byt využitý na zvýšenie odolnosti anorganických stavebných materiálov a z nich zhotovených konštkurcii, najma z betónu a železobetónu, proti účinku agresívnych prostředí. Postupom podlá vynálezu možno chránil; před koróziou hlavně subtilné železobetónové konštrukcie, napr. pilóty, ílocementové suspezie, cementové vodotesniace zmesi a tmely.

239 206

- 1 239 206

Vynález sa zaoberá anorganickou stavebnou hmotou so zvýšenou odolnosťou proti pósobeniu vonkajšieho agresívneho prostredia.

Z δ®.autorského osvedčenia č. 197 1 64 je známa cementová zmes pře betony so zvýšenou odolnosťou voči agresívnym vodám pozostávajúca z cementu, připadne plniva a/alebo modifikujúcich přísad a/alebo příměsí vyznačujúca sa tým, že na 1 hmotnostný diel cementu připadá 0,01 až 3 hmotnostně diely železného prášku s minimálnym obsahom 98 % hmotnostných železa (Fe) a zrněním takým, že obsahuje min. 5 % hmotnostných častíc menších ako 0,045 mm a max. 15 % hmotnostných častíc hrubších ako 0,4 mm. Toto autorské osvedčenie tiež podrobné vysvětluje nevýhodnosť a malú účinnost? při používaní solí železa, napr. chloridov, síranov a dusičnanov ako aj niektorých priemyslových odpadov (pyritové vypalky a železné piliny).

Železný prášok používaný podlá čs. A0 197 164 sa však musí vyrábať mletím odsekaných častí železného drótu, čo je velmi nákladné. Uvedenu nevýhodu odstraňuje anorganická stavebná hmota podlá vynálezu. Jej podstatou je, že okrem anorganického spojiva, modifikujúcich přísad a/alebo příměsí a/alebo plniva obsahuje, vztia hnuté na 1 hmotnostný diel anorganického spojiva, min. 0,02 a max. 3 hmotnostně diely železného práškového odpadu vzniknutého povrcho vým opracováním (napr. brúsením, otryskáváním, řezáním) železných, ocelových alebo listinových polotovarov s takou jemnosťou, že obsahuje max. 15 % hmotnostných častíc hrubších ako 0,5 mm a min.

% častíc jemnějších ako 0,125 mm a s obsahom kovového železa (Fe) min. 5 % hmotnostných.

- 2 239 209

Je výhodné_; keá železný práškový odpad vzniká při povrchová» opracovaní bez použitia áalších přídavných prostriedkov - kvapalných, pastovitých alebo pevných, ktoré svojou prítomnosťou v železnom práškovom odpade by mohli pósobiť ako škodliviny vo‘vzniknut om spojive.

Primiešaním železného práškového odpadu obsahujúceho kovové železo do anorganických spojiv, ako sú apojivá na báze cementu alebo vodného skla, nastáva pósobením agresívneho média, napr. pósobením uhličitých a kyslých vód, vlhkých plynov a podobné, proces hrdzavenia kovových železných častíc. Vzniknuté produkty korózie železe - oxidy železa, resp. ich hydráty a hydroxidy železa, kolmatizujú v spojivovej zatvrdnutej kaši, maltě, tmelu alebo betone, kapiláry a póry. Bolo zistené, že v případe pósobenia vonkajšieho aferesívneho prostredia na stavebnú hmotu podTa vynálezu hrúbka tesniacej vrstvy činí 1-7 mm a závisí na difúznom odpore agresívneho média prenikajúceho do spojiva. Stykom prostredia agresívneho voči kovovým železným časticiam nastáva tiež zníženie účinnej koncentrácie agresívneho média.

Možnosti použitia a preukázanie ochranných vlastnoatí anorganické,] stavebnej hmoty podlá vynálezu ukazujú následujúce příklady

Příklad 1

Za účelom preukázania ochranných účinkov železného práškového odpadu sa použil brúsny odpad vzniklý brúsením odliatkov blokov motorov karborundovými brúsnymi kotúčmi suchým postupom tohto granul©metrického zloženia:

Velkost’ šita [mm)

0,5

0,25

0,125

0,063

0,045 přepad cez 0,045

Zvyšok na site v % hm

0.5

24,9

69,4

4.5

0,5

0,4

Spolu

100,0

- 3 239 208

Obsah kovového železa zistený chemickou analýzou v tomto brúsnom odpade činil 8,2 % hm. Tento brúsny odpad sa použil na přípravu 3 ks maltových trámčekov velkosti 4x4x16 cm postupom podlá CSN 72 2117 Stanovení pevnosti cementu. Maltové zmes mela toto zloženie:

Cement PC 4C0 360 g

Brusný odpad 90 g

Piesok plynulej granulometrie jemný 450 g

Piesok plynulej granulometrie stredný 450 g

Piesok plynulej granulometrie hrubý 450 g

Voda 225 rol

Po 1 dni uloženia vo vlhku sa vykonalo odformovanie a trámčeky sa uložili na 27 dní do vody. Po 28 dňovom základnom ošetřovaní sa trámčeky uložili do uhličitého agresívneho roztoku s obsahom 70 mg agresívneho C0₂/l. Už třetí deň expozície sa povrch trámčekov začínal farbiť vznikom hrdzavých splodín reakcie agresívneho oxidu uhličitého z agresívnej vody s kovovým železom z brusného odpadu, ktoré utěsňovali jeho povrch proti účinkom agresívneho prostredia.

Příklad 2 & přípravě maltovej zmesi sa použil brusný úlet z odsávania vzniklý obrusovaním odliatkov blokov motorov karborundovými kotúčmi suchým postupom tohto granul©metrického zloženia:

Velkost? otvoru šita [mm] Zvyšok na site v % hm.

0,50 '0,250

0,125

0,063

0,045 přepad cez 0,045

Spolu

0,7

1,3

9,1

13,5

75,4

100,0

- 4 239 209

Obsah kovového železa (Fe) v brúsnom úlete stanovený chemickou analýzou činil 86,3 % hm. Postupom podlá OSN 72 2117 Stanovení pevnosti cementu sa vyrobili za použitia tohto brusného úletu 3 ks maltových trámčekov velkosti 4x4x16 cm tohto zloženia:

Cement PC 4CO 360 g Brusný úlet 90 g Piesok plynulej granulometrie jemný 450 g Piesok plynulej granulometrie stredný 450 g Piesok plynulej granulometrie hrubý 450 g Voda 225 ml

Po 1 dni uloženia vo vlhku se trómčeky odformovali a uložili na 21 dní do vody. Po 28 dňovom základném ošetřovaní sa trámčeky uložili do vody s obsahom 70 mg agresívneho CO2/I. Hrdzavé sfarbenie povrchu trámčekov bolo možno spozorovať už druhý den expozície trámčekov v egresívnom roztoku a bolo intenzívnejšie ako v případe použitia brúsneho odpadu podlá Příkladu 1.

Příklad 3

Brúsny úlet povedu, granulometrického zloženia a obsahu kovového železa podlá příkladu 2 sa použil pre přípravu betónovej zmesi tohto zloženia na 1 m^ h.b, :

Cement PC 400	500 kg
Brúsny úlet	76 kg
Kamenivo jemné 0/8 mm	635 kg
Kamenivo hrubé 8/16 mm	960 kg
Voda	225 1

Z betonu uvedeného zloženia sa vyrobili skúšobné kočky rozmerov 15x15x15 cm pře stanovenie pevnosti. Úlomky vzoriek po skúške pevnosti sa vložili do uhličitého agresívneho roztoku s obsahom 70 mg agresívneho COg/l.

- 5 239 20β

Hrdzavé sfarbenie povrchu úlomkov sa objavilo už po niekoTkých dňoch ich expozície v agresívnom roztoku a po 11/2 meaiaci kedy sa skúška ukončila - bolo velmi intenzívně.

Příklad 4

Brusný úlet póvodu, granulometrického zloženia a obsahu kovového železa uvedeného v Příklade 2 sa použil na přípravu hmoty tohto zloženia :

Vodné sklo sodné 225 g Brúsny úlet 50 g Fluorokremičitan sodný 34 g Křemičitý úlet 50 g Křemičitý piesok mletý 125 g

Trojnásobný nátěr horeuvedeného zloženia sa použil na ochranu maltových trámčekov velkosti 4x4x16 cm připravených z cementovej malty o pomere miešania 1:3. Po 7 dňoch uloženia natretých trámČekov na suchom vzduchu sa trámčeky uložili do uhličitej ,agresivně j vody s obsahom 70 mg agresívneho COg/l. Nátěr sa už po 2 dňoch expozície začal farbiť od vznikájúcej hrdze, ktorá utěsněním pórov a kapilár chránila nátěr ako aj podkladový trámček před koróziou. Sfarbenie s postupujúcim časom expozície zosilnilo a za čas dyoch rokov, keÓ sa sledovanie ukončilo, nátěr podlá vonkajšieho vzhl’adu nevykazoval změny koróziou.

Přísadu (příměs)železného práškového odpadu možno použiť do anorganických spojivových kaší, mált, betónov a tmelov na zvýšenie ich chemickej odolnosti najmS voči pósobeniu uhličitých agresívnych vod, vod vykazujúcich kombinovanú vyluhujúco-uhličitú agresivitu (mSkkých uhličitých vod) a kyslých vod.

Utesňujúci a ochranný účinok nastáva u organickej stavebnej hmoty podl’a vynálezu aj pósobením iných agre3Ívnych médií, ktoré v běžných železobetónoch spčsobujú koróziu ocelověj výstuže, ako sú vlhké a/alebo kyslé plyny, chloridy a iné. Cptimélny obsah kovového železa je možno v brúsnom odpade korigovať prídavkom železného mechanického prášku MC 20 podTa ČSN 41 8003 a/alebo MG 30 podlá ČSN 41 8004 a/alebo MC 12 podlá ČSN 41 8002 a/alebo MC 10 podlá ČSN 41 8001.

Claims (3)

PRBBIffiT VYNÁLEZU 239 208

1. Anorganická stavebná hmota zvýšenej chemickej odolnosti, pozostávajúca z anorganického spojiva a připadne modifikujúcich přísad a/ alebo příměsí, vyznačujúca sa tým, že obsahuje na 1 hmotnostný diel spojiva min. C,C2 a max. 3 hmotnostně diely železného práškového odpadu s takou jemnostou, že obsahuje max. 13 % hmotnostných Častíc vščších ako 0,5 mm a min. 1 % častíc jemnějších ako 0,125 mm s obsahom kovového železa (Fe) min. 5 % hmotnostných.

<2. Anorganická stavebná hmota podlá bodu 1, vyznačujúca sa tým, že obsahuje okrem železného práškového odpadu aj železný mecha nický prášok v takom pomere, že na 1 hmotnostný diel železného práškového odpadu připadá min. 0,05 β max. 20 hmotnostných dielov železného mechanického prášku.

Vytiskly Moravské tiskařské závody, Cena: 2,40 Kčs provoz 12, tř.Lidových milicí

3, Olomouc