CS243029B1

CS243029B1 - Low-build construction material

Info

Publication number: CS243029B1
Application number: CS842974A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Zadak; Zdenek Bruthans
Original assignee: Zdenek Zadak; Zdenek Bruthans
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS297484A1

Abstract

Řeší se problém nežádoucího vlhnutí stavebních látek vyráběných z anorganického pojivá jako cement, vápno a sádra a přidaného kameniva či jiného plniva, jakož i případných modifikačních přísad tím, že se snižuje kapilární vzlínání vody. Toho se dosahuje přídavkem tuhého kohydrolyzáJjU alkylchlorsilanů, s teplotou varu nad 71 C nebo jeho směsi s metyltrichlorsilanem. Stavební látka je použitelná pro suché prefabrikované směsi bez negativního vlivu na skladovatelhost a další vlastnosti.The problem of undesirable wetting of building materials produced from inorganic binders such as cement, lime and gypsum and added aggregates or other fillers, as well as any modifying additives, is solved by reducing capillary water rise. This is achieved by adding solid cohydrolysate of alkylchlorosilanes, with a boiling point above 71 C or its mixture with methyltrichlorosilane. The building material is usable for dry prefabricated mixtures without a negative effect on storage life and other properties.

Description

(54) Stavební látka s nízkou vzlinavostí(54) Low viscosity building material

Řeší se problém nežádoucího vlhnutí stavebních látek vyráběných z anorganického pojivá jako cement, vápno a sádra a přidaného kameniva či jiného plniva, jakož i případných modifikačních přísad tím, že se snižuje kapilární vzlínání vody.The problem of unwanted wetting of building materials made from inorganic binders such as cement, lime and gypsum and added aggregates or other fillers, as well as any modifying additives, is solved by reducing the capillary rise of water.

Toho se dosahuje přídavkem tuhého kohydrolyzáJjU alkylchlorsilanů, s teplotou varu nad 71 C nebo jeho směsi s metyltrichlorsilanem. Stavební látka je použitelná pro suché prefabrikované směsi bez negativního vlivu na skladovatelhost a další vlastnosti.This is achieved by adding solid co-hydrolyzed alkylchlorosilanes, with a boiling point above 71 C, or its mixture with methyltrichlorosilane. The building material is usable for dry prefabricated mixtures without a negative effect on storage life and other properties.

Vynález se týká stavebních látek s nízkou kapilární vzlínavostí a nasákavostí na bázi anorganických pojiv.The invention relates to building materials with low capillary rise and absorption based on inorganic binders.

Nežádoucí vlastností stavebních látek vyráběných z anorganických pojiv, jako je cement, vápno a sádra a případně kamenivo či jiné plnivo, jako je napříkad expandovaný perlit, tufit, břidlice a podobně a/nebo expandovaný polystyrén či jiná makromolekulární látka, jakož i případně daláí složky_t jako jsou například vlákna, pigmenty, povrchové . aktivní látky a podobně, jsou důsledkem pórovitého charakteru zatvrdnutých pojiv, který zapříčiňuje kapilární vzlínání a nasákavost.The undesirable properties of building materials produced from inorganic binders, such as cement, lime and gypsum and optionally aggregate or other filler, such as, for example, expanded perlite, tuffite, slate and the like and/or expanded polystyrene or other macromolecular substance, as well as optionally other components _such as, for example, fibers, pigments, surfactants and the like, are a consequence of the porous nature of the hardened binders, which causes capillary rise and absorbency.

Důsledkem vzlínavosti je vlhnutí stavebních látek. To je nežádoucí z více důvodů. Zhoršuje tepelně technické vlastnosti stavební látky, snižuje trvanlivost a ovlivňuje nepříznivě vzhled i hygienické podmínky stavebního díla.The consequence of capillarity is the wetting of building materials. This is undesirable for several reasons. It worsens the thermal and technical properties of the building material, reduces its durability and adversely affects the appearance and hygienic conditions of the building work.

Pro zlepšení se doposud používají úpravy povrchu vodoodpuzující látkou a nebo přísadou přidávanou do hmoty při výrobě stavební látky. Povrchové úpravy jsou málo spolehlivé, protože poškozením povrchu a obrusem povrchu se účinek ztrácí.To improve the surface, surface treatments with a water-repellent substance or an additive added to the mass during the production of the building material have been used so far. Surface treatments are not very reliable, because the effect is lost due to surface damage and abrasion.

Jako přísady se používají hlavně zmýdelněné mastné kyseliny, jako kyselina stearová.Saponified fatty acids, such as stearic acid, are mainly used as additives.

Ty však ztrácejí účinnost po krátkém čase a mají negativní vliv na pevnost stavebních látek mimo jiné i tím, že mají pěnivý účinek. Ten zvyšuje též nežádoucím způsobem pórovitost stavební látky.However, they lose their effectiveness after a short time and have a negative effect on the strength of building materials, among other things by having a foaming effect. This also increases the porosity of the building material in an undesirable way.

Jiný známý způsob hydrofobizace stavebních látek představuje použití kapalných organokřemičitých látek typu substituovaných alkoxysilanů ve směsi s etylesterem kyseliny ortokřemičité (AO. č. 179 557). Nevýhodou tohoto postupu je, že se hydrofobizovaná stavební hmota, například omítka, může připravit až těsně před použitím, a to přídavkem jedné či více složek kapalné hydrofobizující látky do omítkové směsi.Another known method of hydrophobizing building materials is the use of liquid organosilicon substances of the substituted alkoxysilane type in a mixture with ethyl ester of orthosilicic acid (AO. No. 179 557). The disadvantage of this method is that the hydrophobized building material, for example plaster, can only be prepared just before use, by adding one or more components of the liquid hydrophobizing substance to the plaster mixture.

Příprava takových směsí klade zvýšené nároky na kvalifikaci dělníků. Způsob nemůže být využitý při výrobě prefabrikovaných suchých maltových směsí.The preparation of such mixtures places increased demands on the qualification of workers. The method cannot be used in the production of prefabricated dry mortar mixtures.

Podle vynálezu se s vysokým účinkem a trvanlivě snižuje kapilární vzlínavost stavební látky na bázi anorganických pojiv, jako je cement, vápno, sádra a jejich směsi a případně kameniva a/nebo jiných plniv jako jsou expandované horniny, expandované makromolekulární látky, vlákna, jakož 1 známých přísad pro modifikování vlastností, jako jsou povrchově aktivní látky, stekucovače, provzdušňovače, retenční přísady, disperse polymerů a pigmenty tím, že tato stavební látka obsahuje tuhý polydisperzní kohydrolyzát alkylchlorsilanů s teplotou varu nad 71 °C nebo jeho směsi s metyltrichlorsilanem v libovolném poměru hmotnostních dílů směsi v rozmezí 9 : 1 až 1:9, přičemž množství tuhého kohydrolyzátu anebo jeho směsi s metyltrichlorsilanem je 0,1 až 10 % z hmotnosti anorganického pojivá a jemnost kohydrolyzátu je taková, Se minimálně 90 % zrn je jemnějších než 200 ,um.According to the invention, the capillary creep of a building material based on inorganic binders such as cement, lime, gypsum and mixtures thereof and optionally aggregates and/or other fillers such as expanded rocks, expanded macromolecular substances, fibers, as well as known additives for modifying properties such as surfactants, plasticizers, aerators, retention additives, polymer dispersions and pigments is reduced with high efficiency and in a durable manner by the fact that this building material contains a solid polydisperse cohydrolysate of alkylchlorosilanes with a boiling point above 71 °C or a mixture thereof with methyltrichlorosilane in any ratio of parts by weight of the mixture in the range of 9:1 to 1:9, wherein the amount of solid cohydrolysate or its mixture with methyltrichlorosilane is 0.1 to 10% of the weight of the inorganic binder and the fineness of the cohydrolysate is such that at least 90% of the grains are finer than 200 μm.

Předmětem vynálezu je výše popsaná stavební látka. Pevný kohyrolyzát se vyrobí tak, že se ve vodě kohydrolyzují destilační zbytky po rektifikaci metylchlorsilanu s teplotou varu nad 71 °C bu3 samotné, nebo ve směsi s metyltrichlorsilanem v libovolném poměru hmotnostních dílů směsi v rozmezí 9 : 1 až 1 : 9.The subject of the invention is the above-described building material. The solid co-hydrolysate is produced by co-hydrolyzing in water the distillation residues after the rectification of methylchlorosilane with a boiling point above 71 °C either alone or in a mixture with methyltrichlorosilane in any weight ratio of the mixture in the range of 9:1 to 1:9.

Vždy vzniká pevný polydispersní materiál o velikosti částic po 3 mm, který se po promytí vodou do neutrální reakce odstředí, vysuší'a zjemní pomletím. Pro dosažení vysokého účinku při hospodárném přídavku je nutné, aby minimálně 90 % zrn bylo jemnější než 200 pm, účelně než 60 pm.A solid polydisperse material with a particle size of 3 mm is always formed, which is washed with water until neutral, centrifuged, dried and refined by grinding. To achieve a high effect with an economical addition, it is necessary that at least 90% of the grains are finer than 200 pm, preferably than 60 pm.

Pro dosažení vysoké dispersnosti, velkého účinného povrchu a rovnoměrného rozdělení ve stavební látce je vhodné pomletí tuhého kohydrolyzátu s tvrdým materiálem jako je kře3 mičitý písek či jiná hornina, popílek a podobně. Vysušení neztytné pro dobrá pomletí, homogenizaci a použití v prefabrikovaných suchých směsích malt, betonu a podobně se může urychlit či dosáhnout, a to i bez použití tepelných agregátů přidáním kysličníku vápenatého který zbaví materiál vlhkosti svou hydratací na práškový hydroxid vápenatý.To achieve high dispersibility, a large effective surface and uniform distribution in the building material, it is suitable to grind the solid co-hydrolyzate with a hard material such as silica sand or other rock, fly ash, etc. Drying, which is not suitable for good grinding, homogenization and use in prefabricated dry mixtures of mortars, concrete, etc., can be accelerated or achieved, even without the use of thermal aggregates, by adding calcium oxide, which will remove moisture from the material by its hydration into powdered calcium hydroxide.

Hydrofohní účinnosVpráškového kohydrolyzátu určité jemnosti je při libovolném složení ve výše uvedeném rozsahu poměru 9 ! 1 až 1 : 9 vzájemně srovnatelná.The hydrophobic effect of a powdered cohydrolysate of a certain fineness is comparable to each other at any composition within the above-mentioned ratio range of 9:1 to 1:9.

PřikladlExample

Směs portlandbkého cementu a křemičitého kameniva se zrněním do 2,0 mm v hmotnostním poměru 1 : 2 se smíchala s vodou na tekutou maltu. Z té se vyrobily vzorky 40 x 40 x 160 mm které se uložily 28 dni ve vlhku a potom 28 dní na vzduchu, aby dosáhly ustálenou vlhkost.A mixture of Portland cement and silica aggregate with a grain size of up to 2.0 mm in a weight ratio of 1:2 was mixed with water to form a liquid mortar. From this, 40 x 40 x 160 mm samples were made, which were stored for 28 days in moisture and then for 28 days in air to reach a stable moisture content.

aand

Jedna série vzorku se vyrobila jeko porovnávací, tak jak bylo uvedeno. Druhá série se vyrobila stejně, avšak s přídavkem 1 % (z hmotnosti cementu) směsi tuhého kohydrolyzátu a metyltrichlorsilanu v poměru 9 : t « jemností pod 60 pm. Zjištěné vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.One series of samples was produced as a comparison, as indicated. The second series was produced in the same way, but with the addition of 1% (by weight of cement) of a mixture of solid cohydrolysate and methyltrichlorosilane in a ratio of 9 : t « fineness below 60 pm. The determined properties are given in Table 1.

Tabulka 1Table 1

Směs obsah vzduchu /% obj./ Mixture air content /% vol./ objemová-hmotnost /kg.nTv volumetric-mass /kg.nTv pevnost za 28 dní v MPa strength in 28 days in MPa ohyb bend tlak pressure porovnávací 6,3 comparative 6.3 2 109 2,109 6,1 6.1 27,2 27.2 podle vynálezu 5,5 according to the invention 5.5 2 140 2,140 5,2 5.2 26,2 26.2

Směs Mixture kapilární vzlínavost capillary resistance v g.cm ² po době in g.cm ² after time hodin hours 1 1 2 3 6' 2 3 6' 24 24 72 96 72 96 168 168 porovnávací comparative 0,098 0.098 0,11 0,142 0,156 0.11 0.142 0.156 0,189 0.189 0,237 0,225 0.237 0.225 0,225 0.225 podle vynálezu according to the invention 0,025 0.025 0,031 0,043 0,043 0.031 0.043 0.043 0,053 0.053 0,073 0,069 0.073 0.069 0,069 0.069 % hodnoty % value porovnávací comparative 25,5 25.5 35,5 30,3 27,6 35.5 30.3 27.6 26,4 26.4 30,8 30,7 30.8 30.7 30,7 30.7

Z tabulky je zřejmé·, že podle vynálezu se dosáhlo snížení kapilární vzlínavosti stavební látky na asi 30 % původní hodnoty prakticky bez ovlivnění pevnoti a objemové hmotnosti, tedy bez negativních vlivů, které vyvolává přídavek stearanů.It is clear from the table that according to the invention, a reduction in the capillary rise of the building material to about 30% of the original value has been achieved practically without affecting the strength and bulk density, i.e. without the negative effects caused by the addition of stearates.

Protože jde o práškový materiál, je možné ho přidávat, na rozdíl od dosud známých kapalných hydrofobizačních prostředků, do prefabrikovaných suchých maltových, betonových, směsi bez toho, že by ovlivnil negativně skladovatelnost či jakost.Because it is a powdered material, it can be added, unlike previously known liquid hydrophobic agents, to prefabricated dry mortar and concrete mixtures without negatively affecting storage life or quality.

Podle vynálezu se mohou vyrábět stavební látky se zlepšenými sorpčními vlastnostmi prakticky u všech druhů malt a betonů a jiných stavebních látek na bázi cementu, vápna, sádry a jejich směsí, hez ohledu na to, zda se použijí bez kameniva Si s kamenivem anebo jiným plnivem, jako jsou expandované horniny jako perlit a podobně, expandované makromolekulám! látky jako polystyren, jejich směsi a podobně a stejně tak když obsahují známé druhy přísad pro modifikování vlastností stavebních látek na bázi anorganických pojiv jako jsou povrchově aktivní látky, stekueovače a provzduěňovače, retenění přísady, disperse polymerů, vláknité příměsi, pigmenty a podobně. Je tomu tak proto, že podle vynálezu se_příznivě ovlivňují sorpční vlastnosti zatvrdnutého anorganického pojivá, které je v těchto stavebních látkách přítomno jako spojitá fáze. Účinnost dosahovaná podle vynálezu v přísadami . modifikovaných stavebních látkách je zřejmá z příkladu 2.According to the invention, building materials with improved sorption properties can be produced for practically all types of mortars and concretes and other building materials based on cement, lime, gypsum and mixtures thereof, regardless of whether they are used without aggregate or with aggregate or other filler, such as expanded rocks such as perlite and the like, expanded macromolecules! materials such as polystyrene, mixtures thereof and the like, and also when they contain known types of additives for modifying the properties of building materials based on inorganic binders such as surfactants, flow-enhancing and air-entraining agents, thickening additives, polymer dispersions, fibrous additives, pigments and the like. This is because according to the invention, the sorption properties of the hardened inorganic binder, which is present in these building materials as a continuous phase, are favorably influenced. The effectiveness achieved according to the invention in building materials modified by additives is evident from Example 2.

Příklad 2Example 2

Jako náhrada tradičních omítek užívaných pro fasádní úpravy v tloušlce několik cm se vyrábějí tenkovrstvé fasádní úpravy aplikované v tlouStce několik mm, které pozůstávají z anorganického spojiva, kameniva a modifikačních přísad jako jsou povrchově aktivní látky - například rozpustné soli kyseliny ligninsulfonové, provzdušňující přísady jako soli kyseliny abietové, estery mastných kyselin, a podobně, vláknité příměsi na minerální i makromolekulám! bázi, disperze makromolekulárních látek - například polyvinylacetátu, akrylátu, jejich kopolymerů a podobně, barevných pigmentů, retenční přísady jako bentonit, karboxyme tylceluloza, a podobně.As a replacement for traditional plasters used for facade treatments in a thickness of several cm, thin-layer facade treatments applied in a thickness of several mm are produced, which consist of an inorganic binder, aggregates and modifying additives such as surface-active substances - for example, soluble salts of ligninsulfonic acid, aerating additives such as salts of abietic acid, fatty acid esters, and the like, fibrous additives on a mineral and macromolecular basis, dispersions of macromolecular substances - for example, polyvinyl acetate, acrylate, their copolymers, and the like, color pigments, retention additives such as bentonite, carboxymethyl cellulose, and the like.

Nezbytnou složkou zamezující vnikání vody do těchto stavebních látek je hydrofobizující přísada, která se dosud užívá ve formě solí kyseliny stearové. Zamezení pronikání vody je z hlediska funkce tenkovrstvé fasádní úpravy rozhodující.A necessary component preventing water penetration into these building materials is a hydrophobic additive, which is still used in the form of stearic acid salts. Preventing water penetration is crucial for the function of a thin-film facade treatment.

Uvádí se výsledek zkouěky vodotěsnosti takovéto tenkovrstvé fasádní úpravy vyrobené dosavadním způsobem, tj. za použití přísady stearanů a vyrobené podle vynálezu.The result of the waterproofing test of such a thin-layer facade treatment produced in the conventional manner, i.e. using the stearate additive and produced according to the invention, is presented.

Složení základní směsi bylo - vyjádřené v hmotnostních dílech - takovéto:The composition of the basic mixture was - expressed in parts by weight - as follows:

Bílý cement 300 dílů, suchý vápenný hydrát 45 dílů, kamenivo 1 000 dílů, lignosulfonan sodný 0,4 dílu, viskózová střiž 7 dílů, vodní disperse kopolymerů polyvinylacetátu 30 dílů suěiny. Fasádní nástřiky vyrobená po rozmíchání této směsi s vodou vyhovovaly požadavkům z hlediska adheze podkladu a mrazuvzdornosti a přinesly tyto výsledky z hlediska vodotěsnosti:White cement 300 parts, dry lime hydrate 45 parts, aggregate 1,000 parts, sodium lignosulfonate 0.4 parts, viscose staple 7 parts, water dispersion of polyvinyl acetate copolymers 30 parts of dry matter. Facade sprays produced after mixing this mixture with water met the requirements in terms of substrate adhesion and frost resistance and yielded the following results in terms of waterproofing:

Směs vodotěsnost po 30 minutách základní + 12 dílů stearanů 1,2 l.m základní + 1,5 dílu kohydrolyzátu jako v přikladu č* 1 0,8 l.m ² Mixture waterproofness after 30 minutes basic + 12 parts of stearates 1.2 lm basic + 1.5 parts of co-hydrolysate as in example no.* 1 0.8 lm ²

Z příkladu je zřejmá, že látka podle vynálezu dosahuje lepší vodotěsnost při osminásobně nižším přídavku hydrofobizující látky*It is clear from the example that the substance according to the invention achieves better waterproofing with an eightfold lower addition of the hydrophobic substance*

Využití vynálezu je mnohostranné. Účelné je zvláětě u tepelněižolačních malt a hmot, u fasádních malt a tenkovrstvých fasádhích úprav polymercementových, u malt pro povrchové úpravy vlhkých provozů, stropy a stěny průmyslových a zemědělských objektů, pro zdící malty, pro cementové krytiny, a azbestocementové výrobky, sádrové výrobky, pro pohledový beton, vozovkové kryty a betonové konstrukce a prefabrikáty namáhané z hlediska mrazuvzdornosti.The use of the invention is multifaceted. It is particularly useful in thermal insulation mortars and materials, in facade mortars and thin-layer polymer-cement facade treatments, in mortars for surface treatments of wet operations, ceilings and walls of industrial and agricultural buildings, for masonry mortars, for cement coverings, and asbestos-cement products, gypsum products, for exposed concrete, road surfaces and concrete structures and prefabricated products stressed in terms of frost resistance.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Building material and low capillarity based on inorganic binders such as cement, lime, gypsum and mixtures thereof, and optionally aggregates and / or other fillers such as expanded rocks, expanded macromolecular substances, fibers, as well as known additives for modifying properties such as surfactants, liquids, aerators, retention aids, polymer dispersions and pigments, characterized in that they contain a solid polydisperse alkylchlorosilane cohydrolysate having a boiling point above 71 ° C or a mixture thereof with methyltrichlorosilane in a weight ratio of 9: 1 to 1: 9, % of the solid cohydrolysate or a mixture thereof with methyltrichlorosilane is 0.1-10% by weight of the inorganic binder and the fineness of the cohydrolysate is such that at least 90% of the grains are finer than 200 μηι.