CS247533B1 - Způsob zmonolitnění cementových betonů - Google Patents

Abstract

Zmonolitnění cementových betonů ve spárách vzniklých přisazením jednotlivých prvků k sobě, nebo mechanickou destrukcí, dále v místech olámaných hran, rohů, hnízd apod. v betonu, dále různých výtluků polymercementovou kompozicí, která obsahuje vodnou disperzi syntetického polymeru s komonomery s hydrofilními skupinami, jakou jsou skupiny karboxylové, hydroxylové nebo karboxamidové. Vytvrzená hmota je objemově stálá, proniká do pórů a kapilár starého betonu jakož i do hydratující hmoty, čímž vytváří pevné hydratační vazby mezi betonem a nanášenou hmotou.

Description

(54) Způsob zmonolitnění cementových betonů

Zmonolitnění cementových betonů ve spárách vzniklých přisazením jednotlivých prvků k sobě, nebo mechanickou destrukcí, dále v místech olámaných hran, rohů, hnízd apod. v betonu, dále různých výtluků polymercementovou kompozicí, která obsahuje vodnou disperzi syntetického polymeru s komonomery s hydrofilními skupinami, jakou jsou skupiny karboxylové, hydroxylové nebo karboxamidové. Vytvrzená hmota je objemově stálá, proniká do pórů a kapilár starého betonu jakož i do hydratující hmoty, čímž vytváří pevné hydratační vazby mezi betonem a nanášenou hmotou.

Vynález se týká zmonolltnění cementových betonů ve spárách vzniklých bud přisazením jednotlivých betonových prvků k sobě nebo mechanickou destrukcí, tj. trhliny v původně monolitické konstrukci nebo její části a dále v místech olámaných hran, rohů, hnízd v betonu a výtluků. Zmonolitnění se provádí polymeroementovou kompozicí obsahující vodné disperze syntetických polymerů s hydrofilními funkčními skupinami.

Zmonolltnění cementových betonů, zejména v exteriéru, je v provozu častým požadavkem.

Posud se výše uvedené případy zmonolitňovaly silikátovými hmotami zejména na bázi portlandského slínku, portlandského slínku a objemově vůči betonu neurčitých monomerů schopných polymerace, portlandského slínku a živlo, živic a jedno- i vícesložkových objemově neurčitých monomerů schopných polymerace: všechny varianty v alternativách s plnivy i b'ez plniv. /US PAT 3 483 156, CH PAT 528 452, OE PAT 326 031, DE PAT 27 30 356 atd./.

Uvedené hmoty mají značné nevýhody, které spočívají v relativně krátké životnosti, někdy i zdravotní závadnosti a ve vysoké ceně. Silikátové hmoty obsahují pro dobrou zpracovatelnost vysoké dávky pojiv /cementu/ a vody, což je příčinou velkých objemových změn během hydratačních procesů a oslabování až přerušení hydratačních vazeb s původním tj. zmonolitňovaným betonem.

Jsou-li použity živice, ty v zimním období, kdy jsou nejvíce namáhány tahem, v důsledku své křehkosti praskají. Jsou-li v hmotách dosud používané polymery /vodné roztoky s hydrofobními makromolekulárními částicemi, nebo pryskyřice epoxidové, polyesterové nebo polyuretanové aj./, mají jiné objemové změny než beton, čímž vlivem střídání teplot se od zmonolitněné konstrukce oddělují v místech styku.

Mimoto místa trhlin, olámaných hran, rohů apod. je nutno předem pracně upravit rozšiřováním, vrtáním nebo řezáním hran do betonu.

Všechny tyto nedostatky odstraňuje způsob zmonolitnění cementových betonů podle vynálezu, jehož podstatou je použití stabilizačního prostředku do silikátové hmoty na bázi portlandského slínku ve formě vodné disperze syntetického polymeru, který obsahuje v makromolekule zabudované hydrofilní funkční skupiny.

Hydrofilní skupiny polymerů umožňují průnik polymeru do pórů a kapilár starého betonu jakož i hydratující hmoty, čímž vytvářejí pevné hydratační vazby mezi betonem a nanášenou hmotou fixovanou mechanickými vazbami polymeru ukotveného jak v betonu tak i v nanášené hmotě.

Tato polymerová pseudostruktura vyrovnává svou pružnou deformací napětí vzniklé objemovými změnami během hydratačního procesu v čerstvém v zatvrdlém cementovém tmelu /maltě/. Průnik stabilizátoru do pórů a kapilár je způsoben nízkým povrchovým napětím hydrofilních skupin /cca 40 mNm /, které je podstatně nižší než u vody /cca 72 mNm ^/.

Jako stabilizátory jsou vhodné vodné disperze akrylových polymerů a kopolymerů a kopolymery esterů kyseliny akrylové s nehydrolyzovatelnými komonomery, jako jsou styren, etylén, vinylhalogenidy, butadien atd.

Hydrofilní skupiny tvoří monomery s karboxylovými, hydroxylovými nebo karboxamidovými skupinami. Příkladem takových stabilizujících disperzí jsou např. styren-2-etylhexylakrylát-kyselina akrylová, vinylchlorid-etylakrylát-2-hydroxypropylakrylát, butylakrylát-etylakrylát, monometylolakrylamid, styren-etylakrylát-kyselina akrylová apod.

Příklady

1/ Pro spojení spáry širší než 20 mm - spojení dvou různých betonových prvků - se použije stabilizační zmonolitňující prostředek o složení 23 % cementu SPC 325, 66 % drobného kameniva frakce 0 až 4 mm, 7 % vody a 4 í vodné disperze styrén-2-etylhexylakrylát-kyselina akrylová

O sušině 50 % hmot. a o obsahu karboxylových skupin 4 % hmot. vztaženo na obsah polymeru, vše v hmotnostních procentech, přičemž disperze obsahuje 1 % hmot. odpěňovače, vztaženo na sušinu polymeru# pro eliminaci pěnicích účinků disperze.

Po vytvrzení má spoj pevnost v tahu 13,8 MPa proti 2,8 MPa u téže hmoty bez polymerní dis perze a proti 4,1 MPa u téže hmoty se stejným obsahem vodné disperze bez hydrofilních skupin. Smrštění směsi u hmoty uvedeného složení je o 8,3 % nižší než u směsi bez polymercementové kom pozice,.přičemž u směsi s běžnou disperzí se smrštění oproti směsi bez přísad zvyšuje o 12,3 %

2/ Pro spojení spáry do 3 mm - neaktivní různě široké trhliny v monolitické konstrukci se použije stabilizační zmonolitňující prostředek o á.ožení 60 až 78 kg vodné disperze styren-butylakrylát-dimetylolmetakrylamid o sušině 50 % hmot., 1 000 až l 300 kg silničního cementu SC 70, 0,3 kg odpěňovače pro eliminaci pěnicích účinků disperze, vše na 1 spojovací hmoty a vody dle požadované tekutosti hmoty v závislosti na šířce trhlin.

/ /Trhliny o rozměrech 0 až 0,2 mm na v/c 1,0, pro šířku 0,2 až 0,5 mm v/c 0,65 až 0,80, pro šířku 0,5 až 3,0 mm v/c 0,3 až 0,65./ Přesná dávka vody je funkcí měrného povrchu zpracovaného cementu. Spojená spára vykazuje pevnosti v tahu nad 10 MPa, pevnost v tlaku nad 80 MPa, proti 4 MPa resp. 25 MPa při použití stejné směsi bez obsahu stabilizační přísady.

3/ Pro spojení spáry 3 až 20 mm - atypické spojení dvou různých betonových prvků - se použije stabilizační zmonolitňující prostředek o složení 23 až 35 % cementu PC 400, 3 % vodné disperze styren-etylakrylát-kyselina akrylová o sušině 55 % hmot., obsahující 1 % odpěňovače na obsah sušiny disperze pro eliminování pěnicích účinků disperze, 45 až 60 % drobného těženého kameniva o zrnitosti 0 až 1 mm pro šířky spař do 8 mm, 0 až 2 mm pro šířky spař nad 8 mm a 7 až 14 % vody, vše v hmotnostních % dle měrného povrchu cementu.

Spojovací vrstva vykazuje pevnost v tahu 18 MPa a pevnost ve smyku 12 MPa proti 0,3 MPa a 0,2 MPa u směsi bez stabilizační přísady.

4/ Pro opravu výtluků /hran, rohů, hnízd/ se použije stabilizační zmonolitňující prostředek sestávající z penetračního nánosu a správkové hmoty. Penetrační prostředek je složen z 6 % hmot. odpěněné vodné disperze vinylchlorid-etylakrylát-2-hydroxyetylakrylát o sušině 50 % hmot. a 94 % vody.

Penetrace se provede na vysušený nebo na oschlý podklad a nechá se více než 30 min reagovat. Poté se nanáší stabilizační zmonolitňující prostředek o složení dle příkladu 1 nebo 3 s tím, že bude použita stejná vodná disperze polymeru pro penetraci i nanášenou hmotu.

Složení je odvislé od nanášené tloušíky, tj. nad 3 mm dle příkladu 3 a nad 20 mm dle příkladu 1. Při proměnné tloušíce rozhoduje nejmenší rozměr pro plošný kvantil spárované plochý. Nanesená směs vytváří po vytvrzdnutí souvislý, bezprašný a houževnatý povlak soudržný s podkladem i bez předchozích úprav podkladu betonu. Přidržnost povlaku k betonovému podkladu je vyšší než 4,0 MPa, tudíž vyšší, než je koheze podkladu.

Zmonolitnění cementového betonu stabilizačním prostředkem na bázi polymercementové kompozice s obsahem vodné disperze syntetického polymeru s hydrofilními funkčními skupinami lze použít ke spojování betonových prvků navzájem, napojování nového betonu ke starému, vyspravování neaktivních trhlin monolitické konstrukce nebo její části, vyplňování spař a trhlin a k vytváření souvislých vrstev na prvcích z cementového betonu.

Vynález není určen pro zmonolitnění tzv. aktivních spár, tj. těch, které v době zmonolitnění jeou vystaveny účinkům tahových nebo smykových sil.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob zmonolitnění cementových betonů v místech neaktivních spař, trhlin a poruch bez nutností předchozí úpravy vrtáním nebo řezáním polymercementovými kompozicemi se stabilizační přísadou, vyznačený tím, že se použije směs vzniklá homogenizací hmotnostně 100 dílů silikátového pojivá na bázi portlandského slínku s 1 až 50 díly vodné disperze syntetického polymeru o sušině 35 až 50 % hmot. s obsahem hydrofilních skupin v množství 2 až 8 í hmot. vztaženo na obsah polymeru.
2. 2. Způsob zmonolitnění podle bodu 1, vyznačený tím, že stabilizační vodnou disperzi tvoří kopolymery esterů kyseliny akrylové nebo kopolymery esterů kyseliny akrylové se styrenem vinylhalogenidy nebo vinylacetátem s obsahem 80 až 50 % esterů kyseliny akrylové, 15 až 45 % styrenu, vinylhalogenidů nebo vinylacetátu a 3 až 8 % komonomeru obsahujícího skupiny hydroxylové, karboxylové nebo karboxamidové ze souboru kyselina akrylová, kyselina metakrylová, hydro xyalkylakryláty a karbamoylakryláty, vše vztaženo na sušinu kopolymeru.
3. 3. Způsbo zmonolitnění podle bodu 1 a 2, vyznačený tím, že před nanesením polymercementové kompozice se stabilizační přísadou se styčné plochy opatří nátěrem nebo nástřikem ředěným roztokem vodné disperze syntetického polymeru s hydrofilními skupinami.