CS254248B1 - Method of building material production - Google Patents

Description

254248 3 4

Tento vynález sa zaoberá sposobom výro-by stavebnej hmoty, najma na vodotesniacenátěry alebo nástreky na povrchy betono-vých konštrukcií, zálievky alebo injekčnéalebo tamponážne zmesi.

Pre všetky horeuvedené aplikácie sa vy-žaduje, aby stavebná hmota v čerstvom sta-ve počas jej aplikácie mala velmi dobráspraoovátelnosť, tlxotrópne vlastnosti a sú-časne aj malé odlučovanie vody. Po zatvrd-nutí je potřebné, aby mala dobré fyzikálno--mechanické vlastnosti, najma pevnost anízku priepustnosť voči vodě. Vysokým ná-rokom na fyzikálno-mechanické vlastnostiv zatvrdnutom stave vyhovujú najlepšie sta-vebné hmoty na báze slinku portlandskéhocementu. Cementové zmesi však majú pridobrej tekutosti nevyhovujúce reologickévlastnosti — v dosledku vysokej dávky zá-mesovej vody rýchlo sedimentujú a majúvelké odlučovanie vody.

Značné zlepšenie Teologických vlastnostíčerstvých zmesi a ich zároveň vodotěsnos-ti v zatvrdnutom stave je možné dosiahnúťpodl'a AO č. 204 397, ak sa k cementovejzmesi přidá, vztiahnuté na 100 dielov hmot.cementu, 1 až 25 dielov hmot. puzolánu sobsahom častíc menších ako 10 ,«m najme-nej 60 %, 0,05 až 2 diely hmot. dispergáto-ra a 0,5 až 6 dielov hmot. pentaerytritolu.Ako vhodný puzolán je možné s výhodoupoužit křemičitý úlet, vznikajúci pri výroběkremíka alebo ferosilícia, připadne iné od-padně produkty, obsahujúce amorfný oxidkřemičitý, alebo^ mletý popolček. Cemento-vá zmes podlá AO č. 204 397 může obsaho-vat aj ďalšie zložky, ako je disperzia poly-méru, hydrofobizačný prostriedok, urýchío-vač tvrdnutia alebo> vhodné plnivo.

Cementová zmes podlá AO č. 214 137 ob-sahuje, vyjádřené v % hmot. z cementu 3až 20 % amorfného oxidu křemičitého takjemného, že obsahuje najmenej 30 % častícmenších ako 3 μΐη a najmenej 50 % častícmenších ako 20 μπι, ďalej 0,05 až 1 % dis-pergátora a 0,001 až 0,3 °/o prevzdušňujúcejpřísady. Z AO č. 214 626 je známa stavebná hmota,obsahujúca, vztiahnuté na hmotnost cemen-tu, 0,3 až 6 % rozpustnej soli železa alebohliníka, 1 až 20 % amorfného oxidu křemi-čitého a 0,05 až 1 % dispergátora. Hmotapodlá AO č. 214 626 může ďalej obsahovatako modifikujúce přísady vo vodě rozpustnýderivát celulózy, hydrofobizačný prostrie-dok, disperziu polyméru alebo prevzdušňu-júcu přísadu.

Na zabezpečenie dostatočnej stability sta-vebných hmot na báze cementu, ako súhmoty podlá AO č. 204 397, 214 137 aleboč. 214 626 sú potrébné relativné velké dáv-ky vysokodisperzných puzolánov. Najmakřemičité úlety výrazné zvyšujú spotřebuzámesovej vody, potrebnej na dosiahnutierovnakej spracovatefnosti, ako u čerstvejzmesi bez přísad.

Zníženie spotřeby zámesovej vody je mož- né dosiahnúť přidáním dispergačných pří-sad.

Prídavok puzolánov i dispergačných pří-sad však sposobuje retardáciu hydratáciecementu, pričom nežiadúci retardačný úči-nok je tým vačší, čím je váčšia ich dávka(Š. Slanička: Influence of Water soluble re-sin on hydration of C3S and C3A -j- CaSOá .. 2 H2O mixes and cement pastes, VII. Inter-national Symposium on the Chemistry ofCement, Communications, Vol. II. str. 161až 166, Paris, jún 1980, ďalej Š. Slanička:Niektoré nové poznatky o možnostiach vy-užívania popolčeka pri výrobě betónov,Zborník prednášok z konferencie „Beton‘82“, Dom techniky ČSVTS Košice, 1982,str. 145 až 154 a Š. Slanička: Přísady a pří-měsi do betonu, Zborník prednášok z kon-ferencie „Zdokonalování technologie beto-nu pro úsporu energie a materiálu“, Domtechniky ČSVTS Plzeň, 1985, str. 52 až 60 j.

Prídavok najúčinnejších dispergátorov nabáze vódorozpustných sulfónovaných mel-amínformaldehydových živíc však sposobujeurýchlenie nežiadúcej sedimentácie čerst-vých cementových zmesi a zvyšuje odlučo-vanie vody aj vtedy, ak sa zároveň použijeaj prídavok velmi jemného puzolánu (Š.Slanička: Bewertung des Verflussigungsef-fektes der Betonzusatzmittel auf der Basismodifizierter Melaminformaldehydharze, Ta-gungsbericht, VII. IBAUSIL, Sektion 1, stra-na 149 až 154, Weimar, jún 1979).

Boto prekvapujúco zistené, že uvedenénevýhody odstraňuje spósob výroby staveb-nej hmoty podlá vynálezu. Jeho podstataspočívá v tom, že stavebná hmota, pozostá-vajúca z cementu, zložky na báze amorfné-ho oxidu křemičitého s obsahom najmenej50 % častíc menších ako 20 um a vody apřipadne plniva a/alebo, modifikujúcich pří-sad a/alebo příměsí a/alebo vlákien, s hmot-nostným pomerom cementu a zložky na bá-ze amorfného oxidu křemičitého 100 : 1 až100 :100, sa mechanicky aktivuje pri obvo-dové) rýchlosti miešadla najmenej 4 m . s_1.

Ako vhodné produkty na báze amorfnéhooxidu křemičitého je možný například a-morfný oxid křemičitý s komerčným ozna-čením Siloxid, ktorý vzniká pri výrobě so-dy, alebo odpadové křemičité úlety, ktorévznikajú pri výrobě kremíka alebo ferosilí-cia, připadne z iných metalurgických výrob.

Ako cementy je možné pri sposobe výrobystavebnej hmoty podlá vynálezu použit všet-ky běžné druhy cementov, najma však ce-menty na báze slinku portlandskélm cemen-tu, ako je portlandský alebo troskoport-landský cement.

Ako modifikujúce přísady je účelné po-užit najma dispergačné přísady, je všakmožné použit’ aj iné druhy známých přísada příměsí jednotlivé alebo v komblnáciachvhodné volených s ohládom na požadovanévlastnosti stavebnej hmoty, vyrábanej spo-sobom podlá vynálezu. Zloženie stavebnej 2 5 4 2 4 8 hmoty je tiež možné doplnit - přídavkemvhodného plniva, například křemennéhoplesku, drveného vápenca a podobné,' alebovlákien, ako sú například sklenné - vléknaso zvýšenou odolnosťou proti posobeniu al-kálií z cementu. Výhody sposobu výroby pódia vynálezuukazujú nasledujúee příklady. Příklad 1

Na skúšky- boli použité nasledujúee mate-riály: —· portlandský cement triedy PC 400 Ban-ská Bystrica — křemičitý úlet z výroby ferosilícía s ob-sahám výše 95 % amorfného oxidu kře-mičitého — výrobok s komerčným- označením Silo-xid, obsahujúei minimálně 82 % jemnéhoamorfného oxidu křemičitého — práškový dispergátor na báze vodoroz-pustnej sulfonovanej melamínformalde-hyd-ovej živice, vyrábaný s komerčnýmoznačením Melment F 10. Z uvedených materiálov bolí vyrobené ce-mentové kaše, miešané tradičné obvyklýmsposobom, ako aj kaše, vyrobené pódia vy-nálezu. Na mechanickú aktiváciu bola -po-užitá laboratórna miešaěka s obvodovourýchlosťou miešadla- 8 m . s-1. Dávka· záme-Tabuika 1

Zloženie a spósob výroby, cementových kaší sovej vody bola volená tak, aby spracovatel-nosi čerstvých kaší, meraná ak-o hustotapódia hlbky ponorenia1 hustomerného kuže-lu pódia,. CSN 72 2441, bola v rozmedzí 130až 135 mm. Okrem hustoty bolo -merané ajodlučovanie vody sedimentujúcej čerstvejkaše, a to vo válci o objeme 1 1 po dobu 4hodin od vyrobenia. Válec bol počas mera-nia přikrytý, aby nedošlo k stratám mera-ného odlúčeného množstva· vody odpařová-ním.

Na skúšky pevnosti v tlaku boli vyrobené·skúšobné vzorky — kočky o hrané 20 mm,ktoré boli uložené prvých 48 hodin vo vlh-kom vzduchu. Na časti vzoriek bola skúša-ná pevnost zatvrdnuté) kaše v tlaku; ďal-šia časť vzoriek bola až do 28 dní uloženádo vody a potom tiež skúšaná. Zloženie,spósob miešania, reologické1 vlastnostičerstvých kaší a pevností zatvrdnutých kašísú uvedené v tabuike 1. Z dosiahnutých vý-sledkov vyplývá, že pri spótrebe výroby pó-dia vynálezu je možné znížiť dávku kře-mičitého úletu na ipolovicu oproti obvyklé-mu sposobu výroby pri súčasnom zníženíodlúčeného množstva zámesovej vody. Zlep-šeme stability kaše, v-yrobenej pódia vyná-lezu nastáva aj vtedy, ked sa na zníženiemnožstva zámesovej vody použije dispergá-tor Melment F 10. Zatvrdnuté koše, vyrobe-né podía vynálezu, malí vyššie pevnosti po43 hodinách i po 28 dňoch oproti kašiamvyrobeným tradičné.

Označenie kaše Ai A2 A3 Bl B2 B3 Spósob výroby Tradičné Pódia vynálezu Doba miešania [s] 300 120 Obvodová rýchlosť miešadla — 8 [m.s-1] Dávky^zložiek (g) Cement 4 500 4500 4 800 4 750 4 500 4 900 Křemičitý úlet 500 500 — 250 500 — Siloxid — — 200 — — 100 Melment F 10 — 25 25 — 25 25 Voda 2 500 2 290 2 270 2 320 2 270 2 000 Ί»: b. ' ' Reologické vlastnosti Hustota (mm) 130 130 132 133 133 135 Odlučovanie vody po> 4 hod. (% obj.) 1,8 1,8 1,7 0,4 0,3 0,3 Pevnosti v tlaku (MPa) Po 24 hodinách 4,0 6,5 5,1 7,2 12,1 17,5 Po 28 dňocth 28,9 35,0 34,0 34,6 36,4 47,6 254248 Ρ r ί k 1 a d 2

Na výrobu cementovej kaše s expanzívny-mi vlastnosťami boli použité nasledujúcezložky:

Portlandský cement PC 400 Mokrá100 dielov hmot.

Siloxid 3 diely hmot.

Dispergátor-dinaftyl-metándisulfonansodný 0,5 dielu hmot.

Hliníkový prášok 0,009 dielu hmot.

Voda 42 dielov hmot.

Kaša bola mechanicky aktivovaná po do-bu 120 sekund pri obvodové] rýchlosti mie-šadla 8 m . s_1.

Kaša mala nasledujúce vlastnosti:

Tekutost' meraná ako doba výtoku 1 litra kaše normo- vým lievikom 12 s

Obsah vzduchu vrátanepreplynenia, meranýtlakovou metodou — hned po vyrobení 1,8 % obj. — po; 60 minutách od 4,6 % obj. vyrobenia — po 120 minutách od 8,3 % obj. vyrobenia

Hustota meraná ako híbka ponorenia kužela — po 30 minutách od 140 mm vyrobenia — po 1 hodině 140 mm

Odlučovanie vody — po' 1 hodině od vyrobenia 0,5 % obj. —- po 2 hodinách 0,5 % ob].

Kaša mala ipo 7 dňoch tvrdnutia dobruodolnost proti striedavému posobeniu mra-zu.

Uvedené příklady však neobmedzujú aninevyčerpávajú všetky možné varianty sta-vebné] hmoty, ktoré možu byť vyrábané spo-sobom podlá vynálezu. Sposobom podlá vy-nálezu je možné vyrábať například a] nasle-dujúce hmoty, obsahujúce popři základnýchzložkách (cemente, vodě a produkte na bá-ze amorfného oxidu křemičitého) — cementové vodotesniace zmesi, obsahu-júce ako ďalšie zložky pentaerytritol,dispergátor, hydrofobizačný prostriedoka alkáliam odolnú disperziu polymeru — injekčné malty na tamponáž za osteniemetra alebo iných podzemných inžinier-skych stavieb, obsahujúce aj křemennýpiesok alebo iné vhodné plnivo, disper-gačný prostriedok a plynotvornú přísa-du — mokrým sposobom striekané malty naochranu ovíjanej predpatej výstuže, ob-sahujúce aj křemenný piesok, dispergá-tor a inhibitor korózie ocele — injekčné zmesi na injektáž káblovýchdutin dodatočne predpínaných železobe-tonových konštrukcií, obsahujúce ajvhodné plnivo, dispergátor a prevzduš-ňujúcu přísadu; podstatné zníženie dáv-ky reaktívneho produktu na báze amorf-ného oxidu křemičitého, viažuceho vol-ný hydroxid vápenatý, vznikajúci prihydratácii cementu, prispieva k podstat-nému zlepšeniu ochranných vlastnostízatvrdnutej injekčnej zmesi proti karó-zii predpínacej ocele — nástrekové hmoty obsahujúce popři ú-čelne volených modifikujúcich přísadáchalebo prímesiach, vrátene disperzií po-lymérov alebo asfaltolatexovej suspenzieaj náhodné rozptýlená vláknitú výstuž,například na báze alkáliam odolnýmskelných vlákien, pričom prídavok pro-duktu na báze amorfného oxidu křemiči-tého prispieva k ďalšiemu zlepšeniu o-dolnosti vlákien proti pósobeniu alkáliíz cementu, a sposob výroby podlá vyná-lezu výrazné zlepšuje homogénnosť roz-delenia náhodné rozptýlených vlákien vovýstuži.

Claims (1)

1. 254248 9 10 PREDMET Spósob výroby stavebnej hmoty, najma navodotesniace nástreky alebo nátěry kon-štrukcií, na zálievky alebo injekčné tampo-náže, pozostávajúcej z cementu, zložky nabáze amorfného oxidu křemičitého s obsa-hom najmenej 5Ό % hmonostných častícmenších alm 20 ym, vody a připadne plniva VYNÁLEZU a/alebo modifikujúcich přísad a/alebo pří-měsí a/alebo< vlákien s motnostným ipome-rom cementu a zložky na báze amorfnéhooxidu křemičitého' 100 : 1 až 100 : 100, vy-značujúci sa tým, že hmota sa mechanickyaktivuje pri obvodovej rýchlosti miešadlanajmenej 4 m . s_1.