CS254248B1 - Sposob výroby stavebnej hmoty - Google Patents

Abstract

Sposob výroby stavebnej hmoty, najma na vodotesniace nástreky alebo nátěry, na zálievky- alebo injekčné tamponáže, pozostávajúcej z cementu, zložky na báze amorfného oxidu křemičitého s obsahom najmenej 50 % hmot. častíc menších áko 20 μτη a připadne plniva, modifikujúcich přísad; příměsí a/alebo vlákien, s hmotnostným pomerom cementu a zložky na báze amorfného oxidu křemičitého 100 : 1 až 100 : 100. Podstatou je, že hmota sa mechanicky aktivuje pri obvodovej rýchlosti miešadla najmenej 4 metre . s_1. Spůsob je vhodný všade tam, kde je účelné znižovať dávky reaktívnych produktov na báze amorfného oxidu křemičitého, ďalej kde sa vyžaduje vysoká stabilita Teologických vlastností a súčasne velmi dobrá spracovatelnosť stavebných hmůt v čerstvom stave a tiež kde je účelný rýchlejší nárast počiatočných pevností tvrdnúcej stavebnej hmoty.

Description

Tento vynález sa zaoberá sposobom výroby stavebnej hmoty, najma na vodotesniace nátěry alebo nástreky na povrchy betonových konštrukcií, zálievky alebo injekčné alebo tamponážne zmesi.

Pre všetky horeuvedené aplikácie sa vyžaduje, aby stavebná hmota v čerstvom stave počas jej aplikácie mala velmi dobrá spracovátelnosť, tixotrópne vlastnosti a súčasne aj malé odlučovanie vody. Po zatvrdnutí je potřebné, aby mala dobré fyzikálno-mechanické vlastnosti, najma pevnost a nízku priepustnosť voči vodě. Vysokým nárokom na fyzikálno-mechanické vlastnosti v zatvrdnutom stave vyhovujú najlepšie stavebné hmoty na báze slinku portlandského cementu. Cementové zmesi však majú pri dobrej tekutosti nevyhovujúce reologické vlastnosti — v důsledku vysokej dávky zámesovej vody rýchlo sedimentujú a majú velké odlučovanie vody.

Značné zlepšenie Teologických vlastností čerstvých zmesi a ich zároveň vodotěsnosti v zatvrdnutom stave je možné dosiahnúť podlá AO č. 204 397, ak sa k cementovej zmesi přidá, vztiahnuté na 100 dielov hmot. cementu, 1 až 25 dielov hmot. puzolánu s obsahom častíc menších ako 10 ,«m najmenej 60 %, 0,05 až 2 diely hmot. dispergátora a 0,5 až 6 dielov hmot. pentaerytritolu. Ako vhodný puzolán je možné s výhodou použit křemičitý úlet, vznikajúci pri výrobě kremíka alebo ferosilícia, připadne iné odpadne produkty, obsahujúce amorfný oxid křemičitý, alebo* mletý popolček. Cementová zmes podta AO č. 204 397 může obsahovat aj dalšie zložky, ako je disperzia polyméru, hydrofobizačný prostriedok, urýchtovač tvrdnutia alebo* vhodné plnivo.

Cementová zmes podta AO č. 214 137 obsahuje, vyjádřené v % hmot. z cementu 3 až 20 % amoríného oxidu křemičitého* tak jemného, že obsahuje najmenej 30 % častíc menších ako 3 μπι a najmenej 50 % častíc menších ako 20 μΐη, ďalej 0,05 až 1 % dispergátora a 0,001 až 0,3 °/o prevzdušňujúcej přísady.

Z AO č. 214 626 je známa stavebná hmota, obsahujúca, vztiahnuté na hmotnost cementu, 0,3 až 6 % rozpustnej soli železa alebo hliníka, 1 až 20 % amorfného oxidu křemičitého a 0,05 až 1 % dispergátora. Hmota podta AO č. 214 626 může ďalej obsahovat ako modifikujúce přísady vo vodě rozpustný derivát celulózy, hydrofobizačný prostriedok, disperziu polyméru alebo prevzdušňujúcu přísadu.

Na zabezpečenie dostatočnej stability stavebných hmůt na báze cementu, ako sú hmoty podta AO č. 204 397, 214 137 alebo č. 214 626 sú potrébné relativné velké dávky vysokodisperzných puzolánov. Najma křemičité úlety výrazné zvyšujú spotřebu zámesovej vody, potrebnej na dosiahnutie rovnakej spracovatelnosti, ako u čerstvej zmesi bez přísad.

Zníženie spotřeby zámesovej vody je možné dosiahnúť přidáním dispergačných přísad.

Prídavok puzolánov i dispergačných přísad však spůsobuje retardáciu hydratácie cementu, pričom nežiadúci retardačný účinok je tým vačší, čím je váčšia ich dávka (Š. Slanička: Influence of Water soluble resin on hydration of C3S and C3A + CaSOá . . 2 H2O mixes and cement pastes, VII. International Symposium on the Chemistry of Cement, Communications, Vol. II. str. 161 až 166, Paris, jún 1980, ďalej Š. Slanička: Niektoré nové poznatky o možnostiach využívania popolčeka pri výrobě betónov, Zborník prednášok z konferencie „Beton ‘82“, Dom techniky ČSVTS Košice, 1982, str. 145 až 154 a Š. Slanička: Přísady a příměsi do betonu, Zborník prednášok z konferencie „Zdokonalování technologie betonu pro úsporu energie a materiálu“, Dom techniky ČSVTS Plzeň, 1985, str. 52 až 60 j.

Prídavok najúčinnejších dispergátorov na báze vódorozpustných sulfonovaných melamínformaldehydových živíc však sposobuje urýchlenie nežiadúcej sedimentácie čerstvých cementových zmesi a zvyšuje odlučovanie vody aj vtedy, ak sa zároveň použije aj prídavok velmi jemného puzolánu (Š. Slanička: Bewertung des Verflussigungseffektes der Betonzusatzmittel auf der Basis modifizierter Melaminformaldehydharze, Tagungsbericht, VII. IBAUSIL, Sektion 1, strana 149 až 154, Weimar, jún 1979).

Bolo* prekvapujúco zistené, že uvedené nevýhody odstraňuje spůsob výroby stavebnej hmoty podta vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že stavebná hmota, pozostáva júca z cementu, zložky na báze amorfného oxidu křemičitého s obsahom najmenej 50 % častíc menších ako 20 um a vody a připadne plniva a/alebo* modifikujúcich přísad a/alebo příměsí a/alebo vlákien, s hmotnostným pomerom cementu a zložky na báze amorfného oxidu křemičitého 100 : 1 až 100 :100, sa mechanicky aktivuje pri obvodovej rýchlosti miešadla najmenej 4 m . s^_1.

Ako vhodné produkty na báze amorfného oxidu křemičitého je možný například amorfný oxid křemičitý s komerčným označením Siloxid, ktorý vzniká pri výrobě sody, alebo odpadové křemičité úlety, ktoré vznikajú pri výrobě kremíka alebo ferosilícia, připadne z iných metalurgických výrob.

Ako* cementy je možné pri sposobe výroby stavebnej hmoty podta vynálezu použit všetky běžné druhy cementov, najma však cementy na báze slinku portlandského* cementu, ako je portlandský alebo troskoportlandský cement.

Ako modifikujúce přísady je účelné použit najmá dispergačné přísady, je však možné použit’ aj iné druhy známých přísad a příměsí jednotlivé alebo v komhináciach vhodné volených s ohfadom na požadované vlastnosti stavebnej hmoty, vyrábanej sposobom podta vynálezu. Zloženie stavebnej hmoty je tiež možné doplnit -prídavkom vhodného plniva, například křemenného plesku, drveného vápenca a podobné; alebo vlákien, ako sú například sklenné - vlákna so zvýšenou odolnosťou proti posobeniu alkálií z cementu.

Výhody -sposobu výroby podía vynálezu ukazujú nasledujúee příklady.

Příklad 1

Na skúšky- boli použité nasledujúee materiály:

— portlandský cement triedy PC 400 Banská Bystrica — křemičitý úlet z výroby ferosilícía s obsahom výše 95 % amorfného oxidu křemičitého — výrobok s komerčným- označením Siloxid, obsahujúei minimálně 82 % jemného amorfného oxidu křemičitého — práškový dispergátor na báze vodorozpustnej sulfonov-anej melamínformaldehydovej živice, vyrábaný s komerčným označením Melment F 10.

Z uvedených materiálov boli vyrobené cementové kaše, miešané tradičné obvyklým sposobom, ako aj kaše, vyrobené podfa vynálezu. Na mechanickú aktiváciu bola použitá laboratórna miešačka s obvodovou rýchlosťou miešadla- 8 m . s^-1. Dávka^j zámeTabufka 1

Zloženie a spósob výroby, cementových kaší sovej vody -bola volená tak, aby spracovatel'nost čerstvých kaší, meraná ak-o hustota podía hlbky ponorenia¹ hustomerného kužefa podfa,. CSN 72 2'441, bola v rozmedzí 130 až 135 mm. Okrem hustoty bolo -merané aj odlučovanie vody sedimentujúcej čerstvej kaše, a to vo válci o objeme 1 1 po dobu 4 hodin od vyrobenia. Válec bol počas merania přikrytý, aby nedošlo k stratám meraného odlúčeného množstva· vody odpařováním.

Na skúšky pevnosti v tlaku boli vyrobenéskúšobné vzorky — kočky o hrané 20 mm, ktoré boli uložené prvých 48 hodin vo vlhkom vzduchu. Ná časti vzoriek bola skúšaná pevnost zatvrdnuté) kaše v tlaku; ďalšia časť vzoriek bola až do 28 dní uložená do vody a potom tiež skúšaná. Zloženie, spósob miešania, reologické¹ vlastnosti čerstvých kaší a pevností zatvrdnutých kaší sú uvedené v tabulke 1. Z dosiahnutých výsledkov vyplývá, že pri spótrebe výroby podfa vynálezu je možné znížiť dávku křemičitého úletu na polovicu oproti obvyklému spósobu výroby pri súčásnom znížení odlúčeného množstva zámesovej vody. Zlepšenie stability kaše, v-yrobenej podfa vynálezu nastáva aj vtedy, ked sa na zníženie množstva zámesovej vody použije dispergátor Melment F 10. Zatvrdnuté koše, vyrobené podía vynálezu, malí vyššie pevnosti po 43 hodinách i po 28 dňoch oproti kašiam vyrobeným tradičné.

Označenie kaše	Ai	A2	A3	Bl	B2	B3
Spósob výroby		Tradičné			Podfa 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»: ·-'? ' '·	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 dňocih	28,9	35,0	34,0	34,6	36,4	47,6

P r i k 1 a d 2

Na výrobu cementovej kaše s expanzívnymi vlastnosťami boli použité nasledujúce zložky:

Portlandský cement PC 400 Mokrá 100 dielov hmot.

Siloxid 3 diely hmot.

Dispergátor-dinaftyl-metándisulfonan sodný 0,5 dielu hmot.

Hliníkový prášok 0,009 dielu hmot.

Voda 42 dielov hmot.

Kaša bola mechanicky aktivovaná po· dobu 120 sekund pri obvodovej rýchlosti miešadla 8 m . s^-1.

Kaša mala nasledujúce vlastnosti:

Tekutost' meraná ako doba výtoku 1 litra kaše normovým lievikom 12 s

Obsah vzduchu vrátane preplynenia, meraný tlakovou metódou — hned po vyrobení 1,8 % obj.

— po· 60 minútach od 4,6 % obj.

vyrobenia — po 120 minútach 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 % obj.

Kaša mala po 7 dňoch tvrdnutia dobru odolnost proti striedavému posobeniu mrazu.

Uvedené příklady však neobmedzujú ani nevyčerpávajú všetky možné varianty stavebnej hmoty, ktoré možu byť vyrábané sposobom podlá vynálezu. Sposobom podlá vynálezu je možné vyrábať například aj nasledujúce hmoty, obsahujúce popři základných zložkách (cemente, vodě a produkte na báze amorfného oxidu křemičitého) — cementové vodotesniace zmesi, obsahujúce ako ďalšie zložky pentaerytritol, dispergátor, hydrofobizačný prostriedok a alkáliam odolnú disperziu polymeru — injekčné malty na tamponáž za ostenie metra alebo iných podzemných inžinierskych stavieb, obsahujúce aj křemenný piesok alebo iné vhodné plnivo, dispergačný prostriedok a plynotvornú přísadu — mokrým sposobom striekané malty na ochranu ovíjanej predpatej výstuže, obsahujúce aj křemenný piesok, dispergátor a inhibitor korózie ocele — injekčné zmesi na injektáž káblových dutin dodatočne predpínaných železobetonových konštrukcii, obsahujúce aj vhodné plnivo, dispergátor a prevzdušňujúcu přísadu; podstatné zníženie dávky reaktívneho produktu na báze amorfného oxidu křemičitého, viažúceho volný hydroxid vápenatý, vznikajúci pri hydratácii cementu, prispieva k podstatnému zlepšeniu ochranných vlastností zatvrdnutej injekčnej zmesi proti karózii predpínacej ocele — nástrekové hmoty obsahujúce popři účelne volených modifikujúcich přísadách alebo prímesiach, vrátene disperzií polymérov alebo asfaltolatexovej suspenzie aj náhodné rozptýlená vláknitú výstuž, například na báze alkáliam odolným skelných vlákien, pričom prídavok produktu na báze amorfného oxidu křemičitého prispieva k ďalšiemu zlepšeniu odolnosti vlákien proti pósobeniu alkálií z cementu, a sposob výroby podlá vynálezu výrazné zlepšuje homogénnosť rozdelenia náhodné rozptýlených vlákien vo výstuži.

Claims (1)

1. PREDMET

   Spósob výroby stavebnej hmoty, najma na vodotesniace nástreky alebo nátěry konstrukci!, na zálievky alebo injekčné tamponáže, pozostávajúcej z cementu, zložky na báze amorfného oxidu křemičitého s obsahom najmenej 50 % hmonostných častíc menších ako· 20 μΐη, vody a připadne plniva

   VYNÁLEZU a/alebo modifikujúcich přísad a/alebo příměsí a/alebo. vlákien s motnostným pomerom cementu a zložky na báze amorfného oxidu křemičitého. 100 : 1 až 100 : 100, vyznačujúci sa tým, že hmota sa mechanicky aktivuje pri obvodovej rýchlosti miešadla najmenej 4 m . s^_1.