CS259678B1 - Způsob úpravy plniv, respektive výztuží, v kompozicích - Google Patents

Abstract

Způsob úpravy plniv, respektive výztuží, v kompozitech spočívá v tom, že se upraví hodnota pH povrchu plniva respektive výztuže na hodnotu v rozmezí * 2 pH kolem hodnoty pil pojivá kysele nebo zásaditě reagujícími látkamu v tekutém nebo plynném sta^u», popřípadě látkami regulujícími zároveň vytvrzování pojivá.

Description

.Vynález se týká způsobu úpravy plniv»respektive výztuží^ v kompozitech. ·

Dosud není věnována v běžných případech chemická kompatibilitě plniv s, pojivém v kompozitech zvláštní pozornost. V případě spojení nekompatibilních složek se tyto složky vzájemně narušují čímž trpí. zejména jejich vzájemná.adheze. Pouze pokud jde o pojivá, byla již od čtyřicátých let sledována otázka reakce kyselých složek nojiva s alkáliemi jako funkce měrného povrchu pojivá a výsledných mechanických vlastností utvrdlýoh pojivových směsí. V tomto směnu bylo vyvinuto'a patentováno mnoho maltovino vých pojiv, z nichž některá se použila pro speciální, případy sta vební praxe. Například jsou známá pojivá umožňující' vysokých pev ností, jejichž nevýhodou je však značná křehkost výsledného konstrukčního. materiálu. Tyto principy byly využity i pro laboratorní hodnocení tzv. kyselých hydraulických přísad při výrobě pojiv.

Jelikož adheze povrchu plniv. resp. výztuž^ nebyla systerna• * ticky prozkoumána, vycházelo se při posuzování vhodnosti, či nevhodnosti těchto součástí jen z hlediska morfoloyického a granulome trického_fa vyskytovaly se proto výsledky mnohdy značně odchylné od empirických zkušeností. Plniva a v omezená míře i výztuže se pouze vybírají, tak, aby adheze s pojivém byla pokud možno dobrá. Chemické a fyzikální vlastnosti plniv, respektive vý ztuží ve vztahu k vlastnostem pojiv, nebyly však zatím soustavněji kontrolovány, respektive upravovány. V náročných případech, například u skelných laminátů, se nejvýš používá aprotací, která jsou poměrně nákladná.

Uvedené nedo statky od stranu jo znů^ob úoravy plniv* rospokti vo v.ýztu ží, v komnozitech, jehož.· podstata. °načívá v tom, žo ?e ho do o to ρ'^τ nov rohu plniva, re šnektive výztuže upraví na hodnotu v rozmezí - 2 nV kolem hodnoty pU pojivo kysele noho zasadíte reagujícími látkami v tekutém noho plynném stavu, popřípadě lát kami regulujícími zároveň vytvrzování pojivá. Tak například kamenivo z kyselé strusky se před nřidáním do betonové směsi, respektive malty, skrání zásaditou látkou, například roztokem hydro xidu draselného-nebo sodného. Obdobně vápencové plnivo ^o polvesterového plnstbutonu se nejprve zneutralizu. je, například roztokem kyseliny ětavolové.

Hy^roxi^ draselný i sodný tmelu, a tím zároveň přispívají r. kamenivem, i k .dosažení vyšší.

stimulují hydrataei cementového k rychlejšímu růst··! jeho adhezej adheze konečné. Kyselina stavělo vá po proběhnutí, reakce dále nerozkládá vápencové plnivo, nebot vytváří nerozpustnou vápenatou sůl.

úprava povrchové hodnoty pH plniva, respektive výztuže, se obvykle provádí jejich .skrápěním pří slušným roztokom v zásobníku před jejich zpracováním do směsi. Tutéž úpravu lze provést v některých případech průchodem vlhkého plynu, například kyslič niku siřičitého, čpavku a podobně. Zpravidla zcela postačuje, aby změněné pH povrchu plniva respektive vyztuž^ vydrželo do okamžik¹, kdy bylo dosaženo dostatečného vytvrzení pojivo.

Výhodou způsobu p_ůťJLe vynálezu je zlepšení, užitných vlastností. kompozita, zejména, jeho pevností, houževnatosti, nepropustnosti, životnosti aj., a to nenákladnou cestou. To umožňuje například účelné využití kyselých strusek, které da^wd byly neužitečným odpadem, v betonovém .stavitelství, anebo použití snadno dosažitelného jemného vápencového' plniva do polyesterového nia st betonu, bez nebezpečí, že dojde -ke zmýdelňování. polyesterové .pryskyřice alkalicky reagujícím vápencem.

Přiklad 1 2

Byla vyrobena tělíska - válečky o průřezové ploše 400 mru o výšce 20 mm.ze směsi kyselé ocelárenšké strusky Kladno s obsahem 56 Ú- ViO₉ a o zrnění 0,1 až 2,0 mm ve směsi, s, portlandský:

cementem třídy 325 v poměru 3:1. a vortním součinitelem 0,5· Struska byla 1/2 hodiny před zhotovením--tělísek neutralizována 5% roztokem louhu sodného, po 10 minutách promyta čistou vodo* a vysušena. Srovnávací tělíska byla zhotovena ze stružky původní. Tělíska byla vyrobena, zhutněna a uložena podle ČSN 72 2121 a po 3 dnech byla zjištěna pevnost v příčném tahu. Byly získány tyto hodnoty pevností:

pro tělíska se ntruskou upravenou 5^ NaOH 3,50 MPa pro tělíska se etruskou původní . 3,01 PÍPa průměrnými hodnotami z 5 zkoušek. Zvýšeni oevncti danou, úpravou plniva činí tedy zde 16,3 ř.

Příklad 2

Byl připraven polyesterový pla-stbeton z vápencového plniva /kameniva/ o zrnitosti 0,8 až 1,2 mm a polyesterové pryskyřice Polyester 141 se zvýšenou odolností proti vodě smíšených v hmotnostním poměru 3:1. K vytvrzení polyesterové pryskyřice bylo použito 3 .0 hmot. katalyzátoru (peroxidový roztok 40 % hmot. methyle thylke tonu v dibutylftalátu) a 0,65 ř hmot. urychlovače (roztok 10 ď hmot. kobaltnaftenátu v toluenu). Pro úpravu konzistence směsi bylo přidáno ještě 7,5 # hmot. toluenu,vztaženo na hmotnost pryskyřice. Účelem této volby složení bylo dosáhnout pozvolného vytvrzení plastbetonu při následujícím uložení těles ve vodě. Vápencové plnivo pro směs B bylo upraveno dvojím prolitím 20 % roztokem kyseliny štavelové a následujícím vysušením při pokojové teplotě, srovnávací směs. A byla připravena z plniva neupraveného. Z obou směsí byly zhotoveny krychle o hraně 40 mm a ve stáří. 3 dnů odzkoušeny na štěpnou pevnost (pevnost v příčném tahu) a na pevnost v tlaku. Další krychle z těchto sérií byly v den pevnostních zkoušek uloženy do vodní lázně 20 °C teplé a ponechány v ní po dobu 18 dnů, načež byly rovněž podrobeny pevnostním zkouškám. Zatímco v důslortku dotvrzován?' pla.-tbctonu během vodního uležení se štěpná pevnost krychlí série. B z plastbetonu s upraveným plnivem zvýšila o 80,5 0, vzrostla štěpná pevnost krychlí srovnávací série A pouze o 33,3 Zisk pevnosti plynoucí z chemické úpravy plniva způsobený omezením zmýdelňování polyesterové pryskyřice ná styčných plochách plniva s pojivém tedy činí 35,4 /· Rovněž ,1 • I

υ. tlakových pevností, které jsou. méně citlivé na adhezi mezi· plnivem o pojivém, byl zaznamenán určitý zisk. Zatímco tlakové pevnost -krychlí. pXrie.B vzrostla po vodním uložení o 29,4 ku zvýšila se tlaková pevnost krychlí srovnávací série A pouze. o'23,7 takže zmíněný zisk v případě tlakových pevností činí. 4,6 %. Příznivý vliv chemické úpravy vápencového plniva se projevil i ve zvýšení degradační odolnosti polyesterového plastbe-^J tonu proti působení vody. Degradační odolnost byla posuzována nodle nasákavosti, která v případě plastbetonu B s chemicky ^.praveným plnivem dosáhla po 18 dnech vodního uložení hodnoty 8,3 %· hmotnostně, zatímco u srovnávacího plastbetonu A hodnoty 9,2 % hmotnostně, tedy o 0,83 % více.

Claims (3)

1. t. Způsob úpravy plniv, respektive výztuž} v kompozitech, vyznačený tím, že se upraví hodnota pil povrchu plniva, respektive ’ výztuže, na hodnotu v rozmezí. -2 pH kolem hodnoty pil pojívá kysele nebo zásaditě reagujícími látkami v tekutém nebo plynném stavu! nebo látkami regulujícími zároveň vytvrzování pojivá.

   o
2. 2. Způsob podle bodu }., vyznačený tím, že se· kamenivo z kyselé strusky skrápí před přidáním do cementového betonu, respektive malty zásaditou látkou, například roztokem hydroxidu draselného nebo sodného.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se vápencové plnivo do polyesterového plastbetonu nejprve zneutralizu. je, například roztokem kyseliny šťavelové.·