CS268439B1

CS268439B1 - Coating substance for concrete and concrete structures that withstand oil products' action

Info

Publication number: CS268439B1
Application number: CS878875A
Authority: CS
Inventors: Matej Ing Csc Stepita; Vladimir Cesky; Jiri Mlejnek
Original assignee: Stepita Matej; Vladimir Cesky; Jiri Mlejnek
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS887587A1

Abstract

Povlaková hmota pro beton a betonové konstrukce odolávající působení ropných produktů, která sestává z vodných disperzí syntetických polymerů na bázi styrenu nebo vinylchloridu, esterů kyseliny akrylové a kyseliny akrylové a/nebo kyseliny metakrylové změkčovadel ftalátového typu, koloidního oxidu křemičitého, mletého křemenného písku, mletého mastku, smáčedel a dispergačních prostředků na bázi solí kyseliny polymetafosforečné, čpavkové vody a solí nízkomolekulární kyseliny polyakrylové, dále z titanové běloby rutilového typu, organických rozpouštědel o teplotě varu nad 150 °C, odpěňovačů a případně ze skleněných vláken rozptýlených ve vodní fázi. Povlaková hmota se na podklady nanáší natíráním, válečkováním, štěrkováním nebo stříkáním a po vyreagování vytváří nepropustný, pružný, houževnatý a celistvý povlak odolávající ropným produktům, rostlinným olejům, vodě a atmosferickým vlivům.Coating material for concrete and concrete oil resistant construction products which consists of aqueous dispersions of synthetic styrene-based polymers or vinyl chloride, esters of acrylic acid and acrylic acid and / or acid phthalate-type methacrylic plasticizers, colloidal silica, ground quartz sand, ground talc, surfactants and dispersants based on the base salts of polymetaphosphoric acid, ammonia water and low molecular weight salts polyacrylic, further from rutile titanium white type, organic solvents boiling above 150 ° C, defoamers and, optionally, glass fibers dispersed in the water phase. Coating material is applied on the substrates by painting, rolling, by graveling or spraying and after reactivation creates an impermeable, flexible, a tough and durable coating resistant petroleum products, vegetable oils, water and atmospheric influences.

Description

Vynález řeší povlakovou hmotu pro beton a betonové konstrukce odolávající působení ropných produktů, zejména topným olejům. Ochranné vrstvy jsou založeny na modifikovaných vodou ředitelných pojivech, minerálních inertních plnivech, kombinaci smáčedel, dispergátorů, změkčovadel a organických rozpouštěděl.The invention relates to a coating composition for concrete and concrete structures resistant to the action of petroleum products, in particular fuel oils. The protective layers are based on modified water-soluble binders, mineral inert fillers, a combination of wetting agents, dispersants, plasticizers and organic solvents.

Doposud se ochrana betonu a betonových konstrukcí různých nádrží, jímek a potrubí vůči ropným produktům provádí jako primární ochrana, často kombinovaná s ochranou sekundární. Primární ochrana se provádí přidáváním přísad do betonové směsi při výrobě, a to obvykle přísad plastifikačních a hydrofobizačních. Na beton se potom pro zvýšení odolnosti proti korozi agresivními látkami provádí sekundární ochrana fóliovými materiály, obklady nebo nátěrovými systémy. Fóliové materiály (Ropoplast A, Ropoplast B apod.) jsou ze speciálních plastů a náročná technologie výroby limituje jejich dostupnost, nehledě na ekonomické vztahy. Montáž fólií je obtížná, vyžaduje specializované pracovníky a závady nebo poruchy v izolacích se odstraňují velmi obtížně. Obklady z odolných materiálů vyžadují kladení do pryskyřičných tmelů, rovněž styky a spáry mezi obklady je nutno provádět s velkou pečlivostí při vysoké pracnosti. Nátěrové systémy jsou produktivní, ekonomicky výhodné, snadno realizovatelné a údržba nebo obnova, případně opravy, se snadno provádějí. Doposud se používají převážně nátěry na bázi dvousložkových reaktivních pryskyřic (epoxidy, nenasycené polyestery, polyuretany, akrylové a silikonové polymery apod.). Tyto systémy jsou hořlavé, vyžadují účinná bezpečnostní opatření, přísné hygienické předpisy a jsou ekologicky závadné. V exteriérech je lze provádět pouze za příznivých povětrnostních podmínek a na suché a dostatečně teplé podklady.Until now, the protection of concrete and concrete structures of various tanks, reservoirs and pipes against petroleum products has been carried out as primary protection, often combined with secondary protection. Primary protection is provided by adding additives to the concrete mix during production, usually plasticizers and hydrophobics. The concrete is then subjected to secondary protection with foil materials, tiles or coating systems to increase the resistance to corrosion by aggressive substances. Foil materials (Ropoplast A, Ropoplast B, etc.) are made of special plastics and demanding production technology limits their availability, regardless of economic relations. The installation of foils is difficult, requires specialized personnel and defects or faults in the insulation are very difficult to eliminate. Tiles made of durable materials require laying in resin sealants, as well as joints and joints between tiles must be made with great care and with high labor. Coating systems are productive, cost-effective, easy to implement and maintenance or renewal or repairs are easy to carry out. So far, coatings based on two-component reactive resins (epoxies, unsaturated polyesters, polyurethanes, acrylic and silicone polymers, etc.) are mainly used. These systems are flammable, require effective safety measures, strict hygiene regulations and are environmentally harmful. They can only be performed outdoors in favorable weather conditions and on dry and sufficiently warm substrates.

Uvedené nedostatky odstraňuje povlaková hmota podle vynálezu, jejíž podstatou je pojivo odolné vůči korozi a působení ropných produktů, inertní a korozi odolávající plniva a kombinované modifikační přísady pro optimální úpravu vlastností výsledného produktu. Pojivém povrchové úpravy jsou vodné disperze syntetických polymerů obsahující komonomery s vinylovou skupinou, s výhodou styren (vinylbenzen) nebo vinylchlorid, estery kyseliny akrylové, s výhodou etyl-, butyl- nebo 2-etyl-hexylakrylát a kyselinu akrylovou a/nebo kyselinu metakrylovou. Disperze se upravuje změkčovadly ftalátového typu, odpěňovači, dispergátory a smáčedly. Plniva tvoří inertní křemenné písky o zrnitosti do 0 2 mm. koloidní oxid křemičitý s vysokým specifickým povrchem a mleté magnesiumhydrosilikáty. Povrchově aktivní smáčedla jsou sestaveny ze solí kyseliny metafosforečné, zejména z tri- nebo hexametafosfátu, amonných a/nebo alkalických solí nízkoviskózní kyseliny akrylové polymerované ve vodní fázi a amoniaku, vše ve vodním roztoku. Přídavek organického ředidla o teplotě varu nad 150 °C v malém množství, zejména alicyklických nebo acyklických nebo aromatických uhlovodíků, spolupůsobí se solemi kyseliny polyakrylové jako vnitřní mazivo při současném snížení pěnivosti směsi.These shortcomings are eliminated by the coating composition according to the invention, which consists of a binder resistant to corrosion and the action of petroleum products, inert and corrosion-resistant fillers and combined modifiers for optimal adjustment of the properties of the final product. Binder coatings are aqueous dispersions of synthetic polymers containing comonomers with a vinyl group, preferably styrene (vinylbenzene) or vinyl chloride, acrylic acid esters, preferably ethyl, butyl or 2-ethylhexyl acrylate, and acrylic acid and / or methacrylic acid. The dispersion is treated with phthalate-type plasticizers, defoamers, dispersants and wetting agents. The fillers consist of inert quartz sands with a grain size of up to 0 2 mm. colloidal silica with a high specific surface area and ground magnesium hydrosilicates. Surfactant surfactants are composed of metaphosphoric acid salts, in particular tri- or hexametaphosphate, ammonium and / or alkali metal salts of low-viscosity acrylic acid polymerized in the aqueous phase and ammonia, all in aqueous solution. The addition of an organic diluent boiling above 150 ° C in small amounts, especially alicyclic or acyclic or aromatic hydrocarbons, interacts with the polyacrylic acid salts as an internal lubricant while reducing the foaming of the mixture.

Příklad 1Example 1

Dokonale se zhomogenizuje v hmot, dílech 50,0 dílů vodné disperze styren-2-etyIhexy1akrylát-kyselina akrylová o poměru komonomerů 45 : 51 : 4 a o obsahu sušiny 48 \ hmot., 0,5 dílů skleněných vláken o délce 6 mm a průměru 14 yum, 2,0 díly dibutylftalátu, 8,0 dílů koloidního oxidu křemičitého, 25,0 dílů mletého křemenného písku o zrnitosti do 0,2 mm, 7,0 dílů mletého mastku, 0,04 díly čpavkové vody a sušině 25 H hmot., 0,04 díly hexametafosforečnanu sodného, 0,04 díly sodno-amonné soli kyseliny polyakrylové o sušině 25 % hmot., 2,0 díly titanové běloby, 0,5 dílů lakového benzinu o teplotě varu 155 °C, 1,0 díl odpěňovače a 3,88 dílů vody. Vznikne tixotropní směs zpracovatelná natíráním, válečkováním i stříkáním. Po nanesení na upravené substráty vytváří hmota souvislý, pružný, houževnatý homogenní povlak nepropustný pro kapaliny olejovitého charakteru, ropné produkty i vodu. Povlak o tloušťce 1,3 mm má vodotěsnost 0 1 m”^ (ČSN 73 2578), otěr za mokra 60 min. (ČSR 73 2502), přídržnost k podkladům nad 1,0 MPa (ČSN 73 25 77), difúzi 1,4 m (ČSN 732580) a odolává působení atmosférických vlivů, vodě i ropným produktům v širokém rozsahu teplot.It is perfectly homogenized in 50 parts by weight of an aqueous dispersion of styrene-2-ethylhexyl acrylate-acrylic acid with a comonomer ratio of 45: 51: 4 and a dry matter content of 48% by weight, 0.5 parts of glass fibers 6 mm long and 14 mm in diameter. yum, 2.0 parts of dibutyl phthalate, 8.0 parts of colloidal silicon dioxide, 25.0 parts of ground quartz sand with a grain size of up to 0.2 mm, 7.0 parts of ground talc, 0.04 parts of ammonia water and dry matter of 25 H wt. , 0.04 parts of sodium hexametaphosphate, 0.04 parts of sodium ammonium salt of polyacrylic acid with a dry matter content of 25% by weight, 2.0 parts of titanium white, 0.5 parts of white spirit with a boiling point of 155 ° C, 1.0 part of defoamer and 3.88 parts of water. A thixotropic mixture is formed which can be processed by painting, rolling and spraying. After application to the treated substrates, the material forms a continuous, flexible, tough homogeneous coating impermeable to oily liquids, petroleum products and water. The 1.3 mm thick coating has a watertightness of 0 1 m ”(ČSN 73 2578), wet abrasion 60 min. (ČSR 73 2502), adhesion to substrates over 1.0 MPa (ČSN 73 25 77), diffusion 1.4 m (ČSN 732580) and resists the effects of atmospheric influences, water and oil products in a wide range of temperatures.

268 439 Bl268 439 Bl

Příklad 2Example 2

Dokonale se zhomogenizuje v hmot, dílech 55,0 dílů vodné disperze butylakrylátstyren-kyselina metakrylová o sušině 55 % hmot., 6,0 dílů dioktylftalátu, 4,0 díly mletého mastku, 15,0 dílů mletého křemenného písku, 8,0 dílů titanové běloby rutilového typu, rozpastovaného v 6,8 dílech vody s obsahem 0,2 dílů sodné soli kyseliny polyakrylové o sušině 40 % hmot., 0,5 dílů čpavkové vody a 0,3 dílů trimetafosforečnanu sodného, dále 2,0 díly koloidního oxidu křemičitého, 2,0 díly lakového benzinu o teplotě varu nad 160 °C a 0,2 díly odpěňovače. Vznikne kapalná stříkatelná kompozice, která vytváří na substrátech, pružný a tažný povlak odolávající agresivním kapalinám, jedlým olejům i ropným produktům. Povlak má vysokou soudržnost s podklady a to 1,5 MPa, tažnost nad 450 %, povlak je vodotěsný a parotěsný. Povrchová úprava je schopna překrývat trhliny a dilatace do šířky 3 mm, a umožňuje tak dilatování podkladů.It is perfectly homogenized in parts by weight of 55.0 parts of an aqueous dispersion of butyl acrylate styrene-methacrylic acid with a dry matter content of 55% by weight, 6.0 parts of dioctyl phthalate, 4.0 parts of ground talc, 15.0 parts of ground quartz sand, 8.0 parts of titanium rutile-type white, dispersed in 6.8 parts of water containing 0.2 parts of sodium polyacrylic acid with a dry matter content of 40% by weight, 0.5 parts of ammonia water and 0.3 parts of sodium trimetaphosphate, and 2.0 parts of colloidal silica , 2.0 parts of white spirit with a boiling point above 160 ° C and 0.2 parts of a defoamer. A liquid sprayable composition is formed, which forms on the substrates a flexible and tensile coating resistant to aggressive liquids, edible oils and petroleum products. The coating has a high cohesion with the substrates, namely 1.5 MPa, elongation over 450%, the coating is waterproof and vapor tight. The surface treatment is able to cover cracks and expansions up to a width of 3 mm, and thus allows the expansion of substrates.

Příklad 3Example 3

Dokonale se zhomogenizuje v hmot, dílech 40,0 dílů vodné disperze vinylchloridetylakrylát-kyselina akrylová o sušině 45 % hmot., 5,0 dílů koloidního oxidu křemičitého, 17,0 dílů mletého mastku, 10,0 dílů mletého křemenného písku, 0,2 díly skleněných vláken, 5,0 dílů dimetylftalátu, 4,0 díly titanové běloby, 1,0 díl čpavkové vody, 1,0 díl hexametafosforečnanu sodného, 0,5 dílu polyakrylanu sodno-amonného, 3,3 díly tetrahydronaftalenu, 2,0 díly odpěňovače a 12,0 dílů vody. Vznikne pastovitá vysokoviskózní hmota tixotropního charakteru vhodná pro nanášení štěrkováním·Hmotu je možné nanášet v tloušťkách až do 5 cm na svislé plochy bez projevu stékání. Po zatuhnutí vznikne homogenní, houževnatá vrstva s přídržnosti k podkladům nad 0,8 MPa, s difúzi 2,5 m, s otěrem za mokra nad 60 min. a odolávající minerálním i rostlinným olejům, parafinickým olejům i atmosférickým vlivům.It is perfectly homogenized in parts by weight of 40.0 parts of an aqueous dispersion of vinyl chloride ethyl acrylate-acrylic acid with a dry matter content of 45% by weight, 5.0 parts of colloidal silica, 17.0 parts of ground talc, 10.0 parts of ground quartz sand, 0.2 parts of glass fibers, 5.0 parts of dimethyl phthalate, 4.0 parts of titanium white, 1.0 part of ammonia water, 1.0 part of sodium hexametaphosphate, 0.5 part of sodium ammonium polyacrylate, 3.3 parts of tetrahydronaphthalene, 2.0 parts defoamers and 12.0 parts water. A pasty, highly viscous, thixotropic material suitable for gravel application is formed. · The material can be applied in thicknesses of up to 5 cm on vertical surfaces without the appearance of run-off. After solidification, a homogeneous, tough layer is formed with adhesion to substrates above 0.8 MPa, with a diffusion of 2.5 m, with wet abrasion over 60 min. and resistant to mineral and vegetable oils, paraffin oils and atmospheric influences.

Zvýšení odolnosti betonu a betonových konstrukcí vůči ropným produktům podle vynálezu se provádí sekundární ochranou pomocí nátěrových systémů v několika vrstvách. Podkladem bývají obvykle porézní materiály, jako jsou beton, asbestocement, cementové a vápenocementové a vápenné nastavované omítky, které jsou v mnoha případech povrchovými úpravami betonových van pro uskladňování topných olejů a organických rozpouštědel a ředidel jako havarijní záchytné nádrže. První nátěr se provede jako impregnační ze směsi disperze a vody v hmot, poměru 1 : 1, ke které se přidá na 100 hmot, dílů 1 díl dibutylftalátu a 0,5 dílů odpěňovače. Druhý nátěr se provede disperzemi bez ředění, ke kterým se přidá na 100 dílů disperze 1,0 díl odpěňovače a 2,0 díly dibutylftalátu, přičemž tuto směs je možné zahustit koloidními silikátovými hmotami s velkým specifickým povrchem, zejména létavým popélkem, koloidním oxidem křemičitým, křemičitými úlety z výroby ferosilicia apod. Hustota směsi se nastavuje na výtokovou rychlost 60 až 70 s podle Forda, trysky 6 mm při 20 °C. Na zaschlé podkladní nátěry se provede vlastní ochranná vrstva povlakovou hmotou podle vynálezu.The increase in the resistance of concrete and concrete structures to the petroleum products according to the invention is effected by secondary protection by means of coating systems in several layers. The base is usually porous materials, such as concrete, asbestos cement, cement and lime-cement and lime adjustable plasters, which in many cases are surface treatments of concrete tanks for storage of heating oils and organic solvents and thinners as emergency holding tanks. The first coating is carried out as an impregnating mixture of a dispersion and water in a weight ratio of 1: 1, to which 100 parts of dibutyl phthalate and 0.5 parts of defoamer are added per 100 parts by weight. The second coating is carried out with undiluted dispersions, to which 1.0 part of defoamer and 2.0 parts of dibutyl phthalate are added per 100 parts of dispersion, this mixture being able to be concentrated by colloidal silicate masses with a large specific surface area, in particular fly ash, colloidal silica, silica fumes from ferrosilicon production, etc. The density of the mixture is set to a flow rate of 60 to 70 s according to Ford, 6 mm nozzles at 20 ° C. The dried basecoats are provided with a protective layer of the coating composition according to the invention.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Coating composition for concrete and concrete structures resistant to the action of petroleum products, characterized in that it consists in materials of 40.0 to 60.0 parts of an aqueous dispersion of a synthetic polymer with a dry matter of 40 to 58% by weight, 1.5 to 6.5 parts of phthalate-type plasticizers, 2.0 to 14.0 parts of colloidal silica, 10.0 to 30.0 parts of ground quartz sand with a grain size of up to 0.2 mm, 4.0 to 20.0 parts of ground talc, 3.0 to 15.0 parts of water, 2.0 to 10.0 parts of titanium white in the form of an aqueous paste, 0.1 to 3.0 parts of organic solvents with a boiling point above 150 ° C, 0.2 to 2.5 parts of defoamers, or 0.2 to 1.0 parts of glass fibers with a length of 3 to 6 mm and a diameter of 10 to 20 .mu.m.

268 439 Bl

2. The coating composition according to claim 1, characterized in that the aqueous dispersions of synthetic polymers are based on combinations of styrene-esters of acrylic acid-acrylic acid and / or methacrylic acid monomers or vinyl chloride-esters of acrylic acid-acrylic acid and / or methacrylic acid.

3. The coating composition according to items 1 and 2, characterized in that the titanium white paste consists of 2.0 to 10.0 parts of rutile-type titanium white, 1.0 to 5.0 parts of defect, 0.04 to 1.5 parts of ammonia defect, 0.04 to 1.0 parts of palyacrylic acid and 20 to 45% by weight of dry matter, all in parts.