CZ19924U1

CZ19924U1 - Smes pro stavební úcely

Info

Publication number: CZ19924U1
Application number: CZ200921074U
Authority: CZ
Inventors: Zapletal@Zdenek
Original assignee: Mama Construction Material S. R. O.
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-08-17
Also published as: DE202009013192U1; SK5393Y1; SK50482009U1

Description

Směs pro stavební účely

VZ, Ul

Směs pro stavební účely Oblast techniky

Technické řešení se týká směsí pro stavební účely obsahující pojivo a plnivo, přičemž jako plnivo obsahuje směs až 85 % hmotn. částic recyklované plastové drtě s velikostí až 100 mm.

Dosavadní stav techniky

Ze stavebnictví je velmi dobře známo množství stavebních hmot a spolu s tím i nepřeberné množství výrobků, sloužících k rozmanitým účelům.

Základními pojivý pro stavební účely jsou maltoviny k nimž patří cement, vápno a jiné, ale k pojivům se řadí i lepidla, jako jsou např. cementová stavební lepidla a pojivové příměsi, napříio klad tmely a pěny. Společně s plnivy a vodou pak konkrétní druh maltovinového pojivá vytváří beton, maltu či umělý kámen, které jsou formovány do konkrétních výrobků.

Těmito výrobky jsou podle účelu použití různé druhy stavebních dílců, jako jsou montážní a prefabrikované dílce, panely, stěnové prefabrikáty, silniční dílce, dílce protihlukových stěn, překlady, atp., ale i tvárnice, cihly, příčkovky a tvarovky, střešní krytiny, dlažby, obklady, obrubníky, kanalizační skruže, odtokové žlaby a roury a mnoho dalších výrobků.

Doposud je ve stavebnictví jako plnivo používán tradičně zejména přírodní drcený kámen, kamenivo, Štěrk a písek s různou velikostí částic. Dostupnost těchto materiálů v přírodě je stále obtížnější, tudíž jejich cena neustále stoupá, čímž narůstá cena výsledného výrobku.

Nezanedbatelným znakem těchto výrobků je však díky těmto materiálům i jejich poměrně vysoká 20 hmotnost. Ze stavu techniky je známo, že některé stavební hmoty na bázi jílu a cementu obsahují jako vylehčující plnivo např. průmyslově vyráběné kuličky z polystyrenu či lehčeného polystyrenu nebo podobného vylehčujícího materiálu. I tyto průmyslově vyráběné vylehčující materiály jsou však stále dražší.

Na druhé straně, jako důsledek lidské činnosti, dochází k produkci mnoha odpadních materiálů, 25 které se pro člověka a životní prostředí stávají stále více zatěžující, avšak z důvodů nutných dalších nákladů potřebných pro jejich využití se dále téměř nezpracovávají a hromadí se, i přes stále se zvyšující poplatky za jejich uložení, na skládkách. Jedním z těchto odpadních materiálů je i odpadní plast, zahrnující různé termoplasty, tvořené z velké části různými použitými obaly potravin a termoplastickým odpadem z průmyslu, avšak i odpadní plasty na bázi termosetů, zej30 ména s obsahem dalších složek jako jsou např. skelná vlákna, kterým doposud nebyla věnována dostatečná pozornost.

Přesto se nejen ve světě, ale i v České republice projevuje určitá snaha o recyklaci plastů. Doposud se ale jen velmi malá část tohoto objemu odpadních plastů recykluje a to jen za určitých omezujících podmínek.

Vzhledem k výše uvedeným problémům zde existuje stále velká potřeba využít a v co největší míře jednoduchým způsobem zužitkovat uvedené skládkové odpadní plasty a to i plasty na bázi termosetů, které mohou obsahovat i další anorganické čí organické složky.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky alespoň částečně odstraňuje směs pro stavební účely podle tohoto tech40 nického řešení, obsahující kromě běžného pojivá jako plnivo plast na bázi termosetů s širokým koncentračním obsahem anorganické složky jako jsou skelná vlákna, kdy po případné úpravě velikosti částic, tj. např. po konkrétním rozdrcení, mletí, či rozstrouhání nebo lisování plastu lze touto recyklovanou plastovou drtí nahradit ve stavební směsi drahá, zejména přírodní plniva, a tím zlevnit a zároveň také snížit hmotnost výsledných stavebních výrobků.

-1 CZ 19924 Ul

Podstatou tohoto technického řešení je směs pro stavební účely, zejména pro výrobu různých stavebních dílců, která zahrnuje pojivo a plnivo, přičemž jako plnivo směs obsahuje až 85 % hmotn. částic recyklované plastové drtě, s velikostí částic drtě až 100 mm, jehož podstata spočívá v tom, že recyklovanou plastovou drtí je drť na bázi termosetu obsahující až 60 % hmotn. skel5 ných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti.

Jak v popisu přihlášky technického řešení tak v nárocích na ochranu jsou koncentrace veškerých složek vztaženy na celkovou hmotnost směsi, není-li uvedeno jinak.

Cílem tohoto technického řešení je využít pro plnivo výhodných fyzikálně-chemických vlastností konkrétního recyklovaného termosetového plastu, který sám o sobě obsahuje vhodnou přísadu io skelných vláken, a zvyšuje tak konečnou užitnou hodnotu konkrétního stavebního výrobku.

Předkládaným technickým řešením se řeší problém plastového odpadu a v rámci recyklace lze tento odpad - konkrétně výše uvedenou recyklovanou plastovou drť velmi dobře využít jako základního plniva při výrobě stavebních hmot a nahradit tak tradiční drahou přírodní surovinu, jakou jsou zejména přírodní drcený kámen, kamenivo, štěrk nebo písek.

Plastem na bázi term setu je s výhodou nenasycená polyesterová pryskyřice.

Uvedenou recyklovanou plastovou drť lze mísit s pojivém, konkrétně s cementem, vápnem, cementovými nebo jinými stavebními lepidly, ostatními maltovinovými pojivý vyjma sádry či pojivovými příměsemi, podle druhu požadované výsledné směsi nebo výrobku.

Vápnem může být výhodně vzdušné nebo hydraulické vápno.

Cementem jsou výhodně běžné druhy cementů, jako je portlandský cement nebo struskoportlandský cement.

Typickým maltovinovým pojivém je s výhodou výrobek firmy Lafarge Cement s označením Multibat, nebo Multibat Plus sestávající z portlandského slínku, minerálních přísad a speciálních příměsí.

Pojivovými příměsemi jsou s výhodou běžně ve stavebnictví používané tmely nebo pěny.

V závislosti na druhu požadované stavební hmoty a požadovaného druhu stavebního výrobku je volena různá granulometrie a hmotnostní zastoupení této recyklované plastové drtě v uvedené směsi.

Ve výhodném provedení je velikost částic výše uvedené recyklované plastové drti upravena drcením, mletím, strouháním, popřípadě lisováním.

Díky širokému procentuálnímu zastoupení skelných vláken v recyklované termosetové plastové drti, kterou je ve výhodném provedení recyklovaná drť z polyesterové pryskyřice, se při jejím použití jako plniva ve směsi u konkrétních výrobků zvýšila mechanická odolnost jako je houževnatost,, oděruvzdomost a odolnost vůči nárazu či otřesu, a Částečně i odolnost vůči ohybu. V důsledku nižší měrné hmotnosti této drti se díky tomuto plnivu snížila i hustota stavební směsi, a tím i samotná hmotnost následně vyrobených výrobků oproti výrobkům vyrobeným podle dosavadního stavu techniky. Směs je odolná vůči účinkům mrazu a chemických, zejména rozmrazovacích látek.

Spolu s pojivý je k uvedené recyklované plastové drti dále výhodné přidat činidla proti UV záre40 ní a/nebo činidla proti kyselým dešťům a/nebo pigmenty apod.

Konkrétně jsou při výrobě suchých betonových směsí výhodně použity jako částice plniva recyklované plastové drtě na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem skelných vláken až do 60 % hmoto., vztaženo na hmotnost plastové drti, s větší granulometrií, výhodně s velikostí částic 10 až 100 mm, v množství 15 až 75 % hmoto., přičemž 25 až 84,5 % hmotn. tvoří cement.

Cementem je s výhodou portlandský cement.

Směs podle technického řešení výhodně obsahuje 3 až 4 hmotn. díly částic uvedené recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken 5 až 30 % hmoto., vztaženo na hmotnost plastové drti, s

-2velikostí Částic 5 až 10 mm a 3 hmotn. díly maltovinového pojivá. Tato směs se s výhodou použije jako suchá maltová směs.

Výhodným řešením je také směs, která obsahuje 4 hmotn. díly recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken od 20 do 50 % hmotn., vztaženo na hmotnost plastové drtí, s velikostí čás5 tic 20 až 50 mm a 1 hmotn. díl cementu, která je vhodná pro následnou výrobu cihel a tvárnic. Cementem je s výhodou struskoportlandský cement.

Dalším technickým řešením je směs, která s výhodou obsahuje 60 až 75 % hmotn. uvedené recyklované plastové drtě s velikostí částic max. 2 mm a 25 až 39,5 % hmotn. vápna.

Tato směs obsahuje velmi jemné částice uvedené recyklované plastové drtě, které byly prosety ío na velkost Částic do max. 2 mm a spolu s výše uvedeným množstvím vápna byla tato směs s výhodou použita jako suchá štuková směs.

Výhodně lze dále k výše uvedeným směsím přidat až do 0,4 % hmotn. Činidla proti UV záření a/nebo činidla proti kyselým dešťům, a/nebo až do 0,05 % hmotn. pigmentu.

Podle technického řešení lze také vyrobit konkrétní výrobky, zejména stavební dílce, především ve tvaru cihel, tvárnic, montážní a prefabrikované dílce, jako jsou panely, stěnové prefabrikáty, překlady nebo sloupy, dílce protihlukových stěn, dlažby, obklady, střešní krytiny, příěkovky a tvarovky, kanalizační skruže, odtokové žlaby a roury, a izolační desky.

Technické řešení se konkrétně výhodně týká stavebního betonového dílce, jako je panel, stěnový prefabrikát, silniční dílec, překlad, sloup, který je podle technického řešení výhodně vyroben ze směsi obsahující 3 až 5 hmotn. dílů recyklované plastové drtě, 1 hmotn. díl cementu a až 1 hmotn. díl záměsové vody.

Je-li požadován stavební dílec ve tvaru tvárnice nebo cihly je podle technického řešení výhodně vyroben ze směsí, která obsahuje 3 až 5 hmotn, dílů recyklované plastové drtě s velikostí částic 20 až 50 mm, 1 hmotn. díl cementu a až 1 hmotn. díl záměsové vody.

Další výhodnou variantou podle technického řešení je střešní krytina, kanalizační skruž, roura nebo odtokový žlab, které jsou vyrobené ze směsi obsahující uvedenou recyklovanou plastovou drť obsahující 15 až 40 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost drti.

Výhodnou modifikací řešení je obklad vyrobený ze směsi obsahující 50 až 65 % hmotn. recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken od 15 až 40% hmotn., vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí Částic 1 až 5 mm, 24,5 až 39,6 % hmotn, cementu a do 10 % hmotn. záměsové vody.

Ještě další variantou řešení je izolační lisovaná, tvarovaná deska ze směsi obsahující 65 až 80 % hmotn. recyklované plastové drtě, s velikostí částic 10 až 100 mm, 9,5 až 24,5 % hmotn. cementu a do 10 % hmotn. záměsové vody.

S výhodou mohou výše uvedené konkrétní výrobky obsahovat až do 0,4 % hmotn. činidla proti UV záření a/ nebo činidla proti kyselým dešťům a/nebo až do 0,05 % hmotn. pigmentu.

Příklady provedení

Příklad 1

Recyklovaná plastová drť v množství 60 % hmotn., na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem až 60 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 10 až 100 mm byla dokonale promísena se 40 % hmotn. portlandského cementu. Tato suchá směs je vhodná k použití pro betonovou směs.

Příklad 2

Za sucha byly promíseny velmi pečlivě 4 hmotn. díly recyklované plastové drti na bázi polyeste45 rové pryskyřice, která obsahovala 5 až 30 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost

-3 CZ 19924 Ul plastové drti, s velikostí částic 5 až 10 mm, se 3 hmotn. díly maltovinového pojivá, konkrétně maltovinové pojivo zn. Multibat (firmy Lafarge Cement). Získala se vhodná suchá maltová směs.

Příklad 3

Recyklovaná plastová drť na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem až 60 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, byla podrobena prosévání a následně byly použity do směsi velmi jemné prachové částice této drti s velikostí maximálně 2 mm v množství 70 % hmotn., poté byla drť dokonale promísena s 30 % hmotn. hydraulického vápna. Uvedená směs je vhodná jako štuková směs.

Příklad 4 ío 4 hmotn. díly recyklované plastové drti na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem 20 až 50% hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 20 až 50 mm, byly dokonale promíseny s 1 hmotn. dílem struskoportlandského cementu a 1 hmotn. díl záměsové vody. Směs byla poté vnesena do forem příslušného tvaru, tj. tvaru tvárnic a cihel a nechala se utuhnout a ztvrdnout.

Příklad 5 díly recyklované plastové drti na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem až 60 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, byly velmi pečlivě promíseny s 1 dílem portlandského cementu a 1 hmotn. díl záměsové vody. Směs byla poté vnesena do forem příslušného tvaru, tj, tvaru stěnového prefabrikátu, panelu, překladu nebo sloupu a nechala se utuhnout a ztvrdnout.

Dle zkoušek podle ČSN 72 2602, ČSN 72 2603, a ČSN 72 2605 posuzující pevnosti v tahu za ohybu a pevnosti betonu v tlaku (Tabulky 1 a 2), byly u této ztvrdlé směsi zjištěny následující hodnoty:

Tabulka 1

Vz. ; č. ί	Stáří (dny)	Max síla v tahu za ohybu(N)	Pevnost v tahu za ohybu (N/mm²)
1	28	530	0,49
2	28	820	0,48

Tabulka 2

Vz. č.	Stáří (dny)	Hmotn. (kg).	Obj. hmotn. (kg/m³).	Tlačná plocha (mm²)	Max síla při porušení (N)	Pevnost v tlaku (N/mm²)
1	28	1,878	1070	35 100	205 000	5,8
2	28	2,407	1106	34 560	279 000	8,1

Dle zkoušek podle ČSN 73 1326, metoda A posuzující odolnost povrchu betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek (Tabulka 3), byly u této ztvrdlé směsi zjištěny následující hodnoty:

-4UZ, 177í*t Ul

Tabulka 3

Vz. č.	Stáří (dny)	Obj. hmotn. v such. stavu (kg/m³)	Nasákavost (%)	* Odpad v g/m po počtu cyklů 25 50 75 100*
1	35	1420	8,4	2,2 13,2 29,1 49,4

♦Předepsaná hodnota odolnosti dle ČSN 73 6131 (betonové dlažby a dílce) je maximálně 1000 g/m² po 100 cyklech metodou A.

Příklad 6

Recyklovaná plastová drť (55 % hmotn.) na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem 15 až 40 % hmotn, skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 1 až 5 mm byla velmi pečlivě promísena s 34,6 % hmotn. cementu a přidána činidla proti UV záření a/nebo činidla proti kyselým dešťům v množství 0,35 % hmotn., a pigment v množství 0,05 % hmotn. Následně byla přidána záměsová voda v množství 10 % hmotn. Směs byla poté vnesena do forem ío příslušného tvaru, tj. tvaru obkladu, a nechala se utuhnout.

Příklad 7

Recyklovaná plastová drť (65 % hmotn.) s obsahem až 60 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 10 až 70 mm byla velmi pečlivě promísena s 25 % hmotn. portlandského cementu a poté s 10 % hmotn. záměsové vody. Směs byla následně podro15 bena lisování, přičemž byl získán výsledný produkt-tvarovaná izolační deska.

Příklad 8 % hmotn. recyklované plastové drti na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem 55 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 5 až 10 mm bylo velmi pečlivě promíseno s 23,95 % hmotn. portlandského cementu, s 0,05 % hmotn, činidla proti UV záření a proti vlivu kyselých dešťů. Přidáno bylo 8 % hmotn. záměsové vody. Směs byla poté vnesena do forem příslušného tvaru, tj. tvaru stavebních dílců protihlukové stěny. Následně bylo provedeno vyarmování a směs byla podrobena vibrolisování a nechala se utuhnout a ztvrdnout.

Příklad 9 % hmotn. recyklované plastové drti na bázi polyesterové pryskyřice s obsahem 60 % hmotn.

skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 5 až 15 mm bylo velmi pečlivě promíseno s 30 % hmotn. portlandského cementu, a poté s 10 % hmotn. záměsové vody. Směs byla vnesena do forem ztraceného bednění a následně byla podrobena vibrolisování a nechala se utuhnout a ztvrdnout.

Výsledné výrobky obsahující zatvrdlou směs mají vynikající tepelně izolační vlastnosti, s hod30 notou koeficientu 1 okolo λ=0,11.

Průmyslová využitelnost

Směs podle technického řešení, lze použít ve stavebnictví pro výrobu betonových směsí, maltových směsí nebo štukových směsí, které lze podle účelu využít pro výrobu stavebních dílců, například ve tvaru cihel, tvárnic, betonových, montážních a prefabrikovaných dílců, jako jsou panely, stěnové prefabrikáty, překlady nebo sloupy, dílce protihlukových stěn, pro dlažby, obklady, příčkovky a tvarovky, kanalizační skruže, odtokové žlaby a roury, pro střešní krytiny různých tvarů a použití, dále pro izolační desky a jiné výrobky, kde tento recyklovaný odpadní plast lze využít jako plnohodnotné náhrady za tradiční surovinu-plnivo jako jsou štěrky a písky, a tak snižovat množství odpadního plastu zatěžujícího skládkami přírodní prostředí.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Směs pro stavební účely, zejména pro výrobu stavebních dílců, která zahrnuje pojivo a plnivo, přičemž jako plnivo směs obsahuje až 85 % hmotn. částic recyklované plastové drtě, vztaženo na celkovou hmotnost směsi, s velikostí částic drtě až 100 mm, vyznačující se

2. Směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že termosetem je polyesterová pryskyřice.

3. Směs podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pojivo obsahuje alespoň ío jednu látku ze skupiny zahrnující cement, vápno, ostatní maltovinová pojivá vyjma sádry, pojivou příměs nebo stavební lepidlo.

4. Směs podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje 15 až 80 % hmotn. recyklované plastové drtě, s velikostí částic 10 až 100 mm, a 20 až 84,5 % hmotn. cementu.

5 15. Obklad, vyrobený ze směsi podle nároků 1 až 3 a popřípadě podle nároků 10 až 11, vyznačující se tím, že obsahuje 50 až 65 % hmotn. recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken od 15 až 40 % hmotn., vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 1 až 5 mm, 24,5 až 39,6 % hmotn. cementu a do 10 % hmotn. záměsové vody.

16. Tvarovaná izolační deska, zejména protihluková stěna, vyrobená ze směsi podle nároků 1

5. Směs podle nároku 4, vyznačující se tím, že cementem je portlandský cement.

15

5 t í m, že recyklovanou plastovou drtí je drť na bázi termosetu obsahující až 60 % hmotn. skelných vláken, vztaženo na hmotnost plastové drti.

6. Směs podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje 3 až 4 hmotn. díly recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken od 5 do 30 % hmotn., vztaženo na hmotnost plastové drti, s velikostí částic 5 až 10 mm, a 3 hmotn. díly maltovinového pojivá.

7. Směs podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje až 4 hmotn. díly recyklované plastové drtě s obsahem skelných vláken od 20 do 50 % hmotn., vztaženo na hmot20 nost plastové drti, s velikostí částic 20 až 50 mm, a 1 hmotn. díl cementu,

8. Směs podle nároku 7, vyznačující se tím, že cementem je struskoportlandský cement.

9. Směs podle nároků laž3, vyznačující se tím, že obsahuje 60 až 75 % recyklované plastové drtě, s velikostí částic max. 2 mm, a 25 až 39,5 % hmotn. vápna.

25 10. Směs podle kteréhokoliv z nároků 3 až 9, v y z n a č u j í c í se tím, že dále obsahuje až do 0,4 % hmotn. činidla proti UV záření a/nebo činidla proti kyselým dešťům, vztaženo na celkovou hmotnost směsi.

11. Směs podle nároků 3 až 10, vyznačující se tím, že dále obsahuje až do 0,05 % hmotn. pigmentu, vztaženo na celkovou hmotnost směsi.

30 12. Stavební betonový dílec jako je panel, stěnový prefabrikát, silniční dílec, překlad, sloup, vyrobený ze směsi podle nároku 4 nebo 5 a popřípadě podle nároků lOažll, vyznačující se tím, že obsahuje 3 až 4 hmotn. díly recyklované plastové drtě, 1 hmotn. díl cementu a až 1 hmotn. díl záměsové vody.

13. Stavební dílec ve tvaru tvárnice nebo cihly vyrobený ze směsi podle nároku 7 nebo 8 a

35 popřípadě podle nároků 10 až 11, vy z n ač uj íc í se t í m, že obsahuje 3 až 4 hmotn. díly recyklované plastové drtě s velikostí částic 20 až 50 mm, 1 hmotn. díl cementu a až 1 hmotn. díl záměsové vody.

-6νζ- VI

14. Střešní krytina, kanalizační skruž, odtokový žlab nebo roura, vyrobená ze směsi podle nároků 1 až 3 a popřípadě podle nároků lOažll, vyznačující se tím, že obsahuje recyklovanou plastovou drť s obsahem skelných vláken od 15 až 40% hmotn., vztaženo na hmotnost drti.

10 až 3 a popřípadě podle nároků 10 až 11, vyznačující se tím, že obsahuje 65 až 80 % hmotn. recyklované plastové drtě, s velikostí částic 10 až 100 mm, 9,5 až 24,5 % hmotn. cementu a do 10 % hmotn. záměsové vody.