CZ20012648A3 - Hydroizolační hmota - Google Patents

Abstract

Řešení se týká hydroizolační hmoty na bázi cementů křemičitých písků a chemických přísad, zejména vhodné pro zvýšení vodotěsnosti a nepropustnosti betonů a cementových malt stavebních konstrukcí průmyslových a občanských objektů proti vodě, agresivním kapalinám a zabránění koroze ocelových výztuží v betonech a to jako přímá příměs betonů a malt nebo jako sekundární penetrace, kromě cementů obsahují hydroizolační hmoty křemičitý písek, oxid vápenatý CaO, chlorid sodný. NaCl, dusičnan sodný NaNO3, uhličitan sodný NajCO, síran vápenatý CaSO4, případně uhličitan draselný K2CO4, přičemž hmotnostní podíl je rovněž dán jejich použitím.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hydroizolační hmoty, zejména vhodné pro zvýšení vodotěsnosti a nepropustnosti betonů a cementových malt stavebních konstrukcí průmyslových a občanských objektů proti vodě, agresivním kapalinám a zabránění koroze ocelových výztuží v betonech, tvořící příměs betonů a cementových malt, nebo jako sekundární penetracní hydroizolační hmota pro dodatečné impregnační omítkové či nátěrové hydroizolace povrchů stavebních konstrukcí.

Stávající stav techniky

Stávající zabezpečování stavebních objektů, jakými jsou budovy, nadzemní i podzemní nádrže, bazény, odpadní potrubí, nádrže čistících zařízení, základy budov, sklepy, podlahy hal a další proti průsakům Či průnikům vody, čí jiných kapalin do nich, nebo skrze jejich stěny ven se dosud provádí dvěma způsoby, a to primárním a nebo sekundárním.

Při primární hydroizolační ochraně proti pronikání vlhkosti betonem se používají bezprostředně ohraničující konstrukce z betonu příslušné vodotěsnosti.

Při sekundární hydroizolační ochraně se provádí dodatečná penetrační nátěrová, nebo štěrková hydroizolace stavební konstrukce. Ochrana ocelových výztuží železobetonových konstrukcí v betonu není dosud vyřešena, shodně jako je dnes velmi obtížně řešitelné odstraňování průniků tlakových vod betonovými konstrukcemi za provozu.

Jsou rovněž známé rychletuhnoucí stavební hmoty specielně sestavované, příkladně pro použití v hlubinných dolech při vyztužování důlních chodeb, ražených velkoprůměrovými vrtacími stroji, kde je řešen problém pevnostního betonu při tuhnutí do 6 hodin. Vlhkost, nebo průsak vody zde není na překážku.

Negativní vliv na vlastnosti stavebních konstrukcí má vodní prostředí o různé kyselosti a atmosférické vlivy, jakými jsou teplota, vlhkost, agresivní prostředí, sluneční záření a jiné. Nejhorší vliv na porušení betonů má působení několika nepříznivých činitelů najednou, zvlášť při jejich cyklických změnách. V důsledku fyzikálně chemických procesů v pórové struktuře vzniká vnitřní napětí, které vyvolává praskání betonového masivu, vydrolování a podobně.

Λ 9999 99 9 ··· ~ ~ 9 9 9 9 9 9 · # • · Φ 9 · ♦ · · I *

9 9 9 9 9 99

999 9 99 99 * · * ·

Následkem je pak porušení pevnosti a snížení jeho vodotěsnosti. Při zmrazování a rozmrazování vodou nasyceného betonu dochází k jeho porušení v důsledku fázových změn v pórech. Vzniklý led, který zvětšuje svůj objem, vytváří v netonu napětí, které vyvolává stále větší a rozsáhlejší poruchy ve struktuře materiálu. Toto cyklické působení pak vyvolává jeho celkovou destrukci. V kombinaci s agresivním prostředím probíhají destruktivní procesy rychleji z důvodu dodatečné koroze betonu.

Složitost řešení problému hydroochrany betonu je spojena s vysokým stupněm absorbování vlhkosti ze vzduchu a jeho kapilární struktuře, což znamená vytvoření kapalné fáze v kapalinou smáčených kapilárách, pórech a mikrotrhlinách betonu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy hydroizolační hmotou podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že sestává ze 48 až 58% hmotnosti portlandského cementu, 41 až 49 % hmotnosti křemičitého písku, 0,2 až 0,33 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO, 0,05 až 0,12 % hmotnosti chloridu sodného - NaCl, 0,2 až 0,42 % hmotnosti dusičnanu sodného NaNOs, 0,15 až 0,26 % hmotnosti uhličitanu sodného - Na₂CO;, 0,2 až 0,48 % hmotnosti síranu sodného - Na2SO4 a 0,2 až 0,6 % hmotnosti dusičnanu vápenatého - Ca(NOs)2. Podstatou je rovněž to, že hydroizolační hmota podle vynálezu je tvořena 20,5 až 26 % hmotnosti portlandského cementu, 10,5 až 13 % hmotnosti křemičitého písku, 9,0 až 10 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO, 1,5 až 2,0 % hmotnosti chloridu sodného - NaCl, 10,9 až 12,5 % hmotností dusičnanu sodného NaNO_?, 7,3 až 8,4 % hmotnosti uhličitanu sodného Na₂CO₃, 17,8 až 19,0 % hmotnosti síranu sodného - Na₂SO4 a 17,0 až 19,0 % hmotnosti dusičnanu vápenatého - Ca(NO_?)₂.

Podstatou je rovněž to, že hydroizolační hmota podle vynálezu sestává z 69,0 až 71,4 % hmotnosti hlinitanového cementu, 5,0 až 6,8 % hmotnosti síranu vápenatého - CaSO₄, 3,6 až

4,7 % hmotnosti uhličitanu draselného - K2CO3 a 20,0 až 23,0 % hmotnosti oxidu vápenatého -CaO.

Podstatou je současně to, že hydroizolační hmota podle vynálezu obsahuje 70,0 až 73,5 % hmotnosti hlinitanového cementu, 5,5 až 6,0 % hmotnosti síranu vápenatého - CaSO₄ a 21,0 až 22 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO.

Podstatou je rovněž to, že hydroizolační hmota je práškové konzistence.

4* ····

4· 44 ♦ · > * . .

~ ~ ······ · ·····«· 4 4 4 ······ 4

44·· 99 99 f ·φ ·

Podstatou je rovněž to, že přísadou pro použití hydroizolační hmoty je pitná voda. Hydroizolační hmoty zmenšují rozměry kapilár v betonu nebo omítkách stavebních konstrukcí tím, že pronikají do kapilár, reagují se složkami pojivá a vytvářejí tak nerozpustné krystaly, vyplňující dutiny a zmenšují tak rozměry kapilár. Rozměrová úprava kapilár, souměřitelných s molekulou kapaliny, bude kapilára spolehlivě blokována proti průniku vlhkosti, přitom však bude konstrukce vystavena propustnosti pro páru ze vzduchu.

Jednotlivé složky hydroizolačních hmot jsou optimalizovány nejen co se týče chemie, ale i fyzikálního skupenství. Ku příkladu křemičitý písek, který je součástí hmot se v důsledku specielního mechanického a tepelného zpracování změnil z inertního plniva na aktivní složku, která vzájemně působí s hydroxidem vápenatým a tím se vytváří stabilní hydrosilikát vápenatý, který zvyšuje těsnost a přilnavost hydroizolační hmoty k povrchu, který je chráněn proti vlhkosti.

Hydroizolační hmoty vytvářejí při použití štafetový charakter, neboť jakmile se vytvoří nový kontakt s vodou, obnoví se chemická reakce a proces zhutnění - utěsnění struktury betonu či zdivá se prohlubuje. Jak bylo mikroskopicky ověřeno vizualizace změn struktury ukázal jehlicovité útvary v kapilárách v hloubce větší než 150 mm od nanesené vrstvy hydroizolační hmoty. Tím je zajištěna vodotěsnost do 20 Mpa.

Univerzálnost složení hydroizolačních hmot umožňuje je používat nejen jako sekundární, ale i primární hydroizolace.

Hydroizolační hmoty chrání armatury v železobetonu proti korozi, přitom jejich použití jako ochranný nátěr zvýšilo odolnost chráněného materiálu vůči kyselým, alkalickým roztokům, zajistilo nepropustnost výrobků z ropy, jakými jsou benzín, motorová nafta, transformátorový olej.

Hydroizolační hmoty mají neomezené použití včetně zásobování pitnou i užitkovou vodou.

Jak zvýše uvedeného vyplývá hydroizolační hmoty pro své vlastnosti, zaručující trvalou nepropustnost materiálu stavebních konstrukcí a poměrně nízké ceny jsou hydroizolantem maximální úrovně.

«4

4 4 4 4 ·

4*4 44

4 4 4 4 4

4 4 4 4 •444 44 44

-4*4 • 4

4

4

4 • 4

Příklady provedení

Příklad č. 1 - hydroizolační hmota A

Sestává z:

Portlandský cement CEM II. 32,5 Suchý křemičitý písek Oxid vápenatý - CaO Chlorid sodný - NaCl Dusičnan sodný - NaNO₃ Uhličitan sodný - Na₂CO₃ Síran sodný - Na₂SO₄ Dusičnan vápenatý - Ca(NO₃)₂ Celkem směsi A % hmotnosti 41 % hmotnosti

0,20 % hmotnosti 0,05 % hmotnosti 0,20 % hmotnosti 0,15 % hmotnosti 0,20 % hmotnosti 0,20 % hmotnosti 100 % hmotnosti

Hydroizolační hmota A je v suchém práškovém stavu, míchá se s pitnou vodou, pro nanášení na betonové plochy stěrkou je poměr hmoty s vodou 0,22 1 vody/1 kg práškové hmoty A, poměr 1 : 4,5

- pro nanášení štětcem

0,25 1 vody/1 kg práškové hmoty A, poměr 1 : 4

- při použití hmoty jako přísady při výrobě betonu nebo cementové malty, případně opravě stavební konstrukce se přidává hmoty A v poměru:

g hmoty A/l kg hotové směsi betonu nebo cementové malty tak, aby výsledný materiál obsahoval 3 % hmotnosti hmoty a.

Množství vody se pak pro rozmíchání zvyšuje o 0,22 1/1 kg suché hmoty A.

Hydroizolační hmota A má dvojí ochranné působení:

- kapilární, kdy po nanesení hluboko proniká do kapilární struktury betonu, zdivá, kde krystalizuje a utěsňuje beton zevnitř

- bariérové, tvoří na povrchu konstrukce pevnou kamennou vodotěsnou vrstvu.

Hydroizolační hmota A zajišťuje nepropustnost vody, solných roztoků, ředěných kyselin, ropných produktů a jiné, zvyšuje odolnost konstrukce proti agresivnímu vlivu roztoků soli, zabraňuje průniku škodlivých chloridů do betonu - prodlužuje tím jeho životnost. Výhodou je rovněž to, že zpomaluje rozpad stavebních konstrukcí při cyklickém zmrazování a

ΦΦ

Φ ΦΦΦ

Φ Φ Φ ♦ ΦΦΦ

Φ Φ Φ

Φ· φ φ «'φ

ΦΦ ΦΦ • · · φ φ ♦ • Φ Φ Φ Φ

Φ φ Φ Φ Φ Φ

ΦΦΦΦΦ ΦΦΦΦ ΦΦ ΦΦ rozmrazování, přitom zvyšuje pevnost a odolnost proti mechanickému poškození povrchu konstrukce, může být aplikován jak na starý, tak i čerstvý beton, přičemž nepotřebuje pro aplikaci vysušený podkladní povrch, naopak pro svou krystalizaci vyžaduje vodu a protože není jedovatý je možno ji použít i ve vodním hospodářství. Výhodou je též skutečnost, že se povrch nedá prorazit, roztrhnout ani nijak porušit, není třeba chránit konstrukci při zásypech zeminou kolem základů.

Podstatnou výhodou je to, že je možné aplikovat hmotu jak ve směru tlaku vody či jiné tekutiny, tak i proti směru tlaku zvenku i zevnitř, ušetří značné náklady nutné na spojování švů, překrývání folií, dokončování v rozích, na okrajích a mezi membránami, přitom jeho aplikace je levnější než použití folií, jde jej aplikovat ihned po provedení betonáže a hmota přitom je netoxická a spolu s betonem se může recyklovat.

Příklad Č. 2 - hydroizolační hmota B

Sestává z:
Portlandský cement CEMII. 325	26,0 % hmotnosti
Křemičitý písek	10,5 % hmotnosti
Oxid vápenatý - CaO	9,0 % hmotnosti
Dusičnan sodný - NaNCf	10,9 % hmotnosti
Uhličitan sodný - Na2CO3	7,3 % hmotnosti
Chlorid sodný - NaCl	1,5 % hmotnosti
Síran sodný - Na2SO4	17,8 % hmotnosti
Dusičnan vápenatý - Ca(NO?)2	17,0 % hmotnosti

Celkem hmoty Β 100,0 % hmotnosti

Hydroizolační hmota B je v suché práškové konzistenci. Jedná se o vysoce koncentrovanou hmotu pro přípravu hydroizolačních směsí na bázi krystalizace, avšak může být kromě toho používána jako přísada při výrobě betonů a cementových malt pro zvýšení vodotěsnosti, pevnosti, trvanlivosti v agresivním prostředí, zvýšení odolnosti betonu proti opotřebení a zlepšení jeho mechanicko-fyzikálních vlastností.

Ostatní výhody jako u hmoty A.

při výrobě betonů činí optimální dávkování hmoty B:

až 3,0 kg/m3 čerstvého betonu «4

4 4 4 4 4

4 4 *4

4 * 4 4 4

4 4 4 4

4444 4« 44

-6•« ttit

4

Příklad č. 3 - hydroizolační hmota C

Sestává z:

Hlinitanový cement Síran vápenatý - CaSCú Uhličitan draselný K2CO3 Oxid vápenatý - CaO

71,4 % hmotnosti 5,0 % hmotnosti 3,6 % hmotnosti

20,0 % hmotnosti

Celkem hmoty C 100,0 % hmotnosti

Hydroizolační hmota C je v suchém práškovém stavu, míchá se s pitnou vodou:

300 až 360 g vody/1 kg práškové hmoty C

Používá se pro hydroizolační sanační práce všude tam, kde se projevují aktivní úniky vody a jiných kapalin. Ve vodě rychle tuhne a tvrdne. Je trvanlivá, nerozpustná ve vodě a většině jiných tekutin, přitom není jedovatá, neškodí lidskému zdraví ani životnímu prostředí. Hydroizolační hmota C rychle působí, při tuhnuti má rozpínavý charakter krystalizace, má vysoké hydroizolační účinky s regulovatelnou dobou tuhnutí. Je schopna odstranit aktivní unikání vody i agresivních tekutin při rozsáhlých trhlinách a vadách povrchu konstrukce.

Před nanesením na místo úniku vody, očištěný povrch je nutno zvlhčit vodou do úplného nasycení. Uplácaná ucpávka se ručně nebo stěrkou přitlačí na místo trhliny a takto drží do 2 minut. Nanesená ucpávka vyžaduje ochranu před přímým slunečním zářením, případně mrazem do vytuhnutí.

Příklad č. 4 - hydroizolační hmota D

Sestává z:

Hlinitanový cement 73,5 % hmotnosti

Síran vápenatý - CaSCú 5,5 % hmotnosti

Oxid vápenatý - CaO 21,0% hmotnosti

Celkem hmoty D 100,0 % hmotnosti

Je v práškové konzistenci a míchá se s pitnou vodou.

Používá se shodně jako hmota C jen s tím rozdílem, že o něco pomaleji tuhne.

<· • n

-7* · • 9 • · • 99 9 9*

Průmyslová využitelnost

Hydroizolační hmoty podle vynálezu lze s výhodou využít u všech staveb kde je potencionální možnost průsaku vody nebo jiných kapalin do konstrukce stavby, jakými jsou: Vodní nádrže, čerpací stanice a šachty, sklepy, kolektory, přehrady a plavecké bazény.

Claims (6)

1. Hydroizolační hmota, zejména vhodná pro zvýšení vodotěsnosti a nepropustnosti betonů a cementových malt stavebních konstrukcí průmyslových a občanských objektů proti vodě, agresivním kapalinám a zabránění koroze v nich použitých ocelových výztuží, tvořící příměs betonů a cementových malt, nebo jako sekundární penetrační hydroizolační hmota při dodatečné impregnační omítkové, Či nátěrové hydroizolace povrchů předmětných stavebních konstrukcí, která je na bázi cementů, křemičitých písků a chemických přísad vyznačující se tím, že sestává ze 48 až 58 % hmotnosti portiandského cementu, 41 až 49 % hmotnosti křemičitého písku, 0,2 až 0,33 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO, 0,05 až 0,12 % hmotnosti chloridu sodného - NaCl, 0,2 až 0,42 % hmotnosti dusičnanu sodného NaNOj, 0,15 až 0,26 % hmotnosti uhličitanu sodného - NaCO₃, 0,2 až 0,48 % hmotnosti síranu sodného - Na₂SO₄ a 0,2 až 0,6 % hmotnosti dusičnanu vápenatého - Ca(NO₃)₂.

2. Hydroizolační hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že je tvořena 20,5 až 26 % hmotností portiandského cementu, 10,5 až 13,0 % hmotnosti křemičitého písku, 9,0 až 10,0 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO, 1,5 až 2,0 % hmotnosti chloridu sodného - NaCl, 10,9 až 12,5 % hmotnosti dusičnanu sodného - NaNO₃, 7,3 až 8,4 % hmotnosti uhličitanu sodného - Na₂CO₃, 17,8 až 19,0 hmotnosti síranu sodného - Na₂SO4 a 17,0 až 19,0 % hmotnosti dusičnanu vápenatého Ca(NO₃)₂.

3. Hydroizolační hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestává z 69,0 až 71,4 % hmotnosti hlinitanového cementu, 5,0 až 6,8 % síranu vápenatého - CaSO₄, 3,6 až 4,7 % hmotnosti uhličitanu draselného - K₂CO₃ a 20,0 až 23,0 % hmotnosti oxidu vápenatého CaO.

4. Hydroizolační hmota podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 70,0 až 73,5 % hmotnosti hlinitanového cementu, 5,5 až 6,0 % hmotnosti síranu vápenatého - CaSO₄ a 21,0 až 22,0 % hmotnosti oxidu vápenatého - CaO.

5. Hydroizolační hmota podle některého z nároků 1 až 4 nebo znaků 1 až 4, vyznačující se tím, že je uzpůsobena v práškovém stavu.

6. Hydroizolační hmota podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že přísadou pro její použití je pitná voda.