CZ2009122A3 - Kombinovaná plnící smes, zejména do stavebních hmot - Google Patents

Abstract

Kombinovaná plnící smes do stavebních hmot obsahuje polyuretanovou drt a polystyrenovou drt, nebo polyuretanovou drt a perlitovou drt, nebo polysteyrenovou drt a perlitovou drt, nebo polyuretanovou drt, polystyrenovou drt a perlitovou drt.

Description

Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot

Oblast techniky

Vynález se týká kombinované plnící směsi, zejména do stavebních hmot, uspořádané na bázi polyuretanu nebo polystyrenu či perlitu.

Dosavadní stav techniky

U různých stavebních hmot, zejména u betonů, malt apod. se jako plnivo používají kameniva, písek či podobné minerální hmoty, přičemž je snaha uplatňovat plnící materiály především o nízké specifické hmotnosti, nezřídka i na bázi umělých či odpadových hmot.

Samostatným známým plnivem je například Plnivo do betonu podle CZ užitného vzoru číslo zápisu 8039. Jeho podstata spočívá vtom, že sestává z jádra polystyrénové drti o zrněni 3 až 10 mm a obalu z cementu, přičemž v mokrém stavu obsahuje na 1 kg polystyrénové drti 3,43 kg cementu, 1,63 I vody a 0,0233 I smáčedla s tolerancí ± 10% u jednotlivých složek.

Dalším známým samostatným plnivem je i Příměs do betonové směsí a maltovin podle CZ užitného vzoru, číslo zápisu 18376. Podstatou tohoto řešení je náhrada části cementu společně semletým vápencem a popílkem v poměru 2 až 98% hmotnostních vápence a 2 až 98 hmotnostních popílku, na jemnost dle Blaina 3000 až 4800 cm²/g. Podstatou dále je, že může být tvořena společně semletými vápencem a popílkem a přídavkem strusky a/nebo střepů skla a/nebo keramiky a/nebo přírodního kameniva, přičemž příměs do betonu může tvořit náhradu až 58% hmotnostních cementu v betonové směsi.

• · · · · *** > ·······»»· ··· Z. ····«« · · * ···· ·· ·· ·« · _β4

Jsou známa plniva do stavebních hmot, která jsou součásti řešení různých, především betonových směsí.

Je například známo řešení o názvu Směs pro lehký beton, podle CZ užitného vzoru číslo zápisu 11459. Jeho podstata spočívá vtom, že obsahuje 20 až 45% hmotnostních cementu, 0,5 až 1,5% hmotnostních pěnové plastické hmoty o zrnitosti 3 mm a zbytek tvoří keramzit o zrnitosti max. 8 mm. Směs může dále obsahovat max. 0,3% hmotnostních skleněných a/nebo keramických vláken či 15% hmotnostních minerálního plnidla.

Je rovněž známa Betonová směs, zejména pro výrobu lehkých betonů podle CZ užitného vzoru, číslo zápisu 17025. Podstata řešení spočívá vtom, že v 1 m³ betonové směsi je obsaženo 50 - 600 hmotnostních dílů cementu, 2 až 100 hmotnostních dílů rozmělněné polyuretanové hmoty (PUR) a 50 až 350 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž polyuretanová hmota (PUR) má frakci 0 až 60 mm.

Jsou rovněž známa plniva do stavebních hmot, která jsou součástí řešení různých, především maltových a omítkových směsí.

Je známo řešení podle negativně ukončeného řízení u zveřejněné přihlášky vynálezu PV 1991-3705 o názvu Dekorační akusticky a tepelně izolující omítka. Podstata spočívá vtom, že izolující omítka je tvořena 75-93% hmotnostních celulózy v rozvlákněné formě, která je základní hmotou. Dále omítka obsahuje pojivá a přísady. Je to 0,5-5% hmotnostních vodorozpustných derivátů celulózy a 1,5-10% hmotnostních kyseliny borité nebo/a jejich solí. Potom obsahuje případně ještě další přísady, které upravují požadované vlastnosti omítky. Mohou být přítomny v celkovém množství až do 80% hmotnostních. Jsou to zejména polymerní látky na bázi akrylátů nebo metakrylátů, které mohou být přítomny v množství až do 25% hmotnostních, dále organická či anorganická barviva nebo pigmenty, které mohou být přítomny v množství do 10% hmotnostních a dekorační příměsi, jako například barvená syntetická vlákna v množství do 5% hmotnostních. Kromě toho mohou být do omítkoviny přidávány další přísady, jako jsou pesticidy, antistatické přípravky, práškové kovy, slída, křemenná drť apod.

Je známa Izolační malta pro plnivo do podlah a střech s vysokými, jakož také akustickými izolačními schopnostmi, sestávající ze suché směsi cementu a plniva podle CZ vynálezu číslo 292738. Podstatou tohoto řešení je, že sestává z 90 až 94% objemových recyklovaného tvrdého polyuretanu, který je rozemlet na směs prášku a granulátu se zrnitostí menší než 8 mm, a z6 až 10% objemových cementu. Podstatou rovněž je, že izolační malta sestává z 92% objemových recyklovaného tvrdého polyuretanu a 8% objemových cementu. Podstatou dále je, že směs obsahuje hašené vápno, hydraulické vápno a/nebo barvivo, zejména práškový oxid železa, že směs má hmotnost 300 až 450 kg/m³, zejména 400 kg/m³, že jako přísady obsahuje odpěňovač, zejména slabou kyselinu nebo kyselou sůl, zesíťovací prostředek, zejména fosforečnan, ztekutovač, například melaminovou pryskyřici, prostředek pro zjištění tixotropních vlastností, například lepidlo, tapetové lepidlo, methylcelulósu, přičemž izolační maltu lze použít i pro výrobu stavebních prvků.

Je známo řešení podle negativně ukončeného řízení u zveřejněné přihlášky vynálezu PV 1999-2178 o názvu Konečná omítka se zvukově izolačními vlastnostmi k pokrytí vnitřních stěn a stropů v budovách. Omítku lze nanášet přímo na beton, na nějakou jinou nosnou hmotu anebo na podkladovou izolační hmotu, jakou je lisovaná struska. Podstatou řešení je, že obsahuje bavlněná vlákna a nadýmaný minerál, jakým je perlit, přičemž váha perlitu představuje 10-250% váhy bavlny, přednostně zhruba 80%, a že perlit je přítomen v částicích o velikosti 0-1 mm, 0-3 mm anebo 0-5 mm. Podstatou rovněž je, že váhové množství perlitu před jeho přimícháním do konečné omítky je podle velikosti částic 35-125 kg/ m³, a že směs obsahuje další přísady, jakými jsou textilní vlákna, rostlinná vlákna z kmenů konifery, biolit, muskovit, křemičitany anebo jejich směsi v malém množství, přičemž omítka má podobu vodní disperze s obsahem pevných látek 200-300 g/l, který ji činí způsobilou k nanášení stříkáním anebo roztíráním.

Je rovněž známa Tepelně izolační omítka podle CZ užitného vzoru číslo zápisu 18255. Podstata řešení spočívá vtom, že obsahuje 1 až 10 objemových dílů polyuretanu ve formě drti o velikosti částic 0,1-20 mm, 0,1-10 objemových dílů minerálního pojivá, příkladně cementu, a/nebo vápna, a/nebo sádry, a/nebo hydrosilikátů, a/nebo hydroaluminátů. Tepelně izolační omítka dále obsahuje 1-20 objemových dílů vody, 1-10 objemových dílů kameniva, a/nebo anorganických prachů o velikosti částic 0,001-6mm, 0,01-1 objemových dílů přísad na bázi vinilacetátu, etheru celulosy, termizovaných škrobů, lignosulfonátů , akrylátů, vodního skla.

Konečně jsou známa i plniva do stavebních hmot pro výrobu různých stavebních prvků.

Tak je známa Tepelně izolační deska pro fasády podle CZ vynálezu číslo 285898. Podstata řešení spočívá v tom, že tepelně izolační deska je zhotovena z rozdrceného odpadu polystyrénové pěnové hmoty, pojeného cementovým pojivém, přičemž velikost zrn odpadu polystyrénové hmoty činí 2 až 15 mm a přičemž hustota tepelně izolační desky činí 0,2 až 0,35 kg/l.

Je rovněž znám Tepelně izolační prvek podle CZ vynálezu číslo 288360. Podstatou řešení je, že tepelně izolační prvek sestává z pórovitého výlisku o hustotě 50 až 350 kg/m³ z rozmělněné tvrdé polyuretanové pěnové hmoty s velikosti částeček 0,1 až 2 mm, spojené pojivém za současného nebo následujícího lisování s vytvarováním a z obalující folie, obklopující tento výlisek, která je evakuována a hermeticky uzavřena. Podstatou je rovněž, že pórovitý výlisek má hustotu 100 až 250 kg/m³, a že rozmělněnou pěnovou hmotou je recyklovaný materiál z recyklace starých chladících zařízení, že pojivo tvoří diisokyanát nebo polyisokyanát. Podstatou je také skutečnost, že tepelně izolační prvek je tvořen výliskem, temperovaným při teplotě od 50 do 250° C, výhodně od 120 do 200° C, případné za sníženého tlaku, a že obalující fólii tvoří vícevrstvá folie, výhodně polyethylen/hliníková fólie nebo polyethylen/polyvinyl-alkoholová fólie.

Je známo řešení podle negativně ukončeného řízení u zveřejněné přihlášky vynálezu PV 1999-726 o názvu Hmota pro stavební účely. Podstata spočívá vtom, že hmota obsahuje 15-75% recyklované plastové drtě ve velikosti jejich částic 1-10 cm, případně 0,5-1 cm, smíchané s dílem cementu nebo s jedním dílem cementu a 2-3 díly vápna. Podstatou je rovněž, že hmota obsahuje prosátou, jemnou, recyklovanou plastovou drť, částice do 2 mm smíchané s vápnem nebo drť ve velikosti 2-5 cm smíchanou v poměru 15-30% plastové drtě s jedním dílem cementu a s 2-3 díly vápna nebo recyklovanou plastovou drť smíchanou v poměru 15%-50% s dílem cementu.

U výše popsaných technických řešeni jsou uvedena plniva, které obsahují polystyren, perlit, nebo polyuretan s minerálními pojivý. Hlavní nevýhodou použití polystyrenu a/nebo perlitu ve stavebních směsích je především stejná velikost jednotlivých zrn polystyrenu a/nebo perlitu, která neumožňuje v návrhových recepturách pracovat s parametrem pro dosažení optimálních vlastností výsledných směsí, a to je velikost a podíl zrnitostních částic zastoupených ve směsi. Zrna polystyrenu a perlitu mají hladký povrch, který neumožňuje bez předchozí úpravy navázání pojivá a dodatkových plniv na jejich povrch. To má za následek oddělení φ · ··*♦ «φ • φ φ ♦ φ · · φ φ φ ·φ • ·· · * φ · φφ ς φ····φ··φ· φ«φ

J ~ ΦΦΦΦΦ* « φQ ···· ΦΦ ΦΦ ΦΦΦΦφ· těchto lehkých plniv od zbytku směsi a jejich tendenci k tvorbě shluků především na povrchu směsi. Takovéto směsi tvoří nehomogenní struktury, u kterých musí být kladen velký důraz na intenzivní a stálé mícháni. Tato plniva jsou vzhledem ke své minimální nasákavosti a nízké objemové hmotnosti citlivé na množství záměsové vody.

Polyuretan jako plnivo ve stavebních směsích ovšem má diky jeho přípravě drcením často natolik narušenou strukturu jednotlivých zrn, že v průběhu přípravy ať už suchých směsí a/nebo směsí se záměsovou vodou dochází k další destrukci takovýchto narušených zrn, čímž se zvyšuje měrný povrch plniva ve směsi a tím dochází k nutnosti případného navýšeni množství pojivá pro dokonalé obalení zrna polyuretanu jako plniva. Je-li použit polyuretan nízkých objemových hmotností s vysokým množstvím pórů, mají čistě polyuretanové stavební směsi tendenci k tříštivosti, tzn. že nesplňují nároky na rázovou houževnatost a pevnost především v tahu za ohybu u některých aplikací.

U některých typů polyuretanů, především s velkými vzduchovými póry je vysoký nárok na množství použitého pojivá, vzhledem ktomu, že v takovýchto pórech je vázáno velké množství vody, která se v průběhu míchání postupně uvolní a tím je výsledná směs příliš tekutá. Polyuretanové omítky i betony jsou vlivem drsného povrchu zrn polyuretanu náročné na srovnání jejich povrchu pomocí latí, nivelačních lišt, směsi mají tendenci k tvorbě trhlin a odtržení od podkladu. Při vlastním drcení polyuretanu, ale i polystyrenu jsou jednotlivé částice, zrna, elektrostaticky nabité, takže takovýto náboj znesnadňuje přesné dávkování množství polyuretanu, nebo polystyrenu do stavební směsi.

Další nevýhodou popsaných řešení je jejich výrobní náročnost, složitost vytváření směsí a jejich aplikační obtížnost, přičemž téměř zcela postrádají aspekt ekologický.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, uspořádaná na bázi jednotlivě uplatňovaných komponent jako polyuretan nebo polystyren či perlit, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá ·

vtom, že obsahuje kombinaci vzájemně množstevně, zrnitostně a v libovolném poměru uplatněných složek, a to polyuretanovou drť a polystyrénovou drť nebo polyuretanovou drť a perlitovou drť nebo polysteyrenovou drť a perlitovou drť nebo polyuretanovou drť, polystyrénovou drť a perlitovou drť. Přitom každá uplatněná kombinace těchto složek je ve směsi zastoupena až do 100 procent hmotnostních.

Zásadní výhodu kombinované plnící směsi lze spatřovat v tom, že polystyren a/nebo perlit je do polyuretanové hmoty přidáván současně při jejím drcení a/nebo míchání.

U kombinované plnicí směsi ve výhodném provedení je velikost zrna u polyuretanové drtě v rozsahu 0,063 až 22 mm.

Jiné výhodné uspořádání kombinované plnící směsi spočívá v tom, že velikost zrna u polystyrénové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.

Další výhodné provedení kombinované plnící směsi spočívá v tom, že velikost zrna u perlitové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.

Nepominutelná výhoda kombinované plnící směsi spočívá rovněž v tom, že takto připravovaná směs polyuretanu a polystyrenu a/nebo perlitu nevykazuje žádný elektrostatický náboj, je proto lehce manipulovatelná v dávkovačích a měřících zařízeních míchacích linek. Vzhledem k možnosti optimálního návrhu stavebních směsí velikostí a tvarovým indexem polyuretanové drti je polystyrén a/nebo perlit složkou, regulující a zvyšující odolnost proti tříštivosti. Takto navržené směsi jsou rázově houževnaté, objemově stálé a ve srovnání s polyuretanovými betony, polyuretanovými omítkami, polystyren-betony, omítkami s polystyrénovým plnivem, případně betony a omítkami s perlitem, vykazuji vyšší pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu. Vlivem kulatého tvaru a především hladkého povrhu zrna polystyrenu a/nebo perlitu v polyuretanové matrici je zajištěna možnost optimální nivelace, aniž by byla výsledná hmota náchylná k tvorbě trhlin. U svisle nanášených ploch nestéká a udržuje svoji homogenitu.

V polyuretanové matrici jsou jednotlivá zrna polystyrenu a/nebo perlitu velmi pevně fixována, zcela postrádají tendenci ke shlukováni, nebo k segregaci jednotlivých složek směsi.

Ve stavebních směsích, kde je dominantním plnivem polystyren a/nebo perlit, zrna polyuretanu zvyšují toleranci ke zvýšenému množství záměsové vody, zaplňují chybějící zrnitostní podíly lehkých složek ve směsi, které byly u čistě polystyrénových a/nebo perlitových směsí vyplněny buďto pojivém, nebo • φ Φ· ·· φφ φ* «φ • φ φ · φφφ* φφφφ φφφ φφ φ φ · · *

Π Φ··ΦΦΦ·φφ· *««

- / - ·«···» · φ ·

ΦΦΦ φφ ΦΦ ΦΦΦΦ φφ ·Β kamenivem, čímž dochází ke snížení výsledné objemové hmotnosti při zachování pevnosti v tlaku a tahu za ohybu

Další výhodu kombinované plnící směsi lze spatřovat ve výrobní jednoduchosti a nenáročnosti, ve snadné aplikovatelnosti a ekologické nezávadnosti.

Příklady provedení vynálezu

Vynález bude blíže osvětlen pomocí konkrétních příkladů kombinovaných plnících směsí.

Příklad č. 1

Plnivo pro maltoviny pro horizontální ukládání s vysokým indexem kročejové izolace % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 3 až 4 mm

10% polyuretanové drti velikosti zrna 1 až 1,5 mm

10% polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm

U těchto směsí je kladen vysoký důraz na pružnost materiálu, který eliminuje vyzáření akustické energie ze stavební konstrukce, která se šíří do této konstrukce vlivem impulsu.

Příklad č. 2

Plnivo pro tepelně izolační betony % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 3 mm % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 až 4 mm % polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm % polyuretanové drtě velikosti zrna 6 až 10 mm

Přiklad č. 3

Plnivo pro lehké betony se zvýšenou pevnosti proti úderu v rozsahu 3 až 5 MPa % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 1 mm % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 až 6 mm % polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm

Příklad č. 4 • · ·

Plnivo pro tepelně izolační maltové směsi s regulací množství záměsové vody % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 4 mm % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 0,5 až 4 mm

Příklad č. 5

Plnivo pro tepelně izolační maltové směsi pro strojové nanášení % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 2 mm % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 mm

Přiklad č. 6

Kročejová izolace jako výplň dilatačních spár % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 až 6 mm % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 2 mm

Průmyslová využitelnost

Kombinovanou plnící směs podle tohoto vynálezu lze s výhodou aplikovat především ve všech oblastech stavebnictví, zejména jako náplň do betonů, malt a omítek.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, uspořádaná na bázi jednotlivě uplatňovaných komponent jako polyuretan nebo polystyren či perlit, vyznačující se tím, že obsahuje kombinaci vzájemně množstevně, zmitostně a v libovolném poměru uplatněných složek, a to polyuretanovou drť a polystyrénovou drť nebo polyuretanovou drť a perlitovou drť nebo polysteyrenovou drť a perlitovou drť nebo polyuretanovou drť, polystyrénovou drť a perlitovou drť, přičemž každá uplatněná kombinace těchto složek je ve směsi zastoupena až do 100 procent hmotnostních.
2. 2. Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyznačující se tím, že polystyren a/nebo perlit je do polyuretanové hmoty přidáván při jejím drcení a/nebo míchání.
3. 3. Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, podle některého z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že velikost zrna u polyuretanové drtě je v rozsahu 0,063 až 22 mm.
4. 4. Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že velikost zrna u polystyrénové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.
5. 5. Kombinovaná plnící směs, zejména do stavebních hmot, podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že velikost zrna u perlitové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.