CZ2022279A3 - Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby - Google Patents
Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2022279A3 CZ2022279A3 CZ2022-279A CZ2022279A CZ2022279A3 CZ 2022279 A3 CZ2022279 A3 CZ 2022279A3 CZ 2022279 A CZ2022279 A CZ 2022279A CZ 2022279 A3 CZ2022279 A3 CZ 2022279A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- mass
- geopolymer
- laminate
- glass microspheres
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 15
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 158
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 96
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 43
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 47
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 27
- 239000002585 base Substances 0.000 description 24
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 18
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 16
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 11
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 8
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 5
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- -1 stability Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000011495 polyisocyanurate Substances 0.000 description 4
- 229920000582 polyisocyanurate Polymers 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 229920000591 gum Polymers 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229960001922 sodium perborate Drugs 0.000 description 3
- YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M sodium;oxidooxy(oxo)borane Chemical compound [Na+].[O-]OB=O YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 3
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- ZTHYODDOHIVTJV-UHFFFAOYSA-N Propyl gallate Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ZTHYODDOHIVTJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 239000002937 thermal insulation foam Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- ZZKNRXZVGOYGJT-VKHMYHEASA-N (2s)-2-[(2-phosphonoacetyl)amino]butanedioic acid Chemical compound OC(=O)C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)CP(O)(O)=O ZZKNRXZVGOYGJT-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 description 1
- LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N (2s,3s,4s,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6s)-6-[(2r,3s,4r,5s,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5s,6r)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](OC3[C@H](O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]3O)CO)[C@@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N 0.000 description 1
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 244000106483 Anogeissus latifolia Species 0.000 description 1
- 235000011514 Anogeissus latifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017399 Caesalpinia tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001412 Chicle Polymers 0.000 description 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 1
- 229920002871 Dammar gum Polymers 0.000 description 1
- 239000004860 Dammar gum Substances 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 description 1
- 229920002581 Glucomannan Polymers 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 239000001922 Gum ghatti Substances 0.000 description 1
- 229920000569 Gum karaya Polymers 0.000 description 1
- 241001673102 Jaya Species 0.000 description 1
- FZAGOOYMTPGPGF-UHFFFAOYSA-N Lambertine Chemical compound C1=C2C3=CC4=CC=C(OC)C(OC)=C4CN3CCC2=CC2=C1OCO2 FZAGOOYMTPGPGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 240000001794 Manilkara zapota Species 0.000 description 1
- 235000011339 Manilkara zapota Nutrition 0.000 description 1
- 241000819554 Mendis Species 0.000 description 1
- NPPQSCRMBWNHMW-UHFFFAOYSA-N Meprobamate Chemical compound NC(=O)OCC(C)(CCC)COC(N)=O NPPQSCRMBWNHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001028048 Nicola Species 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 229920000175 Pistacia lentiscus Polymers 0.000 description 1
- 244000134552 Plantago ovata Species 0.000 description 1
- 235000003421 Plantago ovata Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000009223 Psyllium Substances 0.000 description 1
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 1
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000934878 Sterculia Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000388430 Tara Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 241000256856 Vespidae Species 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001579 aluminosilicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000011805 ball Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000007728 cost analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011494 foam glass Substances 0.000 description 1
- 238000013012 foaming technology Methods 0.000 description 1
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 description 1
- 229920003041 geopolymer cement Polymers 0.000 description 1
- 239000011413 geopolymer cement Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 229940046240 glucomannan Drugs 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 235000019314 gum ghatti Nutrition 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910000515 huntite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010494 karaya gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000231 karaya gum Substances 0.000 description 1
- 229940039371 karaya gum Drugs 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000013008 moisture curing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000473 propyl gallate Substances 0.000 description 1
- 229940075579 propyl gallate Drugs 0.000 description 1
- 235000010388 propyl gallate Nutrition 0.000 description 1
- 229940070687 psyllium Drugs 0.000 description 1
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 1
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 1
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 1
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010104 thermoplastic forming Methods 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/044—Polysilicates, e.g. geopolymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/10—Clay
- C04B14/106—Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/386—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
- C04B22/02—Elements
- C04B22/04—Metals, e.g. aluminium used as blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Laminát je vytvořen z geopolymerního materiálu a tvoří jej tři vrstvy materiálu uspořádané na sobě z geopolymerních materiálů odlišného složení. Základní vrstva (1) geopolymerního materiálu představuje nosnou vrstvu z plného materiálu, střední druhá vrstva (2) je z napěněného geopolymeru a vrchní třetí vrstva (3)) obsahuje opět plný geopolymer s příměsí 4 % hmotu, až 5 % hmotn. dutých skleněných mikrokuliček o rozměru 1 µm až 60 µm. Na vnějším povrchu třetí vrstvy (3) může být ukotvena speciální vrstva pro zesílení odrazivosti infračerveného záření z dutých skleněných mikrokuliček o rozměru 1 µm až 60 µm. Duté skleněné mikrokuličky speciální vrstvy jsou připevněny k vnějšímu povrchu třetí vrstvy (3) penetrační látkou nebo pryskyřicí nebo geopolymerním materiálem základní vrstvy (1) o tloušťce 1 mm. Řešení se týká také způsobu výroby laminátu ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice.
Description
Vynález se týká laminátu z geopolymemího materiálu pro snížení tepelné vodivosti a pro zvýšení odrazivosti infračerveného záření. Tento laminát je vhodný pro betonové nebo dřevěné konstrukce jak bytových, tak i veřejných budov se zvýšenou odolností proti požáru a tlumení zvuku i při vyšších teplotách. Vynález se týká i způsobu výroby tohoto laminátu.
Dosavadní stav techniky
Efektivní tepelná izolace je problém, se kterým se inženýři potýkají již několik desetiletí, především v oblasti minimalizace energetických ztrát. Při navrhování izolačních materiálů je kromě jejich účinnosti třeba vzít v úvahu také: bezpečnost použití, nehořlavost, snadný způsob aplikace, mechanické vlastnosti, odolnost vysokým teplotám, jakož i minimální negativní dopad na životní prostředí. V současné době jsou velmi oblíbené izolační materiály, jako je polystyren, minerální vlna, skleněná vata atd. V poslední době se také staly populární polyuretanová izolační pěna (PUR) a polyisokyanurátová izolační pěna (PIR) aplikované postřikem na různé povrchy. Problémy spojené s jejich použitím jsou především v malé odolnosti vůči vysokým teplotám, nízkým mechanickým vlastnostem, hořlavostí a následnou likvidací, proto v současné době dochází k omezení jejich použití.
Technologie využití geopolymemích materiálů (dále pouze GP) nabízí výhody především v odolnosti vůči ohni i za teplot nad 1000 °C. GP materiály jsou neškodné pro životní prostředí a pro osoby, které se podílejí na aplikaci těchto materiálů pro různé účely. Při výrobě a aplikaci GP nevznikají škodlivé látky a nedochází k znečištění okolního prostředí [1]. Široké aplikační možností nabízí GP materiály ve formě pěny. Vyznačují se nejen dobrými tepelnými vlastnostmi (tepelná izolace), ale také velmi dobrou akustickou izolací a nízkou hmotností [1, 2], Zatím neexistují standardní postupy a procesní parametry pro získání GP pěn. Pro výrobu GP pěn se parametry volí individuálně v závislosti na množství použitých surovin. Pro dosažení nižších hustot a tím i lepších izolačních vlastností (snížení součinitele tepelné vodivosti) se do kompozitu přidávají různé lehké agregáty (jako je expandovaný jíl, pěnové sklo, perlit), tj. zvyšuje se stupen pěnění [3-5], Snížení hustoty však není vždy možné, protože způsobuje i snížení mechanických vlastností pěny [1],
Dosažení porézní struktury geopolymemích pěn lze výrazně ovlivnit použitím:
1. Povrchově aktivních látek - GP pěny jsou stabilizovány přidáním neiontových povrchově aktivních látek, jako je Tween 80 - pofyoxyethylen-20 sorbitan monooleát, (C64H124026); Triton X-100 - polyethylenglykoitertoctyl-fenylether, (C14H220, (C2H40)n, n = 9-10) [6]; vepřovým sádlem nebo máslem [7]; olivovým olejem, Sika Lightcrete 02 (obsahující 40 % hmota, roztoku mastné kyseliny), amid a sodnou sůl C14-C16 kyselina sulfonová ve vodě [8]; dále se přidávají chemikálie, jako je kyselina polyakrylová (Dolapix CE-64, aby se snížila viskozita) [8] nebo stearát vápenatý [9] apod.
2. Činidla generující plyn - materiály obsahující křemík nebo hliník (křemičitý nebo hliníkový prach, FeSi nebo SiC); reaguje AI nebo Si s následným uvolněním plynného vodíku [10]; chlornan sodný (NaOCl) [11], peroxid vodíku (H2O2) a perboritan sodný (např. 1 % až 3 %) [12]; rýžové slupky [13] nebo kompozice podle [14] umožňuje řídit tvorbu pěny v GP pomocí kombinace semen alkalického osiva a pěnivého činidla (potaženo vrstvami šelaku, lakového pojivá a laku), přimíchává se například i [15] polysacharidové zahušťovadlo (algináty, karagenan, arabská guma, guma ghatti, guma tragacanth, karaya guma, guarová guma, svatojánský chléb, beta-glukan, chicle guma, dammarská guma, glukomannan, tmelová guma, psylliové slupky, smrková guma, tara
-1 CZ 2022 - 279 A3 guma, gellan guma, xanthanová guma, pullulan, sójové póly sacharidy, pektin, karboxymethylcelulóza apod.).
3. Mechanické předpěnění - předpěnění se provádí obecně pomocí vysokorychlostního míchání nebo pomocí vysokotlakých pěnových generátorů. Bylo zjištěno, že mechanické pěnění účinně kontroluje vlastnosti pórů a vede k jemnějším homogenním pórům ve srovnání s chemickým pěněním [16, 17],
Zlepšení mechanické odolnosti geopolymemích materiálů lze dosáhnout přidáním další přísady, u které je nutné řešit její přilnavost k matrici, stabilitu, chemické složení a mechanické zpracování [18], Přísadami mohou být například odpad z koksového prachu, který ovlivňuje i tepelnou vodivost [19]; odpadní nebo přírodní vlákna - piliny, celulózová vlákna, rýžové slupky nebo bagasa z cukrové třtiny, granule, kuličky, pelet, tyče, desky, dlaždice, fólie, dutá vlákna, dráty, struny, hadičky aj. [19, 20],
Použití pěnových GP materiálů pro izolaci a konstrukci. Obvykle se uvádí dvou, tří nebo vícevrstvý materiál, kde lze využít pěnové GP, např. prvky z vrstvených cihel a GP pěny z metakaolinu, popílku či strusky [1, 21,22],
Ohnivzdorná konstrukce [22] obsahující pěnový materiál umístěný mezi prvním a druhým obkladem, přičemž pěnový materiál je polyuretanová pěna, polyisokyanurátová pěna, fenolická pěna nebo jejich kombinace. GP aerogelová kompozitní vrstva je vytvořena vytvrzením GP prekurzor-aerogelového složení včetně aluminosilikátového reaktantu, alkalického aktivátoru, silikagelové aerogelové přísady a spojitého média. Přičemž kompozitní vrstva geopolymer- aerogel má tloušťku 0,5 mm až 100 mm, hustotu 0,300 g/cm3 až 1 500 g/cm3.
Davidovits [23] uvádí materiál získaný výrobou porézního materiálu s GP základem pomocí pěnidel (H2O2) nebo perboritan sodný (NaBOý. GP pěny dosahovaly hustoty 0,2 až 0,8 g/cm3, tepelné odolnosti až 1200 °C a minimální tepelné vodivosti 0,037 W/mK.
K výrobě GP pěn podle Feng et al. [24] lze použit popel z biomasy fosforečnanu vápenatého v kombinaci s metakaolinem (1:1), pěněno pomocí H2O2 při 5 % hmota., výsledná hustota byla přibližně 3 10 kg/m3, tepelná vodivost 0,073 W/m K, pevnost v tlaku 0,6 MPa.
U GP na bázi metakaolinu pěněné pomocí H2O2 (0,25 % až 1,25 %) je dosažená pevnost v tlaku 6 MPa, tepelná vodivost 0,298 W/m K až 0,172 W/m K. [25],
Lehké GP kompozity [3] na bázi pěnidla H2O2, perboritan sodný, jedlá soda s přídavkem lehkých agregátů a s použitím odpadních materiálů (struska, popílek), kompozity jsou nehořlavé a rozměrově stabilní. Pro dosažení nižších hustot a lepších izolačních vlastností při zajištění dostatečné mechanické pevnosti se do kompozita přidávají různé lehké agregáty (expandovaný jíl, pěnové nebo recyklované sklo [26], perlit aj.), vlákna z polypropylenu, polyvinylalkoholu, čediče.
Samopěnivá GP kompozice [27] obsahující hliníkovou strusku, hydraulické pojivo, latentní hydraulické pojivo, puzolánové pojivo či jejich směsi pro výrobu GP pěn nebo pěnových GP výrobků.
Materiál [28], který má otevřenou mnohonásobnou pórovitost s alespoň částečným propojením, sestávající z anorganické GP matrice a obsahující částice alespoň jedné pevné sloučeniny odlišné od geopolymeru (zrna, granule nebo kuličky, 2 nm až 100 pm).
Vaou a Panias [29] snížili součinitele tepelné vodivosti GP pěn na 0,030 W/m K pomocí perlitu. Obdobně i v [30] je použit perlit, ale je uvedeno také využití wollastonitu, čediče, cordieritu, mastku a škrobu s cílem výroby vytvrzeného pěnového GP s hustotu 0,1 g/ cm3 až 1,8 g/cm3. Obdobně i v [31] použili slídu, wollastonit, čedič, molochit, kordierit, živec, zirkon, grafit, borax
-2 CZ 2022 - 279 A3 a mullit s cílem výroby pěnového minerálního GP s hustotu 0,05 g/cm3 až 0,9 g/cm3.
Použití GP materiálů pro tepelné izolace a požární ochrany je uvedeno například v [32-34], přičemž ohnivzdorná kompozitní konstrukce sestává z GP tepelné ochranné vrstvy přilepené k pěnovému materiálu z jedné nebo obou stran (prekurzory GP zahrnují alummosilikátový reaktant, alkalický aktivátor, křemičitan sodný, hydroxid sodný, hydroxid draselný či kombinace, popílek z uhlí, kalcinované hlíny, metalurgické strusky či jejich kombinace), vrstva GP má tloušťku 0,5 mm až 100 mm, pěnový materiál má tloušťku 5 mm až 300 mm. Je použita vnější vrstva, zvyšující odrazivost infračerveného záření, obsahující duté skleněné mikrokuličky, oxid titaničitý či jejich kombinaci. Také je použito vysokoteplotní vlákno čedičové, azbestové nebo vlákno z oxidu hlinitého či jejich kombinace.
Použití hliníkového prášku jako pěnidla v koncentracích 3,6 % až 9 % umožňuje získat pěnové GP s hustotou nižší než 700 kg/m3 a tepelnou vodivostí větší 0,1 W/m-K. [35],
Vysokopevnostní GP kompozitní pórobetonové kompozice [36] s nízkou hustotou jsou s obsahem popílku třídy F, alkalických aktivátorů a pěnidel na bázi hliníkového prášku či peroxidu. Výrobek dále obsahuje jednu nebo více ultrajemných a/nebo submikronových plniv (0,05 pm až 10 pm, do 12 % hmota.), přičemž výrobek dále zahrnuje vláknité materiály ze skupiny organických, skleněných, minerálních, čedičových nebo uhlíkových vláken (do 5 % hmotu.), výrobek má zdánlivou hustotu 1 200 kg/m3 až 1 800 kg/m3, pevnost v tlaku nejméně 17 MPa. Obdobný je také vynález [37], přičemž materiál může navíc obsahovat duté korundové a/nebo skleněné mikrokuličky (až 34 % hmota.). Obdobný je vynález [38], v němž doplňková složka obsahuje jednu nebo více látek ze skupiny saze, ropný koks, grafitizované saze, oxidy grafitu, grafit a grafen a/nebo oxid titaničitý, síran bamatý, ilmenit, rutil, šamot, popílek, napěněný oxid křemičitý, hydromagnezit-huntitový minerál a minerál s perovskitovou strukturou. Obdobný je vynález [17], který navíc během pěnění GP materiálu zavádí vzduch pomocí mechanického předpěnění, s cílem výroby nehořlavé, zvuk pohlcující, tepelně izolační GP pěny. Obdobný je vynález [39], který sestává z mechanicky napěněného aluminosilikátového GP a chemicky napěněného hlinitokřemičitanového GP. Je to ohnivzdorný materiál třídy A použitelný pro tepelné izolace, zvukové izolace, požární ochranu, filtrace apod.
Tepelně aktivní napěňovací přísada [40] je tvořena dutými termoplastickými mikrokapslemi o průměru 10 pm až 12 pm, které jsou vyplněny stlačeným plynem (termoplast tvořící skořápku, mikrokapsle má teplotu měknutí v rozsahu 100 °C až 120 °C, při které mikrokapsle zvětšují svůj průměr na 40 pm až 80 pm). Obsah tepelně aktivní přísady ve směsi je v rozmezí 0,5 % až 5%. Obdobný je vynález [41], který se týká anorganického izolačního materiálu, použitelného jako tepelná izolace a obsahujícího 40 % hmota, až 55 % hmota, metakaolinu, 45 % hmota, až 60 % hmota, vodního skla, 5 % hmota, až 6 % hmota, hydroxidu sodného a 2 % hmota, až 3 % hmota, peroxidu vodíku. Navíc obsahuje 0,5 % hmota, až 1 % hmota, propylgallátu, který se dodatečně používá k zajištění stability póru, přičemž součinitel tepelné vodivosti je menší než 0,065 W/m K, hustota je v rozmezí 0,190 g/cm3 až 0,250 g/cm3.
Sendvičové uspořádání z nejméně dvou konstrukčních panelů [42], které jsou od sebe vzdáleny a jsou uspořádány v podstatě paralelně k sobě, přičemž jádro je z polyuretanové pěny (uloženo mezi panely). Panely ze stavebního materiálu jsou vyrobeny zejména z anorganických minerálních materiálů (betonové, sádrokartonové, GP desky).
Kompozitní tepelně izolační systémy [43] pro tepelnou izolaci vnější stěny budovy, které se skládají z nejméně dvouvrstvého tepelně izolačního pláště (každá vrstva má tloušťku vrstvy 0,5 cm až 2 cm), přičemž nejméně dvě vrstvy obsahují 25 % hmot, až 95 % hmot, aerogelu (na bázi křemíku, hliníku a/nebo titanu), 5 % hmot, až 75 % hmot, anorganických vláken (skleněná, kamenná, kovová, bórová, keramická a/nebo čedičová vlákna; tepelně izolační plášť je spojen tkaným pletivem a/nebo tkanou či netkanou vrstvou/textilií), 0% hmot, až 70 % hmot, anorganického plniva, kde vrstvy tepelně izolačního pláště jsou navzájem spojeny anorganickým
-3 CZ 2022 - 279 A3 pojivém (nejlépe cement nebo geopolymery). Obdobně jsou popsány také vynálezy [44, 45] (lehké prefabrikované kompozitní izolující betonové panely a energeticky účinné konstrukce a způsoby jejich výroby) nebo i [46] integrální stavební bloky pěněných dlaždic a způsob výroby; hustá vrstva dlaždic je o tloušťce asi 0,5 cm až 1,5 cm a pěnová GP vrstva o tloušťce asi 5 cm až 15 cm.
Příprava GP s řízenou pórovitostí [47] a jeho porézní režimy (mikroporézní, makro porézní a mezoporézní) pórovitost je v rozmezí 15 % až 65 % (množství oxidu křemičitého umožňuje získání GP s unimodální mikroporóziíou, mezoporozitou nebo makroporózitou). Výběr kompenzačního kationtu z draslíku, sodíku a cesia za účelem získání pórové distribuce GP obsahujícího draslík jako kompenzační kation, silně alkalický vodný roztok obsahuje silikátové složky.
Kompozitní vláknitý cementový výrobek s vytvrditelnou složkou [48] je konfigurován s jednou nebo více podpovrchovými mezifázovými zónami, které zlepšují trvanlivost výrobku. Zóna je vyrobena z matrice vláknitého cementu a vytvrditelného materiálu (například zářením). Substrát může být vyroben z různých materiálů, jako je sádrový kompozit, cementový kompozit, geopolymemí kompozit nebo jiný kompozit obsahující anorganické pojivo. Přednostně je substrátem vláknitá cementová deska s nízkou hustotou s pórovitostí asi 40 % až 80 % objemu. Kompozitní stavební článek se může připravit jako obkladový panel, na plechy, desky, prkna, obložení či trubky.
Tepelný a ohnivzdorný GP materiál [49], který je navíc lehký, měrná hmotnost 1 a 1,3 [g/cm3]. Uvedený lehký GP beton má pevnost v tlaku nejméně 30 MPa. Lehký GP beton má nízké smrštění, expanzi a praskání a v podstatě žádnou ztrátu pevností v tlaku při vystavení vysokým teplotám nebo požáru (materiál zvyšuje nosnou pevnost při vystavení teplotám nad 400 °C, nejlépe při 800 °C). Klíčové složky pro tvorbu většiny provedení zahrnují GP zdroj (popílek, cementem potažený expandovaný vermikulit), (mikro)vlákno (wollastonit), nasekaná vlákna, tkané nebo netkané rohože z vláken nebo jejich směsi a rozpustné křemičitany (alkalické křemičitany).
Prodyšný tepelně izolační plošný panel s protipožární ochranou [50], obsahující tepelně izolační jádro (slisovaná a vytvrzená směs obsahující 5 %hmotn. až 70 % hmota, plev obilovin, 5 % hmota, až 70 % hmota, polyuretanových částic, 5% hmota, až 45 % hmota, jednosložkového polyuretanového lepidla vytvrzujícího vlhkostí). Tepelně izolační jádro je oboustranně opláštěno nanovlákennou membránou (polymemí nanovlákna) a opatřeno napěněnou GP vrstvou o měrné hmotnosti 300 kg.m3 až 1 000 kg.m-3 o tloušťce 5 mm až 15 mm. Mezi nanovlákennou membránu aGP vrstvou je fixována plošná textilie (čedičová, skleněná nebo uhlíková mikrovlákna o velikosti ok 10 mm až 30 mm). Obdobně je popsán také [51] žáruvzdorný geopolymemí kompozit s nízkou měrnou hmotností pro konstrukční prvky protipožárních zábran.
Ohnivzdorné geopolymemí pěnové výplně [52] pro rám okna nebo dveří, mohou však mít širší uplatnění a vztahovat se k jiným stavebním prvkům, např. dveřím, panelům, architektonickým výliskům aj. Vnitřní komora rámu je vyplněna (vypěněným) GP materiálem. Obdobně je popisována ohnivzdorná GP pěna [53] pro použití jako ohnivzdorný těsnicí materiál (způsob utěsnění otvoru nebo dutiny) pro obytné služby v budově.
Technologie pěnových geopolymemích materiálů pro izolaci a konstrukci zahrnují nej častěji odlévání finální směsi do forem (podle napěnění tloušťka vrstvy asi 10 mm až 150 mm), nátěry či nástřiky, tloušťka vrstev je obvykle 30 mm až 50 mm. Časový rozestup mezi vrstvami je asi 30 minut až 60 minut.
Existují další možností úpravy GP pěn. jako např. antimikrobiální GP kompozice [20]. kde porézní agregáty obsahují jeden nebo více druhů kovů vybraných z kovů alkalických zemin, kovů vzácných zemin, Mn, Fe, Co, Ni, Ag, Cu, Zn, Mg, Sn, Pb, Bi, Cd, Cr a TI. Finální vrstvu na GP kompozitu tvoří hydrofobizační prostředek [37], tepelně izolační plášť je potažen na straně směřující k budově a/nebo na straně směřující od budovy polymemím materiálem či anorganickým pojivém [43], GP materiál se používá jako antikorozní prostředek proti agresivním médiím působícím na betonové
-4 CZ 2022 - 279 A3 díly [54],
Podstata vynálezu
Třívrstvý laminát z geopolymemích kompozitních vrstev je určený pro snížení tepelné vodivostí stavebních konstrukcí. Další konstrukční variantou je třívrstvý laminát z polymemích kompozitních vrstev pro snížení tepelné vodivosti stavebních konstrukcí doplněný o přidanou vrstvu pro zesílení odrazivosti infračerveného záření. Tuto přidanou speciální vrstvu tvoří duté skleněné mikrokuličky upevněné k povrchu horní třetí vrstvy laminátu pomocí např. penetrační látky, která zajistí dobrou přilnavost k třetí horní vrstvě. Speciální vrstvu nanesenou na vnější stranu třetí vrstvy laminátu pro zesílení odrazivosti infračerveného záření tvoří duté skleněné mikrokuličky o rozměru 1 pm až 60 pm připevněné k povrchu třetí vrstvy pomocí penetrační látky nebo pryskyřice nebo geopolymemím materiálem základní vrstvy o tloušťce 1 mm. Duté skleněné mikrokuličky jsou připevněny do nanesené geopolymemí vrstvy, která je ještě v gelovém stavu. Po zatvrdnutí nanesené geopolymemí vrstvy a dutých skleněných mikrokuliček je vrstva skleněných mikrokuliček pokryta penetrační látkou nebo pryskyřicí pro zajištění její celistvosti a ochranu proti mechanickému působení.
Laminát tvoří tři vzájemně spojené vrstvy geopolymemích materiálů rozdílných složení. Základní vrstva představuje nosnou vrstvu a tvoří ji plný geopolymemí materiál, na kterém je přilepena dmhá vrstva z napěněného geopolymemího materiálu. Na vnější povrch napěněné geopolymemí vrstvy plynule navazuje souvislá třetí vrstva opět z plného geopolymemího materiálu.
Matrice základní vrstvy je geopolymemí materiál s disperzí 15 % hmota, až 30 % hmotu, vláken, chovající se v kompozita prakticky jako vlákna spojitá. Jejich účelem je zvýšit mez pevnosti v tahu a lomovou houževnatost kompozitu. Nasákavost tohoto kompozitu je podle měření okolo 10 %, odpovídající zvýšení koeficientu tepelné vodivosti je na úrovni 45 %. U vrstvy tohoto polymeru musí být dosaženo k docílení optimálních vlastností převážně 2D rozložení vláken.
Matrice druhé vrstvy je geopolymemí materiál a disperzi tvoří bubliny plynu uvnitř matrice. Tento kompozit zajišťuje nízkou hodnota koeficientu tepelné vodivosti laminátu, aby byla jeho nízká tepelná vodivost optimálně využita, musí být jeho tloušťka podstatně větší než tloušťky obou krajních vrstev. Pěnový porézní geopolymemí kompozit je z doposud sledovaných kompozitu s geopolymemí matricí nej perspektivnější pro tepelné izolace, jeho koeficient tepelné vodivosti byl při experimentech určen okolo 0,2 W/m K při pórovitosti okolo 50 % a hustotě 930 kg/m3 Nepříznivé vlastnosti pěnového geopolymem jsou však jeho velmi drsný povrch, a především vysoká nasákavost, podle provedeného měření je jeho nasákavost vyšší než 30 %. Zvýšením obsahu vody vzroste koeficient tepelné vodivosti proti suchému stavu až o 190 %. Růst tepelné vodivosti s obsahem vody v pěnovém geopolymem je zhruba lineární. Přímá úprava povrchu pěnového geopolymem by poněkud mohla snížit nasákavost, ale zůstává stále jeho velmi hrubý povrch, na kterém se podstatně podílí částečně otevřená pórovitost kompozitu. Proto bylo navrženo uzavřít vrstvu pěnového geopolymem mezi dvě vrstvy z jiných kompozitních materiálů na bázi geopolymem. Vhodná uzavírací vrstva povede ke snížení drsnosti porézního povrchu a může také silně omezit až znemožnit nasákavost tohoto polymem.
Matrice třetí vrstvy je geopolymemí materiál s disperzí 20 % hmota, až 40 % hmota, dutých skleněných mikrokuliček (typ S28 HS nebo S38 HS, výrobce společnost 3M) a 3,5 % hmota, až 10 % hmota, vláken. Vlákna částečně zpevní kompozit, rozhodující je však disperze dutých skleněných mikrokuliček. Podle výpočtu by vzhledem k nenasákavosti skleněných mikrokuliček mělo dojít ke snížení nasákavosti tohoto kompozitu pod 6 %, přičemž současně dojde ke zvýšení koeficientu tepelné vodivosti kompozitu o 22 %. Skleněné duté mikrokuličky také dobře odrážejí jak viditelné světlo, tak infračervené záření. Tento kompozit je navržen tak, aby jeho vrstva mohla sloužit jako účinná ochrana laminátu proti vnějšímu prostředí.
-5 CZ 2022 - 279 A3
Pro přípravu jednotlivých geopolymemích vrstev je využito látek, které jsou komerčně dodávané. Každá geopolymemí vrstva obsahuje geopolymemí pojivo, které se skládá z pevné složky a ze složky kapalné. Kapalná složka geopolymemího pojivá je tvořena sodným a/nebo draselným aktivátorem. Aktivátor je ve formě vodného roztoku křemičitanu sodného nebo draselného se silikátovým poměrem 1,6 až 3,6. Jako plnivo geopolymeru je použit křemičitý písek a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. Tento geopolymemí materiál obsahuje 15 % hmota, až 29 % hmota, alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 20 % hmotu, až 35,5 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu a 20 % hmota, až 35,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. V případě užití vláken se jedná o jejich průměr okolo 15 pm, délka vláken 5 mm.
Geopolymemí směs pro přípravu druhé vrstvy je vytvořena z napěněného geopolymeru, obsahujícího čistý práškový hliník, a to v množství 0,5 % hmota, až 1 % hmota, a/nebo peroxid vodíku v množství 1% hmota, až 2% hmota z hmotnosti této druhé vrstvy. Plnivo geopolymem tvoří křemičitý písek a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. Použitý aktivátor je shodný jako u základní vrstvy. Tento geopolymemí materiál obsahuje 20 % hmota, až 36,2 % hmota, alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 20 % hmota, až 41, 3% hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu a 15 % hmota, až 20,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. Do takto připraveného geopolymem j e j eště přidán hliníkový prášek, který zajistí urychlené tuhnutí a napěnění geopolymem.
Horní třetí vrstvu laminátu opět tvoří plný geopolymer, do kterého jako plnivo je použit křemičitý písek a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna, a navíc duté skleněné miokrokuličky o rozměru 1 pm až 60 pm v množství 4 % hmota, až 5 % hmota, z hmotnosti třetí vrstvy, přičemž míchání nyní probíhá velmi opatrně, důvodem je zachování celistvosti mikrokuliček ve směsi a tím zlepšení funkčnosti třetí vrstvy laminátu. Použitý aktivátor je shodný jako u základní vrstvy. Geopolymemí materiál obsahuje 20 % hmota, až 37% hmota, alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 25 % hmota, až 46% hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu, 8 % hmota, až 12 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna a také 4 % hmota, až 5 % hmota, skleněných mikrokuliček.
Příprava geopolymemích materiálů začíná promícháváním pevných složek směsi, kromě položek pro napěnění směsi. Následně se směs promíchá s kapalnou složkou. Míchání za účelem homogenizace se provádí do dosažení hmoty s gelovým charakterem. Připravená směs je následně nanášena v příslušné vrstvě do dřevěné formy s odpovídajícími rozměry v horizontální poloze. Na dno dřevěné formy se nejprve nanese základní vrstva plného geopolymem. Třívrstvý laminát je vytvořen následně v několika krocích. Třívrstvý laminát je výhodné připravovat ve tvaru stavebního prvku, cihly, desky, dlaždice.
Geopolymemí vrstvy laminátu jsou nanášeny různými způsoby, zejména litím, nebo stříkáním, nebo metodou 3D tisku.
Na dno dřevěné formy se nanášejí jednotlivé vrstvy geopolymem v daném pořadí. Nejprve je nanesena základní vrstva, která se ponechá zatvrdnout po dobu nejméně 1,5 hodiny. Vhodné je po nanesení základní vrstvy tuto přikrýt fólií pro snížení rychlosti usychání vrstvy, což může zabránit jejímu popraskání. Po zatvrdnutí první vrstvy následuje odstranění ochranné fólie a přistupuje se k nanášení další dmhé vrstvy, vypěněné geopolymemí vrstvy. Druhá vrstva laminátu se nechá zatvrdnout taktéž pokrytá fólií po dobu nejméně 3 hodiny a po zatvrdnutí se nanese třetí vrstva plného geopoly měrní ho materiálu včetně přidaných skleněných mi krokuliček o velikosti 1 pm až 60 pm. Třetí vrstva laminátu se podobně jako předchozí dvě vrstvy nechá zatvrdnout po dobu nejméně 2 hodiny přikrytá ochrannou fólií. Polymerizace u každé vrstvy laminátu probíhá přirozeným způsobem a další vrstva navazuje na vrstvu předchozí a takto zajišťuje velmi dobrou
-6 CZ 2022 - 279 A3 přilnavost mezi vrstvami laminátu. Podobným způsobem geopolymer navazuje i na beton, proto není třeba využívat lepidla pro spojení jednotlivých vrstev laminátu, lamináty z geopolymemího materiálu navazují na sebe a ve výsledném sendviči je dobrá adheze mezi jednotlivými vrstvami. Takto vytvořený laminát z geopolymemích vrstev se zakryje fólií a nechá se vytvrdit do konečného stavu. Vytvrzování takto připraveného třívrstvého laminátu by mělo probíhat nejméně 15 dní, poté je třívrstvý laminát připraven k použití.
V případě nanesení speciální vrstvy na povrch třetí vrstvy laminátu ve formě dutých skleněných mikrokuliček dochází k připevnění dutých skleněných mikrokuliček do geopolymemí třetí vrstvy, která je ještě v gelovém stavu. Po zatvrdnutí geopolymemí třetí vrstvy se skleněnými mikrokuličkami je speciální vrstva dutých skleněných mikrokuliček pokryta penetrační látkou nebo pryskyřici pro zajištění její celistvosti. Alternativně je možno k fixaci skleněných mikrokuliček ve speciální vrstvě použít geopolymemí materiál základní vrstvy o tloušťce 1 mm.
Pro zrychlení procesu schnutí a vytvrzování celého laminátu je možno použít následující technologický postup, a to ten, že společně s dřevěnou formou se laminát ponechá v sušárně na teplotě 45 °C po dobu 5 hodin a po od formován i se hotový laminát ponechá v sušárně při teplotě 82 °C po dobu 15 hodin.
Přehled obrázků na výkrese
Příklad zhotoveného výrobku podle vynálezu je ukázán na výkrese, na němž značí obr. 1 třívrstvý laminát z geopolymemích materiálů ve tvaru stavebního prvku či dlaždice.
Příklady uskutečnění vynálezu
Základní návrh geopolymemího laminátu má tloušťku 30 mm a skládá se ze tří vrstev podle obr. 1, loje ze základní vrstvy 1 (spodní vrstvy), druhé vrstvy 2 (střední vrstva) a z třetí vrstvy 3 (horní vrstva). Základní vrstva 1 představuje nosnou vrstvu a tvoří ji plný geopolymemí materiál, na kterém je přilepena druhá vrstva 2 z napěněného geopolymemího materiálu. Na vnější povrch napěněné geopolymemí vrstvy plynule navazuje souvislá třetí vrstva 3 vytvořená opět z plného geopolymemího materiálu. Každá geopolymemí vrstva obsahuje geopolymemí pojivo, které se skládá zpěvné složky a ze složky kapalné. Kapalná složka geopolymemího pojivá je tvořena sodným a/nebo draselným aktivátorem. Jako plnivo geopolymeru je použit křemičitý písek a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. Geopolymemí materiál základní vrstvy obsahuje 15 % hmota, až 29 % hmota, alkalického aktivátoru, 20 % hmotu, až 35,5 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit a 20 % hmota, až 35,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. V případě užití vláken se jedná o jejich průměr okolo 15 pm. délka vláken je 5 mm. Matrice geopolymemího materiálu je tloušťky 4 mm s alternativní disperzí cca 20% hmota, čedičových vláken. Koeficient tepelné vodivosti podle provedených měření je 1,4 W/m K, tomu odpovídá tepelný odpor základní laminy 3x10’3 m2K/W (3 m2K/mW).
Geopolymemí směs pro přípravu druhé vrstvy 2 je vytvořena z napěněného geopolymeru, obsahujícího čistý práškový hliník, a to v množství 0,5 % hmota, až 1 % hmota, z hmotnosti této druhé vrstvy. Tento geopolymemí materiál obsahuje 20 % hmota, až 36,2 % hmota, alkalického aktivátoru, 20 % hmota, až 41,3 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit a 15 % hmota, až 20,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna. Do takto připraveného geopolymeru je ještě přidán hliníkový prášek, který zajistí urychlené tuhnutí a napěnění geopolymeru. Napěněný geopolymemí materiál je tloušťky 24 mm s 50 % pórovitostí (matrice geopolymer, disperze vzduchové bubliny), tepelná vodivost podle provedených měření 0,02 W/m K, tomu odpovídá tepelný odpor laminy l,2xl0-6 m2K/W. (1200 m2K/mW).
-7 CZ 2022 - 279 A3
Horní třetí vrstvu 3 laminátu opět tvoří plný geopolymer, do kterého j ako plnivo j e použit křemičitý písek a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna, a navíc duté skleněné mikrokulicky o rozměru pm až 60 um v množství 4 % hmota, až 5 % hmota, z hmotnosti třetí vrstvy. Geopolymemí materiál obsahuje 20 % hmota, až 37% hmota, alkalického aktivátoru, 25 % hmota, až 46 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit, 8 % hmota, až 12 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a také 4 % hmota, až 5 % hmota, dutých skleněných mikrokuliček. Matrice z geopolymemího materiálu, tepelná vodivost 1,3 W/mK, tloušťka laminátu 2 mm. Tepelná vodivost u tohoto kompozitu nebyla měřena, byla určena pouze výpočtem na 0,19 W/m · K, odpovídající tepelný odpor laminátu IxlO-3 m2K/W (1 m2K/mW).
Je třeba vždy spodní vrstvu geopolymemího materiálu ponechat vytvrdnout, aby se nesmíchala s následující vrstvou laminátu, každá vrstva laminátu plní svou funkci. Probíhající polymerizace u nové vrstvy laminátu přirozeným způsobem navazuje na vrstvu předchozí a zajišťuje velmi dobrou přilnavost mezi jednotlivými vrstvami laminátu. Podobným způsobem geopolymemí materiál navazuje i na beton, proto není nutno používat lepidlo pro spojení vrstev laminátu. Vrstvy laminátu z geopolymemího materiálu navazují na sebe a v sendviči je dobrá adheze mezi vrstvami.
V případě nanesení speciální vrstvy na povrch třetí vrstvy laminátu ve formě dutých skleněných mikrokuliček o rozměru 1 pm až 60 pm za účelem zesílení odrazí vosí i infračerveného záření dochází k připevnění dutých skleněných mikrokuliček do geopolymemí třetí vrstvy, která je ještě v gelovém stavu. Po zatvrdnutí geopolymemí třetí vrstvy se skleněnými mikrokuličkami je speciální vrstva dutých skleněných mikrokuliček pokryta penetrační látkou nebo pryskyřicí pro zajištění její celistvosti. Alternativní připevnění dutých skleněných mikrokuliček speciální vrstvy k vnějšímu povrchu třetí vrstvy laminátu je možno realizovat penetrační látkou nebo pryskyřicí nebo geopolymemím materiálem základní vrstvy o tloušťce 1 mm.
Celkový tepelný odpor celého laminátu je Rl = 1204xl0-3 m2K/W (1204 m2K/m-W). Celkový součinitel prostupu tepla tímto laminátem (přednostně používaný v hodnocení tepelně izolujících materiálů ve stavebnictví) je Ul = 1/Rl = 0,83 W/m2 K. Ekvivalentní tepelná vodivost celého laminátu je Xl = 0,036 W/m K.
Součinitel prostupu tepla tímto laminátem souhlasí se součinitelem prostupu tepla 5 mm tlusté desky expandovaného polystyrenu. Podle ekvivalentní tepelné vodivosti by tento kompozit odpovídal pískovému nebo popílkovému pórobetonu, ale s lepšími mechanickými vlastnostmi i nasákavostí. Jeho použitelnost je v teplotním rozsahu od -100 °C do 500 °C.
Hustota navržených geopolymemích kompozitu byla měřena na vzorcích tvaru tyčinek délky 100 mm čtvercového průřezu o hraně 10 mm. Vážení bylo provedeno s přesností 5 %. Tato přesnost se jevila jako dostatečná vzhledem k velkému rozptylu hodnot mezi jednotlivými vzorky. Vždy byl použit soubor alespoň sedmi vzorků. Nejprve byla zjištěna hustota používaného čistého geopolymeru. Její střední hodnota je 1,5 ±0,1 g/cm3.
Podle předpokladů může být kompozit s obsahem dutých skleněných mikrokuliček, použitý na vnější straně laminátu, vystaven působení zvýšené vlhkosti, případné i přímo vody (déšť, hašení požáru). Vzhledem k možným způsobům použití byl proto s tímto kompozitním materiálem proveden následující test:
• kompozit byl ponořen do pitné vody o teplotě 20 °C na dobu 30 minut. Pak vyjmut a umístěn na vzduchu o teplotě 22 °C, • po 12 hodinách od vyjmutí z vody byla změřena elektrická rezistivita, • po sedmí dnech kondicionování na vzduchu o teplotě 20 °C a při vlhkosti 45 % byla znovu změřena elektrická rezistivita.
-8 CZ 2022 - 279 A3
Test prokázal dostatečnou odolnost celého třívrstvého laminátu. Rovněž byla hodnocena poréznost celého třívrstvého laminátu s obsahem 50 % až 75 % objemových dutých skleněných mikrokuliček na vnějším povrchu třetí vrstvy laminátu pro zesílení odrazivosti infračerveného záření. Měření bylo provedeno na přístroji AutoPore IV 9510. Vzorky byly odplyněny ve vakuové sušárně při teplotě 110 °C podobu 16 hodin. Vakuově uzavřený penetrometr (čepičkou a lukem) se vzorkem byl vložen do nízkotlakého portu, kde proběhla nízkotlaká analýza v rozmezí tlaků 0 kPa až 345 kPa, rozmezí velikosti pórů 3,6 pm až 360 pm. Poté byl penetrometr vložen do vysokotlakého portu a proběhla vysokotlaká analýza až do 413,7 MPa, rozmezí velikosti pórů 3 nm až 6 000 nm. Výsledkem je mtruzní křivka (závislost intruzního objemu v ml na tlaku v MPa/průměrem pórů v nm, ze které lze vypočítat rozložení otevřené pórovitosti v závislosti na průměru pórů.
Rovněž byla hodnocena účinnost navržené tepelně izolace geopolymemího laminátu. Základní vrstva 1 a třetí vrstva 3 laminátu mohou mít hodnotu koeficientu tepelné vodivosti až 0,2 W/mK. Mají význam především pro ochranu základního tepelně izolačního geopolymemího materiálu druhé vrstvy 2 před mechanickým poškozením, případné proti příliš velkému vlivu vlhkosti. Vzniká však otázka, jak silné svou vyšší tepelnou vodivostí znehodnotí tepelně izolační vlastnosti střední druhé vrstvy 2 s hodnotou tepelné vodivosti 0,02 W/m K.
Účinnost takovéto tepelné izolace geopolymemího laminátu byla posuzována ve čtyřech typických případech.
Případ 1: Ochrana proti příliš vysoké teplotě - na vněj ší straně základní vrstvy L laminátu j e teplota 500 °C, na vnitřní straně třetí vrstvy 3 laminátu má být udržena teplota 20 °C. Předpokládáme dokonalý přestup tepla do laminátu.
Případ 2: Ochrana proti příliš nízké teplotě - na vnější straně základní vrstvy 1 laminátu je teplota 100 °C, na vnitřní straně třetí vrstvy 3 laminátu má být udržena teplota 20 °C. Předpokládáme dokonalý přestup tepla do laminátu.
Případ 3: Použití laminátu ve stavebnictví v létě - na vnější (případné osluněné) straně základní vrstvy 1 laminátu je teplota 100 °C, na vnitřní straně třetí vrstvy 3 laminátu má být udržena teplota 20 °C. Předpokládáme dokonalý přestup tepla do laminátu.
Případ 4: Použití laminátu ve stavebnictví v zimě - na vnější straně základní vrstvy 1 laminátu je teplota - 30 °C, na vnitřní straně třetí vrstvy 3 laminátu má být udržena teplota 20 °C. Předpokládáme dokonalý přestup tepla do laminátu.
Pro tyto uvedené případy pak bylo vypočteno rozdělení teploty v laminátu a tepelný tok laminátem, vztažený na jednotku plochy laminátu [W/m2].
Ad Případ 1 - teplota vnějšího povrchu 500 °C, teplota vnitřního povrchu 20 °C. Tepelný tok 398,7 W/m2.
Ad Případ 2 - teplota vnějšího povrchu - 100 °C, teplota vnitřního povrchu 20 °C. Tepelný tok 99,7 W/m2.
Ad Případ 3 - teplota vnějšího povrchu 100 °C, teplota vnitrního povrchu 20 °C. Tepelný tok 66,4 W/m2.
Ad Případ 4 - teplota-vnějšího povrchu - 30 °C, teplota vnitřního povrchu 20 °C. Tepelný tok 41,5 W/m2. V případě teploty vnějšího povrchu - 100 °C, teplota vnitřního povrchu 20 °C. Tepelný tok - 66,4 W/m2.
Ze shora uvedených tepelných toků je patrné, že obě vnější vrstvy 1 a 3 laminátu poněkud zvyšují spád teploty na geopolymemí druhé vrstvě 2 laminátu proti použití druhé vrstvy 2 laminátu bez
-9 CZ 2022 - 279 A3 ochranné speciální vrstvy pro zesílení odrazivosti infračerveného záření. Toto zvýšení průchodu tepla proti samotné druhé vrstvě 2 bez užití speciální vrstvy pro zesílení odrazivosti infračerveného záření na třetí vrstvě 3 laminátu je ale velmi malé. Totéž platí i pro ostatní případy.
Je patrné, že tepelný odpor i spád teplot okrajových lamin, to je základní vrstvy 1 a třetí vrstvy 3 jsou prakticky zanedbatelné a rozhodující jsou tepelné vlastnosti střední druhé vrstvy 2. Pro zjednodušení v praxi by bylo možné počítat při tepelných výpočtech pouze se střední druhou vrstvou 2 a vliv obou okrajových lamin na tepelný tok laminátem zanedbat.
Je také zřejmé, j ak rozhoduj ící vliv má na tepelné vlastnosti laminátu tepelná vodivost střední druhé vrstvy 2, kterou je nutné co nejvíce snížit. Okrajové vrstvy laminátu potom slouží především k ochraně této střední druhé vrstvy 2 a na jejich tepelné vodivosti téměř nezáleží.
Pokud by došlo k přímému ohřevu povrchu laminátu intenzivním elektromagnetickým zářením, může sloužit třetí vrstvy 3 současně ke zvýšenému odrazu především tepelného (infračerveného) záření od povrchu laminátu. Bez účinku dutých skleněných mikrokuliček byla určena odrazivost infračerveného záření na použitém geopolymeru 8 %, při použití třetí vrstvy 3 s obsahem dutých skleněných mikrokuliček bylo experimentálně zjištěno zvýšení odrazivosti infračerveného záření na 17 % a uvažovaná povrchová speciální tenká vrstva dutých skleněných mikrokuliček na vněj ším povrchu třetí vrstvy 3 by mohla odrazivost zvýšit až na 40 %.
Průmyslová využitelnost
Nabízené řešení nachází uplatnění především ve stavebním průmyslu na vysoce exponované povrchy (vysoká teplota, mraz, infračervené záření aj.) různých konstrukcí, jako betonových, ocelových či dřevěných. Využití laminátů z geopolymemích materiálů bez nebo se speciální vrstvou dutých skleněných mikrokuliček pro zesílení odrazivosti infračerveného záření, vede ke zvýšení jak tepelné, tak i zvukové izolace a dalších funkčních vlastností. Alternativou pro nabízenou stavební úpravu je však možná i forma stavebního prvku nebo desky z geopolymemího laminátu o různých velikostech, který zajistí snížení spotřeby tepelné energie na klimatizaci stavby nebo místnosti.
Návrh geopolymemího laminátu bez či se speciální vrstvou s dutými skleněnými mikrokuličkami pro zesílení odrazivosti infračerveného záření se obecně vyznačuje výrazným zvýšením tepelné a zvukové izolace. Úpravu povrchu ve formě laminátu lze aplikovat prakticky na všechny typy povrchů ve stavebném průmyslu, kovy, dřevo, beton aj.
Mezi přednosti navrženého technického řešení lze zdůraznit lepší mechanické vlastnosti a nižší nasákavost ve srovnání s pórobetonem, produkt zajišťuje tepelnou odolnost ve větším teplotním rozsahu v případě využití jako omítka, nebo ve formě stavebního prvku pro omezení teplotních změn. Geopolymemí laminát se vyznačuje velmi dobrou přilnavosti mez jednotlivými vrstvami laminátu a velmi dobrou tepelnou roztažností, protože jsou všechny příslušné vrstvy laminátu vyrobeny z geopolymemího materiálu. Velkou předností nabízeného vynálezu je jeho odolnost proti plísním a bakteriím, neboť GP materiály mají pH 11 až 12 v delším časovém horizontu.
Využití technického řešení v širokém průmyslovém měřítku není limitováno, protože existuje řada způsobů jeho výroby pro konkrétní oblasti aplikace. Nedílnou součástí návrhu technického řešení je zapojení myšlenky „green technology“ ve smyslu použití přírodních materiálů, které nemají negativní dopad na ekologii a zajišťují nižší emise CO2.
Významnou předností technického řešení je nižší spotřeba energie při výrobě GP materiálů, což vede k celkovému snížení spotřeby energie při výrobě produktů. Ve srovnání s polyuretanovou a polyisokyanurátovou izolační pěnou, u kterých je proces výroby charakteristický tím, že je spotřebováno výrazně větší množství energie.
- 10CZ 2022 - 279 A3
Nabízené technické řešení použití geopolymemího laminátu umožňuje jeho výrobu odlišnými technologiemi,jako jsou např. odlévání do formy, stříkání pomocí pistole na předem připravený povrch nebo výroba pomocí 3D tisku GP materiálů.
Příklad 1
Příklad se týká třívrstvého laminátu pro snížení tepelné vodivosti stavebních konstrukcí. Laminát je o rozměrech 290 x 290 x 30 mm a sestává ze základní vrstvy 1 připravené z geopolymemího materiálu o tloušťce 5 mm. Tento geopolymemí materiál obsahuje 29 % hmota, draselného alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 35,5 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu a 35,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm. Tento geopolymemí materiál se nanese na dno deskové formy v horizontální poloze a nechá se vytvrdit po dobu cca 1,5 hodiny. Následuje příprava druhé vrstvy 2, která je nanesena na základní vrstvu 1 a sestává z geopolymemího materiálu o tloušťce 20 mm. Tento geopolymemí materiál obsahuje 36,2 % hmota, draselného alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 41,3 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu a 22 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm. Do takto připraveného geopolymem je ještě přidáno 0,5 % hmota, hliníkového prášku, který zajistí urychlené tuhnutí a napěnění geopolymem. Posledním krokem v konstrukci třívrstvého laminátu je příprava třetí vrstvy 3, která se nanese na předchozí vrstvu napěněného geopolymem. Tato třetí vrstva 3 sestává z geopolymemího materiálu o tloušťce 10 mm, geopolymemí materiál obsahuje 37 % hmota, draselného alkalického aktivátoru komerčně dodávaného produktu, 46% hmota, suroviny obsahující metakaolinit komerčně dodávaného produktu, 12 %hmotu, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a 5 % hmota, skleněných mikrokuliček o velikosti 1 pm až 60 pm. Geopolymer s obsahem rovnoměrné přimíchaných skleněných mikrokuliček o velikosti 1 pm až 60 pm směmje ke zdroji tepla z důvodu omezení jeho šíření vně ohraničeného prostom. Tento třívrstvý laminát je možno použít na dřevostavby se zlepšeným tepelným komfortem a vysokou požární odolností. Každá vrstva geopolymem navazuje na vrstvu předchozí a takto se zajišťuje velmi dobrá přilnavost mezi vrstvami laminátu. Z tohoto důvodu není třeba využívat lepidla pro spojení jednotlivých vrstev laminátu, jednotlivé vrstvy laminátu z geopolymemího materiálu navazují na sebe.
Příklad 2
Příklad se tyká třívrstvého laminátu z geopolymemích materiálů, který je opatřen na své vnější straně speciální vrstvou pro zesílení odrazivostí infračerveného záření. Třívrstvý laminát pro snížení tepelné vodivosti se speciální vrstvou pro zesílení odrazivostí infračerveného záření sestává ze základní vrstvy 1 připravené z geopolymemího materiálu tloušťky 5 mm, se kterou je spojena střední dmhá vrstva 2 geopolymemího materiálu o tloušťce 20 mm z napěněného geopoiymem. Na tuto dmhou vrstvu 2 materiálu potom navazuje horní třetí vrstva 3 o tloušťce 10 mm s obsahem přimíchaných skleněných mikrokuliček, a to stejným způsobem a se shodným obsahem, jak je uvedeno v příkladu L Na vnějším povrchu třetí vrstvy 3 je ještě nanesena speciální vrstva pro zesílení odrazivostí infračerveného záření, která sestává ze skleněných mikrokuliček připevněných k povrchu třetí vrstvy 3 pomocí penetrační látky nebo pryskyřice nebo geopolv memím materiálem základní vrstvy 1 o tloušťce 1 mm. Duté skleněné mikrokuličky jsou připevněny do nanesené geopolymerm vrstvy, která je ještě v gelovém stavu. Po zatvrdnutí nanesené geopolymemí vrstvy a skleněných mikrokuliček je vrstva dutých skleněných mikrokuliček pokryta penetrační látkou nebo pryskyřicí pro zajištění její celistvosti a ochranu proti mechanickému působení. Složení jednotlivých užitých vrstev geopolymemího materiálu bylo shodné s příkladem 1.
Tento třívrstvý laminát se speciální vrstvou pro zesílení odrazivostí infračerveného záření je vhodný na stavební konstmkce, u kterých je třeba z hlediska úspory tepla a snížení tepelných ztrát zajistit lepší odrazivost infračerveného záření.
- 11 CZ 2022 - 279 A3
Reference:
[1] LACH, Michal, Geopolymer Foams—Will They Ever Become a Viable Alternative to Popular Insulation Materials?—A Critical Opinion. Materials [online], 2021, 14(13), 3568. ISSN 1996-1944. Dostupné z: doi: 10.33 90/mal4133568
[2] ZHANG, Zuhua, John L, PROVIS, Andrew REID a Hao WANG. Mechanical, thermal insulation, thermal resistance and acoustic absorption properties of geopolymer foam concrete. Cement and Concrete Composites [online]. 2015, 62, 97-105. ISSN 09589465. Dostupné z:
doi:10.1016/j.cemconcomp.2015.03.013
[3] DUCMAN, Vilma, Mark CESNOVAR a Katja TRÁVEN. Alkali-activated lightweight composites based on alkali-activated foams and manufacturing process [online], EP3950636A1. 9. únor 2022. [vid, 2022-03-28], Dostupné z. https://patents.google.com/patent/EP3950636Al/en?aq=EP3950636
[4] XU, Hua a J. S. J. VAN DEVENTER. The geopolymerisation of alumino-silicate minerals. International Journal of Mineral Processing [online], 2000, 59(3), 247-266. ISSN 0301-7516. Dostupné z: doi:10.1016/S0301- 7516(99)00074-5
[5] LACH, Michaf, Kinga KORNIEJENKO a Janusz MIKULA. Thermal Insulation and Thermally Resistant Materials Made of Geopolymer Foams. Procedia Engineering [online], 2016, 151, 410-416. ISSN 18777058. Dostupné z: doi:10.1016/j.proeng.2016.07.350
[6] JAYA, Nur Ain, (Jew YUN-MING, Heah CHENG-YONG, Mohd Mustafa Al Bakri ABDULLAH a Kamarudin HUSSIN. Correlation between pore structure, compressive strength and thermal conductivity of porous metakaolin geopolymer. Construction and Building Materials [online], 2020, 247, 118641. ISSN 0950-0618, Dostupné z: doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.118641
[7] LERTCUMFU, Narumon, Kannikar KAEWAPAI, Pharatree JAITA, Ratabongkot SANJOOM, Gobwute RUJIJANAGUL a Tawee TUNKASIRI. Synergistic effect of animal oil or butter and hydrogen peroxide on physical and mechanical properties of porous alumino-siliceous materials, ScienceAsia [online]. 2020, 46S(1), 58. ISSN 1513- 1874. Dostupné z: doi: 10.2306/scienceasial5131874.2020.S008
[8] ZHAO, Yongbin, J. JOW, Xiaoliang CAI a S. LAI. Fly Ash-based Geopolymer Foam Technology for Thermal Insulation and Fire Protection Applications. In: Materials Science, Engineering [online]. 2015 [vid. 2022-03-29], Dostupné z: https://www.semanticscholar.org/paper/Fly-Ash-based-GeopolymerFo3m-Technology-for-and- Zhao-Jow/b3adf72clc6b82a2857d6f76ecede2080f6I15cd
[9] CUI, Yong, Dongmin WANG, Jihui ZHAO, Duanle LI, Serina NG a Yafeng RUI. Effect of calcium stearate based foam stabilizer on pore characteristics and thermal conductivity of geopolymer foam material. Journal of Building Engineering [online], 2018, 20, 21-29. ISSN 2352-7102. Dostupné z: doi:10.1016/j.jobe.2018.06.002
[10] ŠKVÁRA, František, Rostislav ŠULC, Zdeněk TIŠLER, Petr SKŘIČÍK, Vít ŠMILAUER a Zuzana Zlámalová CÍLOVÁ. Preparation and properties of fly ash-based geopolymer foams. 2014, 10.
[11] CILLA, Marcelo Strozi, Márcio Raymundo MORELLI a Paolo COLOMBO. Open cell geopolymer foams by a novel saponification/peroxide/gelcasting combined route. Journal of the European Ceramic Society [online], 2014, 34(12), 3133-3137. ISSN 0955-2219. Dostupné z:
doi:10.1016/j,jeurceramsoc.2014.04.001
[12] ABDOLLAHNEJAD, Z., F. PACHECO-TORGAL, T. FELIX, W. TAHRI a J. BARROSO AGUIAR. Mix design, properties and cost analysis of fly ash-based geopolymer foam. Construction and Building Materials [online], 2015, 80, 18- 30. ISSN 0950-0618. Dostupné z:
doi:10.1016/j.conbuildmat.2015.01.063
[13] RIYAP, Hamed I., Christelle N. BEWA, Charles BANENZOUÉ, Hervé K. TCHAKOUTÉ, Claus H. RÚSCHER, Elle KAMSEU, Maria C. BIGNOZZI a Cristina LEONELLI. Microstructure and mechanical, physical and structural properties of sustainable lightweight metakaolin-based geopolymer
- 12CZ 2022 - 279 A3 cements and mortars employing rice husk. Journal of Asian Ceramic Societies [online]. 2019, 7(2), 199-212. ISSN null. Dostupné z: doi:10.1080/21870764.2019.1606140
[14] JENSEN, David I. Geopolymer expansion additive [online]. WO2020G92754A1. 7. květen 2020. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https ://patents.google.com/patent/W02020092754AFen?oq=W02020%2f092754
[15] KASHANI, Alireza, Duc Ngo TUAN, Priyan MENDIS a Ailar HAJIMOHAMMADI. Process for preparation of geopolymer foam compositions [online]. W02020037349A1. 27. únor 2020. [vid. 202203-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02020037349AFen?oq=W02Q20037349AlProcess+for+preparation+of+geopolymer+foam+compositions.pdf
[16] DHASINDRAKRISHNA, K., Kirubajiny PASUPATHY, Sayanthan RAMAKRISHNAN a Jay SANJAYAN. Progress, current thinking and challenges in geopolymer foam concrete technology. Cement and Concrete Composites [online]. 2021, 116, 103886. ISSN 09589465. Dostupné z: doi: 10.1016/j.cemconcomp.2020.103886
[17] TURCINSKAS, Saninas, Sven MONNIG, Maxim PULKIN, Gregor HERTH a Shengzhong ZHOU. Geopolymer foam formulation for a non-flammable, sound-absorbing, thermally insulating geopolymer foam element [online]. WU2015062860A1. 7, květen 2015. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02015062860Al/en7oq = EP3063100B1
[18] WALBRÚCK, Katharina, Felicitas MAETING, Steffen WITZLEBEN a Dietmar STEPHAN. Natural Fiber-Stabilized Geopolymer Foams—A Review. Materials [online], 2020, 13(14), 3198. ISSN 19961944. Dostupné z: doi:10.3390/ma 13143198
[19] KAMSEU, E., Zénabou N. M. NGOULOURE, Benoit Nait ALI, S, ZEKENG, U. C. MELO, S. ROSSIGNOL a C. LEONELLI. Cumulative pore volume, pore size distribution and phases percolation in porous inorganic polymer composites: Relation microstructure and effective thermal conductivity. Energy and Buildings [online], 2015, 88, 45-56. ISSN 0378-7788. Dostupné z: doi:10.1016/j.enbuild.2014.11.066
[20] SEO, Dong-Kyun a Shelley HAYDEL. Antimicrobial geopolymer compositions [online]. W02018013830A1. 18. leden 2018. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https ://patents.google.com/patent/W02018013830AFen?oq=W02018%2f013830
[21] NOVAIS, Rui M., Robert.C. PULLAR a Joao A. LABRINCHA. Geopolymer foams: An overview of recent advancements. Progress in Materials Science [online], 2020, 109, 100621. ISSN 00796425. Dostupné z: doi:10.1016/j.pmatsci.2019.100621
[22] KIM, Dongkyu, Robert C. CIESLINSKI, Giuseppe VAIRO, Scott T. MATTEUCCI, Chan HAN a Luigi BERTUCELI. Fire resistant structure comprising geopolymer-aerogel composite layer [online]. EP2S31013B1, 2. leden 2019. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https://patents.google.com/patent/EP2831013SFen?oq=EP2831013B1
[23] DAVIDOVITS, Joseph. Geopolymer: chemistry & applications. 5th ed. Saint-Quentin: Institut Géopolyměre, 2020. ISBN 978-2-9544531-1-8.
[24] FENG, Junjie, Ruifang ZHANG, Lunlun GONG, Ye LI, Wei CAO a Xudong CHENG. Development of porous fly ash- based geopolymer with low thermal conductivity. Materials & Design (1980-2015) [online], 2015, 65, 529-533. ISSN 02613069. Dostupné z: doi: 10.1016/j.matdes.2014.09.024
[25] JAYA, Nur Ain, Liew YUN-MING, Mohd Mustafa Al Bakri ABDULLAH a Heah CHENG-YONG. Porous Metakaolin Geopolymers with Tailored Thermal Conductivity. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering [online], 2019, 551(1), 012088. ISSN 1757-899X. Dostupné z: doi: 10.1088/1757-899X/551/1/012088
[26] PIANARO, Sidnei Antonio a Gino CAPOBIANCO. Geopolymer cement produced from recycled glass and method for producing same [online], W02015089611A1. 25. červen 2015. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W0201508961 lAFen7oq-W02015%2f089611
- 13 CZ 2022 - 279 A3
[27] WALTHER, Burkhard, Bernhard FEiCHTENSCHLAGER a Shengzhong ZHOU. Self-foaming geopolymer composition containing aluminum dross [online], WO2015062819A1. 7. květen 2015. [vid. 2022-03-28], Dostupné v. https://patents.google.com/patent/W02015062819AFen?oq = US20160257616Al-Self- foaming+geopolymer-i-composition+containing+aluminum+dross.pdf
[28] GOSSARD, Alban, Agněs GRANDJEAN, David LAMBERTIN a Nicolas FABREGUE. Solid material having an open multiple porosity, comprising a geopolymer and solid particles, and method for the preparation thereof [online]. WO2021152248A1. 5. srpen2021. [vid, 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/WO2021152248Al/en7oq-W02021152248
[29] VAOU, V. a D. PANIAS. Thermal insulating foamy geopolymers from perlite. Minerals Engineering [online], 2010, 23(14), 1146-1151. ISSN 0892-6875. Dostupné z: doi:10.1016/j.mineng.2010.07.015
[30] IHSAN, Harun, Uzair BÁPU a Michael REID. Method for binding construction blocks together with foamed geopolymer mortar [online]. EP3174939B1. 21. říjen 2020, (vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/EP3174939Bl/en7oq = EP3174939B1-
Method+for+binding+construction+blocks+together+with+foamed+geopolymer+mortar.pdf
[31] IHSAN, Harun. Composite products [online], W02017006102AL 12. leden 2017. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02017006102Al/en7oq = US11001043Composite+products.pdf
[32] ” .....-··* - A kind of ground polymers thermally protective materials and preparation method thereof and spray technology [online], CN107759150A. 6. březen2018. [vid, 202203-30], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/CN107759150A/en?oq=CN107759150A
[33] ZHEJIANG UNIVERSITY. A kind of froth inorganic stock for the protection of industrial storage tank fire disaster emergency and preparation method thereof [online]. CN 107746213A. [vid. 2022-03-30], Dostupné z: https ://patents. goo gle. com/patent/CN
107746213A/en?oq=Yan%2c+D,M.;+Chen%2c+S.K.; +
Zhu%2c+X.Y.+lnorgamc+Foam+Matenal+for+Flre+Emergency+Protection+of+lndustnal+Storage+ Tank%2c+and+preparation+Met hod+Thereof.+Patent+Application+CN 107746213A%2c-+18+October+2017
[34] KIM, Dongkyu, Chan HAN, Robert C. CIESLINSKI, Giuseppe VAIRO a Luigi BERTUCELLI. Fire resistant composite structure [online], WO2013148846A1. 3. říjen 2013. [vid. 2022-03-30], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02013148846AFen2oq-CN104245302A
[35] DEJA, Jan. Immobilization of Cr6+, Cd2+, Zn2 + and Pb2 + in alkali-activated slag binders. Cement and Concrete Research [online], 2002, 32(12), 1971-1979. ISSN 0008-8846. Dostupné z: doi: 10.1016/S0008-8846(02)00904-3
[36] GONG, Weiliang, Werner LUTZE a Ian L. PEGG. High-strength geopolymer composite cellular concrete [online]. EP2970003B1. 6. květen 2020. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https ://patents.googie.com/patent/EP2970003Bl/en?oq=EP297Q003Bl
[37] LOUDA, Petr, Vladimír KOVAČIČ, Pavlína HÁJKOVÁ, Totka BAKALOVA, Lukáš VOLESKÝ, Van SuLE a Chi Hiep LE. Termoizolační geopolymemí kompozit [online], CZ33566U1. 20. prosinec 2019. [vid, 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/CZ33566U i/cs?oq=33566
[38] KONDRATOWICZ, Filip Lukasz, Piotr ROJEK, Marzena MIKOSZEK-OPERCHALSKA a Kamil ÚTRATA. Process for the production of a geopolymer composite [online], EP3495335A1. 12. červen 2019. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/EP3495335Al/en7oqEP3495335A1
[39] PERRONNET, Murielle, Marie ARNOULT a Sylvie ROSSIGNOL. Geopolymer foam composition [online], W02020120405AL 18. červen 2020. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https://patents.google.com/patent/W02020120405AFen7oq-W02020120405Al-
Breathable+thermal+insulation+panel+with+fire+protection.pdf
- 14CZ 2022 - 279 A3
[40] MAŠEK, Zdeněk. Formulace geopolymemí pěny [online]. CZ2019246A3, 29. říjen 2020. [vid. 202203-28], Dostupné z: https://patents. google.com/paten t/CZ2019246A3/cs?oq=CZ2019246A3 Geopolymer+foam+formulation
[41] YLDIRIM, Yildiz a Cigdem YIGIT PALA. An inorganic insulation material based on porous geopolymer, [online]. W02016153454A1. 29. záři 2016. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/WO2016153454Al/en7oq = ES2718625T3-
An+inorganic+insulation+material+based+on +porous+geopolymer, pdf
[42] MOENNIG, Sven, Saninas TURCINSKAS, Dirk WEINRICH, Andrea EISENHARDT, Christian RENNER, Juergen BOKERN, Alex POPOV a Gianpaolo TOMASI. Method for producing sandwich components [online]. WO2017207536A1. 7. prosinec 2017. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https ://patents.google.com/patent/W02017207536Al/en?oq=W02017207536
[43] MOENNIG, Sven, Stefan ROSSMAYER, Stephan DETROIS a Thomas GASTNER. Composite thermal insulation system [online]. EP266587681. 18, březen 2015. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/EP2665876Bl/en?oq=EP2665876Bl
[44] CIUPERCA, Romeo Ilarian. High performance, lightweight precast composite insulated concrete panels and high energy-efficient structures and methods of making same [online], WO2014052247A2. 3. duben 2014. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https ://patents.google.com/patent/W02014052247A2/en?oq-US+9%2c809%2c981+B2
[45] CIUPERCA, Romeo Ilarian. Hybrid insulated concrete form and method of making and using same [online], WO2014152426A1. 25. září 2014. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https://patents.google.com/patent/WO2014152426AFen7oq = US+9%2c074%2c379+B2
[46] MORSY, Mohamed S., Tarek H. ALMUSALLAM, Husain ABBAS a Yousef A. AL-SALLOUM. Integral tile/foam building block and method for making same [online], US20160130811AL 12. květen 2016. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.eom/patent/US20160130811Al/en7oqUS20160130811A1- integral+tile(foam+building+block+and+method+for+making+same.pdf
[47] FR1ZON, Fabien a Christophe Joussot DUBIEN. Method of preparing a controlled porosity geopolymer, the resulting geopolymer and the various applications thereof [online]. US20100222204A1. 2. září 2010. [vid. 2022- 03-28). Dostupné z:
https ://patents.google.com/patent/US20100222204Al/en?oq=US2010%2f0222204Al
[48] SUKKAR, Theresa, David LYONS a Donald J. MERKLEY. Composite fiber cement article with radiation curable component [online]. W02005071179A1. 4. srpen 2005. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02005071179Al/en7oq = US+7%2c754%2c320+B2
[49] CUI, Jessica, Futong CUI a Zhimin YU. Heat and fire resistant geopolymer materials [online], WO2021178672A2. 10. září 2021. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google, com/patent/WO2021178672A2/en?oq=WO2021178672A2-
Heat+and+fire+resistant+geopolymer+materials.pdf
[50] LOUDA, Petr, Totka BAKALOVA, Miroslav FRYDRYCH, Miroslav HERCLÍK a Štěpán HÝSEK. Prodyšný tepelně izolační plošný panel s protipožární ochranou [online], CZ308423B6. 12. srpen 2020. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patenFCZ308423B6/cs?oq=CZ308423B6Sreathable+thermal+insulation+panel+with+fire+protection.pdf
[51] LOUDA, Petr, Totka BAKALOVA a Vladimír KOVAČIČ. Žáruvzdorný geopolymemí kompozit s nízkou měrnou hmotností pro konstrukční prvky protipožárních zábran [online]. CZ201537A3. 24. únor 2016. [vid. 2022-03-28], Dostupná z:
https ://patents,google.com/patent/CZ201537A3/cs?oq=2015-37
[52] REID, Michael. Fire resistant geopolymer foam filling for a window or door frame [online]. EP2545239B1. 14. leden 2015. [vid. 2022-03-28], Dostupné z:
https ://patents.google.com/patent/EP2545239Bl/en?oq=EP2545239Bl- 15 CZ 2022 - 279 A3
Fire+resistant+geopolymer+foam+filing+for+a+window+or+door-+-frame.pdf
[53] REID, Michael a Ihsan HARUN. Fire resistant geopolymer foam [online]. WO2014166998A1.16. říjen 2014. [vid. 2022-03-28], Dostupné z: https://patents.google.com/patent/W02014166998Al/en7oq-
US20150376062A1- Fire+resistant+geopolymer+foam.pdf
[54] KAPS, Christian, Hans-Dieter ZELLMANN, Eberhard KÚNZEL, Barbara LEYDOLPH, Wolfang BERGER a Hartmut SOLAS. Material for coating mineral construction elements and method for producing a coating of this type [online], W02004076378A1. 10. září 2004. [vid. 2022-03-28], io Dostupné z: https://patents. google. com/patent/W02004076378AFen?oq=W02004076378Al-
Matenal+for+coatíng+mineral+constraction+elements+and+method+for+producing+a+%E2%80%A 6.pdf
Claims (5)
1. Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice, vyznačující se tím, že je vytvořen z geopolymemího materiálu a tvoří jej tři vrstvy materiálu uspořádané těsně nad sebou z geopolymemích materiálů odlišného složení, přičemž základní vrstva (1) geopolymemího materiálu představuje nosnou vrstvu z plného materiálu s obsahem 15 % hmoto, až 29 % hmota, sodného a/nebo draselného alkalického aktivátoru, 20 % hmota, až 35,5 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit a 20 % hmota, až 35,5 % hmota, plniva tvořeného křemičitým pískem se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna s délkou 5 mm o jemnosti 15 pm a/nebo uhlíková krátká vlákna s délkou 5 mm o jemnosti 15 pm, zatímco střední druhá vrstva (2) je z napěněného geopolymem a obsahuje 20 % hmota, až 36,2 % hmota, sodného a/nebo draselného alkalického aktivátoru, 20 % hmota, až 41,3% hmota, suroviny obsahující metakaolinit. 15 % hmota, až 20,5 % hmota, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna s délkou 5 mm o jemnosti 15 pm a čistý práškový hliník v množství 0,5 % hmota, až 1 % hmota., vrchní třetí vrstva (3) obsahuje plný geopolymer tvořený 20 % hmota, až 37 % hmota, sodného a/nebo draselného alkalického aktivátoru, 25 % hmota, až 46 % hmota, suroviny obsahující metakaolinit, 8 % hmota, až 12 % hmotu, křemičitého písku se střední zrnitostí 0,2 mm a/nebo čedičová krátká vlákna a/nebo uhlíková krátká vlákna s délkou 5 mm o jemnosti 15 pm a také 4 % hmota, až 5 % hmota, dutých skleněných mikrokuliček o rozměru 1 pm až 60 pm.
2. Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice podle nároku 1, vyznačující se t ím, že na vnějším povrchu třetí vrstvy (3) je zakotvena speciální vrstva pro zesílení odrazivosti infračerveného záření z dutých skleněných mikrokuliček o rozměru 1 pm až 60 pm.
3. Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice podle nároku 2, vyznačující se tím, že duté skleněné mikrokuličky speciální vrstvy jsou připevněny k vnějšímu povrchu třetí vrstvy (3) penetrační látkou nebo pryskyřicí nebo geopolymemím materiálem základní vrstvy (1) o tloušťce 1 mm.
4. Způsob výroby laminátu ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že speciální vrstva dutých skleněných mikrokuliček se nanese na vnější povrch geopolymemí třetí vrstvy (3) v jejím gelovém stádiu a po zatvrdnutí geopolymemí třetí vrstvy (3) s obsahem speciální vrstvy dutých skleněných mikrokuliček se tato speciální vrstva pokryje penetrační látkou nebo pryskyřicí pro zajištění její celistvosti.
5. Způsob výroby laminátu ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice podle nároku 1, vyznačující se tím, že se před nanesením následující vrstvy geopolymemího materiálu ponechá spodní vrstva geopolymemího materiálu vytvrdit a probíhající polymerizace následující vrstvy přirozené navazuje na vrstvu předchozí a zajistí přilnavost mezi jednotlivými vrstvami laminátu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-279A CZ2022279A3 (cs) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-279A CZ2022279A3 (cs) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2022279A3 true CZ2022279A3 (cs) | 2024-01-03 |
Family
ID=89307374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-279A CZ2022279A3 (cs) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2022279A3 (cs) |
-
2022
- 2022-06-22 CZ CZ2022-279A patent/CZ2022279A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9193912B2 (en) | Thermally insulating fire-protection molding and process for producing same | |
| EP2504290B1 (en) | Methods for manufacturing aerogel composites | |
| CN102561532B (zh) | 一种功能梯度泡沫混凝土保温材料及其制备方法 | |
| CA2020900C (en) | Inorganic foam body and process for producing same | |
| CN101734938A (zh) | 一种隧道用防火防水涂料 | |
| KR101021467B1 (ko) | 고온 내화성 단열재 조성물 제조방법 | |
| CN105658881A (zh) | 包含吸声体的混凝土元件 | |
| KR102197209B1 (ko) | 내화보드 및 이의 제조방법 | |
| JP6681272B2 (ja) | 組成物及び不燃材 | |
| CN102303964A (zh) | 新型不燃防火复合保温材料 | |
| JP2018178046A (ja) | 不燃性建材及び不燃断熱性建材 | |
| KR101164580B1 (ko) | 단열, 내수성, 내화성을 가지는 초경량 실리카 에어로겔 시멘트 몰탈의 제조방법 | |
| WO2021177378A1 (ja) | 耐火断熱ボード及び耐火断熱構造体 | |
| JPH07300913A (ja) | 軽量断熱防火パネル | |
| FI96022C (fi) | Tiivispintainen vaahtolasilaatta ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| CZ2022279A3 (cs) | Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice a způsob jeho výroby | |
| CZ36694U1 (cs) | Laminát ve tvaru stavebního prvku nebo dlaždice | |
| JP7513283B2 (ja) | 積層パネル、積層パネルの製造方法、耐火壁、反応性耐熱組成物、反応性耐熱組成物の調製方法、耐熱構造体、及び耐熱構造体の製造方法 | |
| CN202099885U (zh) | 一种阻燃隔热泡沫结构 | |
| EP2789594A1 (en) | Composite material and method of manufacturing thereof | |
| KR100344675B1 (ko) | 스프레이형 내화피복재 | |
| JP6681273B2 (ja) | 組成物及び不燃材 | |
| JPH081854A (ja) | 耐火ボード | |
| CN202913579U (zh) | 一种带挂瓦槽的复合防火保温板 | |
| JP2024172439A (ja) | 耐火断熱ボード、耐火断熱構造体 |