CZ20290U1 - Kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká kombinované plnicí směsi, zejména do stavebních hmot, uspořádané na bázi polyuretanu nebo polystyrenu či perlitu.

Dosavadní stav techniky

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

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

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

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

Je například známo řešení o názvu Směs pro lehký beton, podle užitného vzoru CZ 11459 U. Jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje 20 až 45 % hmotnostních cementu, 0,5 až 1,5 % hmotnostních pěnové plastické hmoty o zrnitosti 3 mm a zbytek tvoří keramzit o zrnitosti max. 8 mm.

Směs může dále obsahovat max. 0,3 % hmotnostních skleněných a/nebo keramických vláken či 15 % hmotnostních minerálního plnidla.

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

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

Je známo řešení podle negativně ukončeného řízení u zveřejněné přihlášky vynálezu CZ PV

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

-1 cl zuzyu ui

Je známa Izolační malta pro plnivo do podlah a střech s vysokými, jakož také akustickými izolačními schopnostmi, sestávající ze suché směsi cementu a plniva podle vynálezu CZ 292738. Podstatou tohoto řešení je, že sestává z 90 až 94 % objemových recyklovaného tvrdého polyuretanu, který je rozemlet na směs prášku a granulátu se zrnitostí menší než 8 mm, a z 6 až 10 % objemových cementu. Podstatou rovněž je, že izolační malta sestává z 92 % objemových recyklovaného tvrdého polyuretanu a 8 % objemových cementu. Podstatou dále je, že směs obsahuje hašené vápno, hydraulické vápno a/nebo barvivo, zejména práškový oxid železa, že směs má hmotnost 300 až 450 kg/m³, zejména 400 kg/m³, že jako přísady obsahuje odpěňovač, zejména slabou kyselinu nebo kyselou sůl, zesíťovací prostředek, zejména fosforečnan, ztekutoio vač, například melaminovou pryskyřici, prostředek pro zjištění tixotropních vlastností, například lepidlo, tapetové lepidlo, methylcelulosu, přičemž izolační maltu lze použít i pro výrobu stavebních prvků.

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

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

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

Tak je známa Tepelně izolační deska pro fasády podle vynálezu CZ 285898. Podstata řešení spočívá v tom, že tepelně izolační deska je zhotovena z rozdrceného odpadu polystyrénové pěnové hmoty, pojeného cementovým pojivém, přičemž velikost zrn odpadu polystyrénové hmoty činí 2 až 15 mm a přičemž hustota tepelně izolační desky činí 0,2 až 0,35 kg/1.

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

Je známo řešení podle negativně ukončeného řízení u zveřejněné přihlášky vynálezu CZ PV 1999-726 o názvu Hmota pro stavební účely. Podstata spočívá v tom, že hmota obsahuje 15 až 75 % recyklované plastové drtě ve velikosti jejích částic 1 až 10 cm, případně 0,5 až 1 cm, smíchané s dílem cementu nebo s jedním dílem cementu a 2 až 3 díly vápna. Podstatou je rovněž, že

5tí hmota obsahuje prosátou, jemnou, recyklovanou plastovou drť, částice do 2 mm smíchané s vápnem nebo drť ve velikosti 2 až 5 cm smíchanou v poměru 15 až 30 % plastové drtě s jedním dí-2ν/. ui lem cementu a s 2 až 3 díly vápna nebo recyklovanou plastovou drť smíchanou v poměru 15 % až 50 % s dílem cementu.

U výše popsaných technických řešení jsou uvedena plniva, které obsahují polystyren, perlit, nebo polyuretan s minerálními pojivý. Hlavní nevýhodou použití polystyrenu a/nebo perlitu ve sta5 vebních směsích je především stejná velikost jednotlivých zm polystyrenu a/nebo perlitu, která neumožňuje v návrhových recepturách pracovat s parametrem pro dosažení optimálních vlastností výsledných směsí, a to je velikost a podíl zmitostních částic zastoupených ve směsi. Zrna polystyrenu a perlitu mají hladký povrch, který neumožňuje bez předchozí úpravy navázání pojivá a dodatkových plniv na jejich povrch. To má za následek oddělení těchto lehkých plniv od io zbytku směsi a jejich tendenci k tvorbě shluků především na povrchu směsi. Takovéto směsi tvoří nehomogenní struktury, u kterých musí být kladen velký důraz na intenzivní a stálé míchání. Tato plniva jsou vzhledem ke své minimální nasákavosti a nízké objemové hmotnosti citlivá na množství záměsové vody.

Polyuretan jako plnivo ve stavebních směsích ovšem má díky jeho přípravě drcením často nato15 lik narušenou strukturu jednotlivých zm, že v průběhu přípravy ať už suchých směsí a/nebo směsí se záměsovou vodou dochází k další destrukci takovýchto narušených zm, Čímž se zvyšuje měrný povrch plniva ve směsi a tím dochází k nutnosti případného navýšení množství pojivá pro dokonalé obalení zrna polyuretanu jako plniva, Je-li použit polyuretan nízkých objemových hmotností s vysokým množstvím pórů, mají čistě polyuretanové stavební směsi tendenci k tříšti20 vosti, tzn. že nesplňují nároky na rázovou houževnatost a pevnost především v tahu za ohybu u některých aplikací.

U některých typů polyuretanů, především s velkými vzduchovými póry je vysoký nárok na množství použitého pojivá, vzhledem k tomu, že v takovýchto pórech je vázáno velké množství vody, která se v průběhu míchání postupně uvolní a tím je výsledná směs příliš tekutá. Polyure25 tanové omítky i betony jsou vlivem drsného povrchu zm polyuretanu náročné na srovnání jejich povrchu pomocí latí, ni vel ač nich lišt, směsi mají tendenci k tvorbě trhlin a odtržení od podkladu. Při vlastním drcení polyuretanu, ale i polystyrenu jsou jednotlivé částice, zrna, elektrostaticky nabité, takže takovýto náboj znesnadňuje přesné dávkování množství polyuretanu, nebo polystyrenu do stavební směsi.

3o Další nevýhodou popsaných řešení je jejich výrobní náročnost, složitost vytváření směsí a jejich aplikační obtížnost, přičemž téměř zcela postrádají aspekt ekologický.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňuje kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje polyuretanovou drť a poly35 styrenovou drť nebo polyuretanovou drť a perlitovou drť nebo polystyrénovou drť a perlitovou drť nebo polyuretanovou drť, polystyrénovou drť a perlitovou drť ve vzájemně libovolném množstevním a zmitostním poměru.

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

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

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

Nepominutelná výhoda kombinované plnicí směsi spočívá rovněž v tom, že takto připravovaná směs polyuretanu a polystyrenu a/nebo perlitu nevykazuje žádný elektrostatický náboj, je proto lehce manipulovatelná v dávkovačích a měřicích zařízeních míchacích linek. Vzhledem k možnosti optimálního návrhu stavebních směsí velikostí a tvarovým indexem polyuretanové drti je polystyrén a/nebo perlit složkou, regulující a zvyšující odolnost proti tříštivosti. Takto navržené

-3UZ Ul směsi jsou rázově houževnaté, objemově stálé a ve srovnání s polyuretanovými betony, polyuretanovými omítkami, polystyren-betony, omítkami s polystyrénovým plnivem, případně betony a omítkami s perlítem, vykazují vyšší pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu. Vlivem kulatého tvaru a především hladkého povrhu zrna polystyrenu a/nebo perlitu v polyuretanové matrici je zajištěna možnost optimální nivelace, aniž by byla výsledná hmota náchylná k tvorbě trhlin. U svisle nanášených ploch nestéká a udržuje svoji homogenitu.

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

Ve stavebních směsích, kde je dominantním plnivem polystyren a/nebo perlit, zrna polyuretanu 10 zvyšují toleranci ke zvýšenému množství záměsové vody, zaplňují chybějící zmitostní podíly lehkých složek ve směsi, které byly u čistě polystyrénových a/nebo perlitových směsí vyplněny buďto pojivém, nebo kamenivem, čímž dochází ke snížení výsledné objemové hmotnosti při zachování pevnosti v tlaku a tahu za ohybu

Další výhodu kombinované plnicí směsi lze spatřovat ve výrobní jednoduchosti a nenáročnosti, 15 ve snadné aplikovatelnosti a ekologické nezávadnosti.

Příklady provedení technického řešení

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí konkrétních příkladů kombinovaných plnicích směsí.

Příklad 1

2o Plnivo pro maltoviny pro horizontální ukládání s vysokým indexem kročejové izolace % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 3 až 4 mm 10 % polyuretanové drti velikosti zrna 1 až 1,5 mm 10 % polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm.

U těchto směsí je kladen vysoký důraz na pružnost materiálu, který eliminuje vyzáření akustické 25 energie ze stavební konstrukce, která se šíří do této konstrukce vlivem impulsu.

Příklad 2

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

30 % polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm % polyuretanové drtě velikosti zrna 6 až 10 mm.

Příklad 3

Plnivo pro lehké betony se zvýšenou pevností proti úderu v rozsahu 3 až 5 MPa % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 1 mm 35 40 % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 až 6 mm % polyuretanové drti velikosti zrna 4 až 6 mm.

Příklad 4

Plnivo pro tepelně izolační maltové směsi s regulací množství záměsové vody % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 4 mm 40 80 % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 0,5 až 4 mm.

-4Příklad 5

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

Příklad 6

Kročejová izolace jako výplň dilatačních spár % polystyrénové a/nebo perlitové drti velikosti zrna 2 až 6 mm 10 % polyuretanové drti velikosti zrna 0,1 až 2 mm,

Průmyslová využitelnost io Kombinovanou plnicí směs podle tohoto technického řešení lze s výhodou aplikovat především ve všech oblastech stavebnictví, zejména jako náplň do betonů, malt a omítek.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot, vyznačující se tím, že obsahuje polyuretanovou drť a polystyrénovou drť nebo polyuretanovou drť a perlitovou drť

   15 nebo polystyrénovou drť a perlitovou drť nebo polyuretanovou drť, polystyrénovou drť a perlitovou drť ve vzájemně libovolném množstevním a zmitostním poměru.
2. 2. Kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot, podle nároku 1, vyznačující se tím, že velikost zma u polyuretanové drtě je v rozsahu 0,063 až 22 mm.
3. 3. Kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot, podle nároku 1, vyznaču20 jící se t í m , že velikost zma u polystyrénové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.
4. 4. Kombinovaná plnicí směs, zejména do stavebních hmot, podle nároku 1, vyznačující se t í m , že velikost zma u perlitové drtě je v rozsahu 0,1 až 10 mm.