CZ25537U1 - Geopolymerní hmota s organickým plnivem - Google Patents
Geopolymerní hmota s organickým plnivem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ25537U1 CZ25537U1 CZ201327453U CZ201327453U CZ25537U1 CZ 25537 U1 CZ25537 U1 CZ 25537U1 CZ 201327453 U CZ201327453 U CZ 201327453U CZ 201327453 U CZ201327453 U CZ 201327453U CZ 25537 U1 CZ25537 U1 CZ 25537U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- geopolymic
- organic filler
- mass
- chips
- water glass
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 title description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 18
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims description 7
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000218657 Picea Species 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical group O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká složení alkalicky aktivované hmoty na bázi organického odpadu ze zpracování dřeva.
Dosavadní stav techniky
V současné době se na trhu vyskytuje široké množství nejrůznějších tepelně izolačních materiálů s rozdílnými vlastnostmi.
Mezi nejlépe tepelně izolující můžeme zařadit extrudovaný polystyren, pěnový polystyren, polyuretan, minerální a skelné izolace a pěnové sklo. Součinitel tepelné vodivosti těchto izolantů se pohybuje v rozmezí 0,02 až 0,09 W.mÁK'1. Většina těchto materiálů dosahuje nízkých pevností v tlaku a proto je nutností použití současně jiného, únosného, materiálu v konstrukci. Při jejich použití zejména v kontaktním zateplovacím systému a systému sendvičového zdivá se naplno projevují jejich nevýhody, a to především rozpustnost v organických rozpouštědlech, vysoká náročnost na kvalitu provedení a závislost na vlivech okolního prostředí.
Další skupinou tepelně izolačních materiálů jsou hmoty, do nichž je jako plnivo přidáváno lehké kamenivo. Tím dochází, na úkor výrazného snížení pevnostních vlastností, k částečnému snížení součinitele tepelné vodivosti a zlepšení tepelně izolačních vlastností. Mezi tyto hmoty se řadí například polystyrenbeton a perlitbeton, keramzitbeton a různé další druhy malt a betonů. Součinitel tepelné vodivosti u těchto materiálů se pohybuje od 0,09 do 1,40 W.mÁK1. Nevýhodou je vysoká cena a náročnost na provedení.
Třetí skupina tepelných izolantů je tvořena hmotami, které jako bariéru pro vedení tepla využívají ve své struktuře přímo vzduchové póry. Mezi tyto patří především pórobetony a pěnobetony. Výhodou je nízký součinitel tepelné vodivosti pohybující se na hranici 0,085 až 0,2 W.mÁK'1. Nevýhodou jsou značně nízké pevnosti v tlaku, pohybující se v hodnotách 0,3 až 5,0 MPa a vysoká nasákavost.
Téměř ve všech výše uvedených skupinách je jako hlavní matrice hmoty nebo výsledné nosné stavební konstrukce použit klasický stavební materiál na bázi cementu nebo pálené cihly atd.
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení je hmota, v níž je jako matrice použit zcela jiný nosný prvek, a to alkalicky aktivovaný systém na bázi vysokopecní granulované strusky. Jako plnivo je použit odpad ze zpracování dřeva.
Hmota vzniká smísením jednotlivých složek a dosahuje vynikajících tepelně izolačních a přitom zároveň dostatečných pevnostních parametrů.
Konkrétněji hmota obsahuje pojivovou složku, kterou je vysokopecní granulovaná struska a aktivátor, tedy upravený roztok vodního skla a vody, a dále plnivo, odpad ze zpracování dřeva, nejlépe smrkové třísky. 100 kg hmoty obsahuje 53 až 59 kg vysokopecní granulované strusky, 8 až 15 kg dřevěného odpadu, 18 až 22 kg upraveného vodního skla o silikátovém modulu 1,7 až 2,5 a 11 až 14 kg vody.
Hmota může dále obsahovat běžná aditiva, jakými mohou být plastifikátory, urychlovače a zpo40 malovače tuhnutí a pojivá (např. metakaolín nebo popílek).
Jako vodní sklo bylo při přípravě použito komerčně dostupné sodné vodní sklo, u něhož byly zjištěny tyto vlastnosti - hustota 1,342 g/cm3 a molový silikátový modul 3,115.
- 1 CZ 25537 Ul
Termínem „upravené vodní sklo“ je míněno sklo, u kterého byl snížen jeho silikátový modul z původní hodnoty 3,115 na hodnotu v rozmezí 1,7 až 2,5 pomocí 50 %-ního roztoku hydroxidu sodného.
Roztok hydroxidu sodného byl připraven z 500 g destilované vody, do které bylo přidáno 500 g hydroxidu sodného v pevném stavu. Hustota připraveného 50 %-ního roztoku NaOH činila 1,55 g/cm3.
Upravené vodní sklo bylo připraveno přidáním 10,6 ml 50 %-ního roztoku hydroxidu sodného na 100 ml původního vodního skla. Takto upravené vodní sklo má molový silikátový modul pohybující se v rozmezí 1,7 až 2,5 (v závislosti na složení vodního skla) a hustotu 1,36 g/cm3. U komerčně dostupných vodních skel se hustota roztoku běžně pohybuje v rozmezí 1,30 až 1,65 g/cm3. V rámci receptury je možno použít jakékoli dostupné vodní sklo, nej důležitějším aspektem pro alkalickou aktivaci vysokopecní strusky je však jeho silikátový modul (tj. molámí poměr SiO2 a Na2O).
Výhodou navrhovaného technického řešení je možnost použití alternativních pojivových systémů při zachování požadovaných mechanických vlastností a zároveň dosažení vynikajících tepelně izolačních vlastností.
Oproti současně používaným produktům je předmět technického řešení připraven na bázi alkalicky aktivovaných systémů, u nichž byly prokázány výborné pevnostní i trvanlivostní vlastnosti. Jejich použití je přínosem také v oblasti ekologie, neboť pro jejich výrobu jsou používány zejména sekundární suroviny a odpadá tak nutnost těžby a energeticky náročného výpalu slínku pro přípravu hlavní pojivové složky, jako je tomu například u hmot s portlandským cementem. Spojením tohoto alternativního druhu pojivá s odpadem ze zpracování dřeva vzniká stavební hmota s vlastnostmi vhodnými pro uplatnění ve stavebnictví.
Objasnění výkresu
Řešení je blíže ilustrováno s pomocí obrázku, na kterém je fotografický snímek připravené geopolymemí hmoty.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Na přípravu 100 kg geopolymemí hmoty bylo smíseno 56,27 kg vysokopecní granulované strusky, 20,15 kg upraveného vodního skla (připraveného z vodního skla pomocí 50 %-ního hydroxidu sodného), 12,50 kg vody a 11,08 kg dřevěného odpadu ve formě třísek.
Příklad 2
Na přípravu 100 kg geopolymemí hmoty bylo smíseno 54,75 kg vysokopecní granulované strusky, 19,61 kg upraveného vodního skla (připraveného z vodního skla pomocí 50 %-ního hydroxidu sodného), 12,17 kg vody a 13,47 kg dřevěného odpadu ve formě třísek.
Příklad 3
Na přípravu 100 kg geopolymemí hmoty bylo smíseno 57,33 kg vysokopecní granulované strusky, 20,53 kg upraveného vodního skla (připraveného z vodního skla pomocí 50 %-ního hydroxidu sodného), 12,74 kg vody a 9,40 kg dřevěného odpadu ve formě třísek.
-2CZ 25537 Ul
U připraveného vzorku z příkladu 3 byly naměřeny následující vlastnosti směsi:
| Zkoumaná vlastnost | Zjištěná hodnota |
| Objemová hmotnost ve vysušeném stavu | 1360 kg/m3 |
| Objemová hmotnost v přirozeně vlhkém stavu | 1570 kg/m3 |
| Pevnost v tahu ohybem | 10,8 MPa |
| Pevnost v tlaku | 37,6 MPa |
| Součinitel tepelné vodivosti | O/lW.mÁK'1 |
Průmyslová využitelnost
Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle technického řešení je využitelná v různých 5 oblastech stavebního průmyslu.
Claims (6)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Geopolymemí hmota s organickým plnivem, vyznačující se tím, že 100 kg hmoty obsahuje 53 až 59 kg vysokopecní granulované strusky, 8 až 15 kg dřevěného odpadu, 18 až 22 kg upraveného vodního skla o silikátovém modulu 1,7 až
- 2,5 a 11 až 14 kg vody.io 2. Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle nároku 1, vyznačující se tím, že dřevěným odpadem jsou třísky.
- 3. Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle nároku 2, vyznačující se tím, že třískami jsou smrkové třísky.
- 4. Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle jakéhokoli z předcházejících nároků, 15 vyznačující se tím, že obsahuje dále aditiva jako plastifikátory, urychlovače a zpomalovaěe tuhnutí a pojivá.
- 5. Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle jakéhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pojivém je metakaolín nebo popílek.
- 6. Geopolymemí hmota s organickým plnivem podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující 20 se t í m , že 100 kg hmoty obsahuje 57,33 kg vysokopecní granulované strusky, 9,40 kg dřevěného odpadu, 20,53 kg upraveného vodního skla a 12,74 kg vody.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201327453U CZ25537U1 (cs) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | Geopolymerní hmota s organickým plnivem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201327453U CZ25537U1 (cs) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | Geopolymerní hmota s organickým plnivem |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ25537U1 true CZ25537U1 (cs) | 2013-06-17 |
Family
ID=48653081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201327453U CZ25537U1 (cs) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | Geopolymerní hmota s organickým plnivem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ25537U1 (cs) |
-
2013
- 2013-02-13 CZ CZ201327453U patent/CZ25537U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9034097B2 (en) | Fire protection mortar | |
| Neto et al. | Mechanical properties, drying and autogenous shrinkage of blast furnace slag activated with hydrated lime and gypsum | |
| Živica et al. | Geopolymer cements and their properties: a review | |
| ES2741587T3 (es) | Ligantes para materiales de construcción | |
| US20230090940A1 (en) | Heat and fire resistant geopolymer materials | |
| Chaipanich et al. | The properties and durability of autoclaved aerated concrete masonry blocks | |
| KR101311700B1 (ko) | 단열성 및 내구성이 우수한 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 판넬의 제조방법 및 블록의 제조방법 | |
| CN101525226A (zh) | 干粉保温砂浆 | |
| RU2013158813A (ru) | Соединения эфиров целлюлозы для улучшенных высокотемпературных эксплуатационных характеристик строительных растворов на основе систем внешнего изоляционного покрытия (eifs) | |
| RU2381191C2 (ru) | Органо-минеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе | |
| CZ25398U1 (cs) | Tepelně izolační alkalicky aktivovaná výplňová hmota na bázi sioporu | |
| KR20190129449A (ko) | 유무기 복합 시멘트 수화열 저감제 및 이를 이용한 수화열 저감 콘크리트 조성물 | |
| CZ25537U1 (cs) | Geopolymerní hmota s organickým plnivem | |
| CZ25357U1 (cs) | Tepelně izolační alkalicky aktivovaná výplňová hmota na bázi odpadu z výroby pórobetonu | |
| CZ25399U1 (cs) | Tepelně izolační alkalicky aktivovaná hmota na bázi recyklovaného skla | |
| CZ26872U1 (cs) | Tepelně-izolační hmota na bázi odpadního korku | |
| CZ23527U1 (cs) | Tepelně izolační geopolyměrní hmota na bázi recyklovaného polystyrenu | |
| CZ24266U1 (cs) | Tepelně izolační geopolymemí hmota na bázi expandovaného vermikulitu | |
| CZ26771U1 (cs) | Tepelně-izolační hmota na bázi konopného pazdeří | |
| CN103724048B (zh) | 一种墙体自保温多孔砖 | |
| KR102812321B1 (ko) | 내염해, 저발열, 저수축 콘크리트 조성물 | |
| Wang | Development and application of the light ceramsite foam concrete insulation block | |
| CZ23528U1 (cs) | Tepelně izolační geopolymerní hmota na bázi keramického kameniva | |
| CZ26769U1 (cs) | Tepelně-izolační dřevocementový kompozit | |
| Khestl et al. | Thermal insulating alkali-Activated systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20130617 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20170213 |