CZ282009B6

CZ282009B6 - Čerpatelná lehčená betonová směs

Info

Publication number: CZ282009B6
Application number: CZ94877A
Authority: CZ
Inventors: Paul Ing. Hennek; Werner Ing. Schmidtner
Original assignee: Lias-Franken Leichtbaustoffe Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1997-04-16
Also published as: CZ87794A3; DE4314996A1; ATA24794A; AT398964B; DE4314996C2

Abstract

Čerpatelná lehčená betonová směs obsahuje cement, vodu lehčené expandované kamenivo a přísadu tvořenou hemoglobinovými a celulo'zovými materiály. Složení této směsi je vyřešeno tak, že lehčená betonová směs je dobře čerpatelná a na základě přidaných přísad je možno hustotu lehčené betonové směsi a hustotu zrn lehčeného expandovaného kameniva podstatně snížit při současném podstatném zvýšení kvality lehčeného betonu, vyrobeného z této lehčené betonové směsi. Tohoto výsledku je dosaženo tím, že lehčená betonová směs obsahuje přísady v podílovém hmotnostním množství od 0,1 do 10 dílů, vztaženo na 1 000 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž 100 hmotnostních dílů směsi hemoglobinového a celulo'zového materiálu obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulo'zového materiálu, přičemž obsah vzduchových po'ru činí nejvýše 10 objemových procent.ŕ

Description

(57) Anotace:

Čerpatelná lehčená betonová směs cementu, vody, lehčeného expandovaného kameniva a přísady tvořené hemoglobinovými a celulózovýml materiály obsahuje dále podíl záměsové vody ve formě volné vody, má obsah vzduchových pórů a obsahuje celulózové materiály ve větším množství než hemogloblnové materiály. Přísady pro zlepšení čerpatelnostl, tvořené hemoglobinovými a celulózovýml materiály. Jsou v betonové směsi obsaženy v hmotnostním množství od 0,1 do 10 dílů, vztaženo na 1000 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž 100 hmotnostních dílů směsi hemoglobinových a celulózových přísad obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu a obsah vzduchových pórů činí nejvýše 10 objemových procent celého objemu lehčené betonové směsi.

Čerpatelná lehčená betonová směs

Oblast techniky

Vynález se týká čerpatelné lehčené betonové směsi připravené smísením cementu, vody, kameniva obsahujícího lehčený expandovaný materiál a přísad, tvořených hemoglobinovými 5 a celulózovými látkami, která obsahuje podíl přidané vody ve formě volné vody, přičemž tato směs obsahuje vzduchové póry a obsah celulózového materiálu je větší než množství hemoglobinového materiálu.

Dosavadní stav techniky

Známá lehčená betonová směs tohoto druhu, popsaná v DE-PS 27 53 592, má poměrně vysoký ío obsah vzduchových pórů, který dosahuje v objemovém množství 33 % nebo i více procent. Pro dosažení tohoto vysokého objemu vzduchových pórů je nutné vysokootáčkové míchání směsi, při kterém ovšem dochází k poškozování nebo drobení částic expandovaných materiálů kameniva, což nepříznivě ovlivňuje kvalitu hotoveného lehčeného betonu. V tomto spisu nejsou uvedeny žádné bližší podrobnosti o specifických vlastnostech použitých expandovaných materiálů, 15 zejména o hustotě jejich zrn a o sypné hustotě materiálu, pouze je uvedeno, že lehčený beton v suchém stavu má hustotu od 0,5 do 1,5 kg/dm³. Známá lehčená betonová směs obsahuje, vztaženo na 1000 hmotnostních dílů přidávané vody, značné množství, například 60 hmotnostních dílů, přísad. Pokud je u této lehčené betonové směsi podíl celulózových materiálů vyšší než obsah hemoglobinových materiálů, obsahuje zpravidla na 100 hmotnostních 20 dílů přísad asi 37,5 hmotnostních dílů hemoglobinových materiálů a 62,5 hmotnostních dílů celulózových materiálů. Jestliže by měla být tato lehčená betonová směs dobře čerpatelná, je nutno zachovat volnou vodu ve formě pěny, aby tak tato voda nemohla být zatlačována čerpacím tlakem do expandovaných lehčených částic kameniva. Vlastnosti lehčených betonů, vyrobených z této lehčené betonové směsi, zejména pokud se týká jejich trvanlivosti, pevnosti 25 a zpracovatelnosti, však nejsou dobré.

Obvyklé lehčené betonové směsi, jejichž složení odpovídá normě, jsou v praxi dobře čerpatelné, jestliže mají hustotu vyšší než 1400 kg/m^J, což je spojeno s nutností použití kameniva s hustotou zrn lehčených expandovaných materiálů vyšší než 1,1 kg/dm³. Pro mnohé případy použití je nutné přidávat do lehčené betonové směsi expandované částice kameniva s hustotou menší než 30 1,1 kg/m³. Obvyklé lehčené betonové směsi s lehčenými expandovanými materiály takové nižší hustoty však nejsou prakticky čerpatelné, protože obvykle používaná hydraulická čerpadla na betonovou směs, zejména pístová čerpadla nebo rotorová čerpadla, se prakticky již po prvním čerpacím cyklu ucpou. U částic kameniva, majících malou hustotu, jsou patrné velké póry a také propojovací kanálky, popřípadě průchody s velkým průměrem, propojující póry s povrchem 35 částic. Působením tlaku vznikajícího při čerpání proniká volná voda obsažená v lehčené betonové směsi v poměrně značném množství do částic lehčených expandovaných materiálů, obsahujících velké vnitřní póry, takže lehčená betonová směs ztrácí velmi rychle viskozitu potřebnou pro zachování čerpatelnosti, popřípadě stupeň tekutosti, který je rovněž nezbytný pro zajištění čerpatelnosti směsi.

Přidáním většího množství vody než je množství potřebné pro zajištění zpracovatelnosti betonové směsi se čerpatelnost směsi zlepší. Normami je však množství přidávané vody omezeno, aby se zajistila dostatečná životnost stavebních dílů a aby byl vodní součinitel betonové směsi, vyjadřující poměr vody k cementu, menší nebo roven 0,55 (Euronorm 206). Při zachování tohoto vodního součinitele může být lehčená betonová směs pro lehčený beton 45 s hustotou nižší než 1400 kg/m³ zpracovávána, ale nemůže být dopravována pomocí čerpadel na betonovou směs. Přidáním ztekucovacích přísad se zpracovatelnost směsi dále zlepšuje i při zachování původního vodního součinitele, avšak ani tato směs se nemůže dopravovat čerpadly,

- 1 CZ 282009 B6 protože volná voda a směs volné vody a ztekucovací přísady nohou stále ještě volně pronikat do velkých pórů a propojovacích kanálků v částicích lehčeného kameniva.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit složení lehČené betonové směsi uvedeného druhu, která by byla prakticky dobře čerpatelná a u které by mohla být na základě přidání přísad hustota lehčené 5 betonové směsi a hustota zrn lehčeného expandovaného kameniva výrazně snížena a vlastnosti lehčených betonů, vyrobených z této lehčené betonové směsi, mohly být výrazně zlepšeny.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen čerpatelnou lehčenou betonovou směsí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přísady pro zlepšení čerpatelnosti jsou v betonové směsi obsaženy 10 v hmotnostním množství od 0,1 do 10 dílů, vztaženo na 1000 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž 100 hmotnostních dílů směsi hemoglobinových a celulózových přísad obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu a obsah vzduchových pórů činí nejvýše 10 objemových procent celého objemu lehčené • betonové směsi.

Složením lehčené betonové směsi podle vynálezu s uvedeným dávkováním hemoglobinových a celulózových přísad se dosáhne toho, že připravená lehčená betonová směs je čerpatelná hydraulickými čerpadly na betonovou směs, pracujícími s určitým maximálním čerpacím tlakem, aniž by přitom docházelo k blokování nebo ucpávání částí čerpací soustavy lehčenou betonovou směsí, která by bez uvedených přísad nebyla čerpatelná. Pro čerpání je tak možno použít 20 lehčeného expandovaného kameniva s podstatně nižší hustotou než tomu bylo u dříve používaných čerpatelných směsí. V rámci lehčených betonových směsí, odpovídajících svým složením obvyklým normovým směsím, jsou tyto směsi čerpatelné i při použití lehčeného expandovaného kameniva s hustotou zrn nižší než 1,1 kg/dm³, popřípadě při celkové hustotě lehčené betonové směsi nižší než 1400 kg/m³. Působením přísad a roztíracího účinku míchacích 25 nástrojů se volná voda převede do určitého druhu nerozpustného gelu a jemně se disperguje.

Dávkování a rozdělení koloidní látky v čerstvé betonové směsi je takové, že koloidní látka nemůže při čerpání pronikat do pórů lehčeného expandovaného kameniva a kulovitým tvarem koloidu je dosaženo účinku jako při kuličkovém uložení. Tím si lehčená betonová směs zachovává i při určitém maximálním čerpacím tlaku stupeň viskozity, který je pro čerpání 30- nezbytný.

Důležité také je, že míchání lehčené betonové směsi může probíhat podobně jako u dosud známých směsí v zařízení pracujícím s nízkým počtem otáček, to znamená s počtem otáček nižším než 100 ot/min. Částice lehčeného expandovaného kameniva nejsou hydrofobizovány a nejsou také nasyceny vodou ve vakuovacím zařízení. Při míšení lehčené betonové směsi je 35 možno nastavit takové mísící podmínky, které se používají při přípravě normových lehčených betonových směsí s vodním součinitelem rovným nebo menším než 0,55. Vodní součinitel, to znamená poměr vody k cementu, nižší nebo roven 0,55 je nastaven na základě podmínek pro gelovatění, ačkoliv u lehčené betonové směsi podle vynálezu je poměr přidávané vody k cementu větší než 0,55, například může mít až hodnotu 1. Tak zvaná volná voda je ve směsi přítomna ve 40 formě gelu, přičemž tvorba gelu je podmíněna vysokým obsahem celulózy. Hustota zrn lehčeného expandovaného kameniva je zpravidla menší než 1,1 kg/dm³, zejména je menší než l kg/dm³, přičemž hustota lehčené betonové směsi je menší než 1400 kg/m³, zejména je menší než 1300 kg/m³.

Hemogiobinovým materiálem je zpravidla takový materiál, který obsahuje v hmotnostním 45 množství nejméně 98 % hemoglobinu a krvinek a který obsahuje méně než 0,4 % chloridu.

Celulózovým materiálem je zpravidla methylhydroxycelulóza s dynamickou viskozitou nejméně 10 000 mPa.s. Expandovaným-lehčeným kamenivem je zpravidla keramzit nebo expandit, to znamená expandovaná břidlice. V praxi je zejména účelné a výhodné, jestliže jsou přísady přimíšeny v hmotnostním množství 0,3 až 8 dílů na 1000 dílů přidávané vody a/nebo jestliže

-2 CZ 282009 B6 směs 100 dílů hemoglobinových látek + celulózových látek obsahuje 20 až 30 hmotnostních dílů hemoglobinových látek a 80 až 70 hmotnostních dílů celulózových látek.

Příklady provedení vynálezu

V prvním příkladném provedení vynálezu je lehčená betonová směs využita pro vytváření vrstvy vyrovnávacího betonu pro opravy betonových konstrukcí, které jsou vytvořeny z lehčených, tepelně izolačních betonů. Tato lehčená betonová směs obsahuje vzduchové póry v objemovém množství 10 %, přísady v hmotnostním množství 4,6 dílů, hemoglobínové látky v hmotnostním množství 24 dílů a celulózové látky v hmotnostním množství 76 dílů. Tato směs se smísí s 850 litry keramzitu, popřípadě jiné expandované hlíny, mající hustotu částic 0,6 kg/dm³io a sypnou hustotu 0,3 kg/litr, 200 litrů písku, 260 kg cementu a 260 litrů vody. Vytvořený Iehčený beton má v případě použití lehčeného plniva s hustotou zrn 1,2 kg/dm³ a sypnou hustotou 0,5 kg/litr hustotu v čerstvém stavu menší než 700 kg/m³ a pevnost větší než 5 N/mm². Vyrobený Iehčený beton má při použití křemičitého písku hustotu v čerstvém stavu menší než 700 kg/m³a pevnost větší než 6 N/mm².

V druhém příkladném provedení vynálezu byla připravena lehčená betonová směs pro výrobu lehčeného betonu LB 15. Lehčená betonová směs má obsah pórů menší než 5 % objemových a obsahuje přísady v hmotnostním množství 1 %, hemoglobínové materiály v hmotnostním množství 22 % a celulózové materiály v hmotnostním množství 78 %. Při přípravě této lehčené betonové směsi se smísí 800 litrů keramzitu nebo jiné lehčené hlíny s hustotou částic 0,7 kg/dm³20 a sypnou hustotou 0,4 kg/litr, 550 litrů písku, 350 kg cementu a 260 litrů vody. Takto vyrobený beton má, jestliže bylo použito lehčeného písku s hustotou zrn 1,5 kg/dm³ a sypnou hustotou 0,7 kg/litr, hmotnost v čerstvém stavu menší než 1100 kg/m³ a pevnost větší než 18 N/mm².

V případě použití křemičitého písku má Iehčený beton hustotu v čerstvém stavu menší než 1400 kg/m³ a pevnost větší než 23 N/mm².

Claims

25 PATENTOVÉNÁROKY

1. Čerpatelná lehčená betonová směs cementu, vody, lehčeného expandovaného kameniva a přísady tvořené hemoglobinovými a celulózovými materiály, která obsahuje podíl záměsové vody ve formě volné vody, má obsah vzduchových pórů a ve které jsou celulózové materiály obsaženy ve větším množství než hemoglobínové materiály, vyznačující se tím, že 30 přísady pro zlepšení čerpatelnosti jsou v betonové směsi obsaženy v hmotnostním množství od 0,1 do 10 dílů, vztaženo na 1000 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž 100 hmotnostních dílů směsi hemoglobinových a celulózových přísad obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu a obsah vzduchových pórů činí nejvýše 10 objemových procent celého objemu lehčené betonové směsi.

35
2. Čerpatelná lehčená betonová směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje přísady v podílovém hmotnostním množství od 0,3 do 8 dílů, vztaženo na 1000 hmotnostních dílů záměsové vody.
3. Čerpatelná lehčená betonová směs podle nároků 1 nebo 2, vyznačující še tím, že ve 100 hmotnostních dílech směsi hemoglobinových a celulózových materiálů jsou 40 obsaženy hemoglobínové materiály v množství 20 až 30 hmotnostních dílů a celulózové materiály v množství 80 až 70 hmotnostních dílů.