CZ305434B6 - Heat-insulating system based on ceramic, plaster or cement foam filled brick - Google Patents

Heat-insulating system based on ceramic, plaster or cement foam filled brick Download PDF

Info

Publication number
CZ305434B6
CZ305434B6 CZ2013-880A CZ2013880A CZ305434B6 CZ 305434 B6 CZ305434 B6 CZ 305434B6 CZ 2013880 A CZ2013880 A CZ 2013880A CZ 305434 B6 CZ305434 B6 CZ 305434B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
foam
cement
gypsum
water
plaster
Prior art date
Application number
CZ2013-880A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2013880A3 (en
Inventor
Petr Ptáček
Tomáš Opravil
Eva Bartoníčková
František Šoukal
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Priority to CZ2013-880A priority Critical patent/CZ2013880A3/en
Publication of CZ305434B6 publication Critical patent/CZ305434B6/en
Publication of CZ2013880A3 publication Critical patent/CZ2013880A3/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

In the present invention, there is described a heat-insulating system intended for use in building industry, comprised of a ceramic brick, the cavities of which are filled with plaster or cement foam prepared by mixing together a suspension of plaster or cement with water, optionally filling agents or substances influencing solidification of a foam prepared by aeration of a mixture of water and a foam-forming substance. The invention also relates to a process for preparing the above-described heat-insulating system by incorporation of a plaster or cement foam into cavities of a fired ceramic brick by casting or injection. After solidification, a continuous spatial structure of light, insulating, environment friendly, non-combustible and easily recyclable material, suitable for use in building industry, is formed in the brick cavity.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká lehkého, ekologicky nezávadného izolačního systému na bázi keramické cihly plněné sádrovou nebo cementovou pěnou, případně s lehčeným kamenivem a/nebo látkou ovlivňující rychlost tuhnutí, výhodně využitelného ve stavebnictví.The invention relates to a lightweight, environmentally friendly ceramic brick-based insulation system filled with gypsum or cement foam, optionally with a lightweight aggregate and / or a solidifying agent, preferably useful in the construction industry.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Chemické složení anebo struktura tepelně izolačních materiálů omezuje postup tepla. Jako izolační materiál se nejčastěji používá přírodní nebo syntetická guma, pěnový polystyren, fenolická pěna, polyethylénová pěna, polyuretanová pěna, aj. Z anorganických materiálů pak pěnové sklo, křemičitan vápenatý, expandované jíly, perlit a vermikulit, křemelina, lehčené betony (kamenivo, provzdušňování a zpěňování), aj. Mezi vláknité izolační materiály, které jsou složené z přírodních nebo průmyslově vyráběných vláken, pak patří buničitá izolace, dřevitá vlna, minerální vlákna, skelná a horninová vlna, uhlíková vlákna, aj. V případě, že není použité pojivo, označuje se materiál jako volná izolace. Vrstva izolačního materiálu včetně opláštění nebo povrchových vrstev se označuje jako izolační výrobek, v případě více navzájem spojených vrstev izolace pak jako kompozitní izolační výrobek. Může se jednat o kvádr, desku, panel, blok, rohož, roly, segment, tvarovku, plsť, volnou vlnu, atd. V kombinaci s více materiály nebo výrobky tvoří tepelně izolační materiál tzv. tepelně izolační systémy nebo kompozitní tepelně izolační systémy v případě, že jsou navzájem jednotlivé složky spojeny bez vzduchových mezer.The chemical composition and / or structure of the thermal insulation materials limit the heat transfer. As an insulating material, natural or synthetic rubber, foamed polystyrene, phenolic foam, polyethylene foam, polyurethane foam, etc. are most often used. fibrous insulating materials that are composed of natural or industrially manufactured fibers include cellulose insulation, wood wool, mineral fibers, glass and rock wool, carbon fibers, etc. In the absence of a binder, the material is referred to as loose insulation. A layer of insulating material including sheathing or surface layers is referred to as an insulating product, and in the case of multiple interconnected layers of insulation, a composite insulating product. It can be a block, slab, panel, block, mat, rolls, segment, fitting, felt, loose wool, etc. In combination with multiple materials or products, the thermal insulation material forms so-called thermal insulation systems or composite thermal insulation systems that the individual components are connected to one another without air gaps.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tepelně izolační systém podle vynálezu není odvozen z žádného typu tepelně izolačního materiálu uvedeného v české technické normě ČSN EN ISO 9229, která je českou verzí evropské normy EN ISO 9229:2007.The thermal insulation system according to the invention is not derived from any type of thermal insulation material specified in the Czech technical standard ČSN EN ISO 9229, which is the Czech version of the European standard EN ISO 9229: 2007.

Předmětem vynálezu je tepelně izolační systém pro použití ve stavebnictví, sestávající z keramické cihly, jejíž dutiny jsou vyplněny sádrovou nebo cementovou pěnou, připravenou smísením suspenze sádry nebo cementu s vodou v hmotnostním poměru voda / sádra nebo voda / cement 0,3 až 0,8 s pěnou připravenou provzdušněním směsi vody a pěnotvomé látky, kdy objemová hmotnost sádrové nebo cementové pěny činí nejméně 25 kgxm 3.The object of the invention is a thermal insulation system for use in construction, consisting of a ceramic brick whose cavities are filled with gypsum or cement foam prepared by mixing a slurry of gypsum or cement with water in a water / gypsum or water / cement weight ratio of 0.3 to 0.8 with foam prepared by aerating a mixture of water and a foaming agent, where the bulk density of the gypsum or cement foam is at least 25 kg x m 3 .

Objem přidané pěny se volí s ohledem na požadovanou objemovou hmotnost izolantu. Objemový poměr suspenze sádry nebo cementu s vodou k pěně je výhodně 1 : 1 až 1 : 5. U velmi hutných pěn hrozí, že se mezi voštinami cihly neudrží a prodlužuje se také čas, za který izolační systém (tj. cihla s dutinami vyplněnými sádrovou pěnou) dosáhne manipulační pevnosti. Zatímco izolační systém s velmi lehkou pěnou je prakticky ihned manipulovatelný, při velkém objemu přidané pěny může být izolační výplň po zatuhnutí velmi křehká anebo je připravená pěna nestabilní a rychle padne.The volume of foam added is selected with respect to the desired density of the insulator. The volume ratio of the slurry of gypsum or cement with water to foam is preferably 1: 1 to 1: 5. For very dense foams, there is a risk that the honeycombs of the brick will not be maintained and the insulation time (i.e. brick with gypsum-filled cavities). foam) reaches handling strength. While the very light foam insulation system is practically instantly manageable, with a large volume of foam added, the insulation filler can become very brittle after solidification or the prepared foam is unstable and falls quickly.

Do záměsi lze výhodně přidávat plniva, jako např. lehčené kamenivo, obrus, vlákna anebo látky ovlivňující rychlost tuhnutí, jako například superplastifikátory.Fillers such as cellular aggregates, abrasion, fibers and / or solidification agents such as superplasticizers may be advantageously added to the blend.

Předmětem vynálezu je také způsob výroby izolačního systému, kdy se sádrová nebo cementová pěna vpraví litím za normálního tlaku nebo vstřikováním do dutin vypálené keramické cihly za použití pěnícího zařízení s výstupním otvorem uzpůsobeným rozměrům a tvaru dutin plněného cihelného prvku a nechá se ztuhnout. Po zatuhnutí pojivá, se získá tuhá pěna, jejíž struktuře udílí pevnost a mechanickou soudržnost vazba na bázi hydrátů. Pěna je stabilizována snížením obsahuThe present invention also provides a method of manufacturing an insulating system wherein the gypsum or cement foam is injected into a cavity of a fired ceramic brick by casting at normal pressure or by injection into a cavity using a foaming device having an orifice adapted to the cavity size and shape of the filled brick element. Upon binding of the binder, a rigid foam is obtained whose structure imparts strength and mechanical cohesion to a hydrate-based bond. The foam is stabilized by reducing the content

- 1 CZ 305434 Β6 vody, která je spotřebována při hydrataci pojivové fáze a odsáta do porézního střepu cihly. Množstvím pěny, která je do suspenze pojivá zamíchána, lze získat pěny vylehčené až na objemovou hmotnost 25 kg*m \ které se tak z hlediska objemové hmotnosti vyrovnají expandovanému polystyrenu (EPS).The water which is consumed during the hydration of the binder phase and aspirated into the porous shard of the brick. The amount of foam which is mixed into the binder suspension can provide foams which are lightweight up to a density of 25 kg * m < 3 > and thus equal to expanded polystyrene (EPS) in terms of density.

Při hydrataci a tuhnutí je z pěny odsávána voda a tím se stabilizuje struktura tuhé pěny hydratačních produktů. Voda je z pěny odsávána také porézním střepem keramické cihly. Strukturu této pěny tvoří vzduchem vyplněné bublinky, přičemž objemově může být vzduch zastoupen až z 90 %. Pevný podíl pěny tvoří spojitou prostorovou strukturu, jejíž mechanické vlastnosti zajišťuje vazba na bázi hydrátů. Výsledkem je velmi lehký, ekologicky nezávadný, nehořlavý tepelně izolační systém, který lze snadno recyklovat.During hydration and solidification, water is drawn from the foam to stabilize the structure of the rigid foam of the hydration products. Water is also extracted from the foam by a porous shard of ceramic brick. The structure of this foam is formed by air-filled bubbles, and the volume of air can be up to 90%. The solid fraction of the foam forms a continuous spatial structure whose mechanical properties are ensured by a hydrate-based bond. The result is a very lightweight, environmentally friendly, non-flammable thermal insulation system that is easy to recycle.

Zatuhnutím uvedeným způsobem připravené sádrové pěny, jíž se vyplní dutiny keramické cihly, vzniká izolační systém. Sádrovec, který je produktem hydratace sádrových pojiv, je běžnou složkou zemin a hlín a nepředstavuje tak ekologické riziko a pojivý systém může být mnohem snáze recyklován. Vystavením zvýšené teplotě dehydratuje sádrovec přes hemihydrát na anhydrit za uvolnění plynné vody. Proces je endotermní a systém se tak ochlazuje. Není zde tedy nebezpečí podporování hoření nebo uvolňování toxických plynů při hoření. Endotermní rozklad vykazují také produkty hydratace cementového pojivá. Oproti použití sádrových pojiv, je zde však nevýhoda delšího času pro zatuhnutí pěny, než systém získá manipulační pevnost. Izolační systém podle vynálezu je výhodně využitelný ve stavebnictví.By setting the gypsum foam prepared in this way, which fills the cavities of the ceramic brick, an insulation system is formed. Gypsum, which is a product of hydration of gypsum binders, is a common component of soils and clays and thus does not pose an environmental risk and the binder system can be more easily recycled. By exposure to elevated temperature, gypsum dehydrates through hemihydrate to anhydrite, releasing gaseous water. The process is endothermic and the system cools down. Thus, there is no danger of promoting combustion or releasing toxic gases upon combustion. Hydration products of the cement binder also exhibit endothermic decomposition. Compared to the use of gypsum binders, however, there is the disadvantage of a longer time for the foam to set before the system gains handling strength. The insulation system according to the invention is advantageously applicable in the building industry.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Obr. 1: Izolační systém keramické cihly plněné sádrovou pěnou.Giant. 1: Insulation system of ceramic brick filled with gypsum foam.

Vynález je dále vysvětlen pomocí příkladů provedení, které však žádným způsobem neomezují jiná možná provedení v rozsahu nároků na ochranu.The invention is further elucidated by means of exemplary embodiments, which in no way limit the other possible embodiments within the scope of the claims.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1: Příprava izolačního systému na bázi keramické cihly plněné sádrovou pěnou (obr. 1)Example 1: Preparation of an insulating system based on a ceramic brick filled with gypsum foam (Fig. 1)

Do pasty vzniklé rozmícháním sádry ve vodě v hmotnostním poměru voda/sádra 0,3 se přidala pěna, která se připravila smísením a napěněním směsi komerčně dostupné povrchově aktivní látky s vodou. Poměr záměsi k přidávané pěně byl 1 : 5. Do záměsi se před přidáním pěny přidalo lehčené kamenivo. Pěna se vpravila do dutin vypálené keramické cihly litím. Zatuhnutím uvedeným způsobem připravené sádrové pěny, jíž se vyplnily dutiny keramické cihly, vznikl izolační systém s objemovou hmotností 25 kgm-3.A foam was added to the paste formed by mixing gypsum in water at a water / gypsum weight ratio of 0.3, which was prepared by mixing and foaming a mixture of a commercially available surfactant with water. The ratio of blend to added foam was 1: 5. Lightweight aggregate was added to the blend before the foam was added. The foam was introduced into the cavities of the fired ceramic brick by casting. Solidification of the gypsum foam prepared in this way, which filled the cavities of the ceramic brick, resulted in an insulation system with a density of 25 kgm -3 .

Příklad 2: Příprava izolačního systému na bází keramické cihly plněné cementovou pěnouExample 2: Preparation of a ceramic brick-filled insulating system filled with cement foam

Do cementové kaše připravené smícháním cementu s vodou v hmotnostním poměru voda/cement 0,5 se přidala pěna, připravená stejným postupem, jakje uveden v příkladu l. Poměr záměsi k přidávané pěně byl 1 : 2. Pěna se vpravila do dutin vypálené keramické cihly vstřikováním. Zatuhnutím připravené cementové pěny vyplňující dutiny keramické cihly se získal izolační systém podle vynálezu.To the cement slurry prepared by mixing cement with water at a water / cement ratio of 0.5, a foam was prepared according to the same procedure as in Example 1. The ratio of admixture to the added foam was 1: 2. The foam was injected into the cavities of the fired ceramic brick by injection. . By setting the prepared cement foam filling the cavities of the ceramic brick, an insulation system according to the invention was obtained.

- 7 .- 7.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Izolační systém podle vynálezu je velmi lehký, ekologicky nezávadný, nehořlavý, lze jej snadno recyklovat aje výhodně využitelný ve stavebnictví.The insulation system according to the invention is very light, environmentally friendly, non-flammable, easy to recycle and advantageously used in construction.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (4)

recyklovat aje výhodně využitelný ve stavebnictví.recyclable and is useful in the construction industry. PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Izolační systém pro použití ve stavebnictví, vyznačující se tím, že sestává z keramické cihly, jejíž dutiny jsou vyplněny sádrovou nebo cementovou pěnou, připravenou smísením suspenze sádry nebo cementu s vodou v hmotnostním poměru voda / sádra nebo voda / cement 0,3 až 0,8 s pěnou připravenou provzdušněním směsi vody a pěnotvomé látky, kdy objemová hmotnost sádrové nebo cementové pěny činí nejméně 25 kg*m 3.An insulating system for use in the construction industry, characterized in that it consists of a ceramic brick whose cavities are filled with gypsum or cement foam, prepared by mixing a slurry of gypsum or cement with water in a water / gypsum or water / cement weight ratio of 0.3 to 0,8 with foam prepared by aeration of a mixture of water and a foaming agent, where the bulk density of the gypsum or cement foam is at least 25 kg * m 3 . 2. Izolační systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že objemový poměr suspenze sádry nebo cementu s vodou k pěně připravené provzdušněním směsi vody a pěnotvomé látky je 1 : 1 až 1 : 5.Insulation system according to claim 1, characterized in that the volume ratio of the slurry of gypsum or cement with water to the foam prepared by aerating the mixture of water and foaming agent is 1: 1 to 1: 5. 3. Izolační systém podle nároků la2, vyznačující se tím, že sádrová nebo cementová pěna dále obsahuje plniva vybraná ze skupiny zahrnující lehčené kamenivo, obrus, vlákna a/nebo látky ovlivňující rychlost tuhnutí.Insulation system according to claims 1 to 2, characterized in that the gypsum or cement foam further comprises fillers selected from the group consisting of expanded aggregate, abrasion, fibers and / or solidifying agents. 4. Způsob výroby izolačního systému podle nároků laž3, vyznačující se tím, že se sádrová nebo cementová pěna vpraví litím nebo vstřikováním do dutin vypálené keramické cihly a nechá se ztuhnout.Method for producing an insulating system according to claims 1 to 3, characterized in that the gypsum or cement foam is introduced into the cavities of the fired ceramic brick by casting or injection and allowed to solidify.
CZ2013-880A 2013-11-13 2013-11-13 Thermally insulating system based on ceramic brick filled with gypsum or cement foam CZ2013880A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-880A CZ2013880A3 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Thermally insulating system based on ceramic brick filled with gypsum or cement foam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-880A CZ2013880A3 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Thermally insulating system based on ceramic brick filled with gypsum or cement foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305434B6 true CZ305434B6 (en) 2015-09-16
CZ2013880A3 CZ2013880A3 (en) 2015-09-16

Family

ID=54151423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-880A CZ2013880A3 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Thermally insulating system based on ceramic brick filled with gypsum or cement foam

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2013880A3 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB461314A (en) * 1935-08-06 1937-02-08 Henry Warburton Improvements in, and relating to, bricks
CN101560809A (en) * 2008-04-15 2009-10-21 穆立彬 Novel insulating brick
CN201581544U (en) * 2010-01-13 2010-09-15 黄锡泉 Heat insulating brick

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB461314A (en) * 1935-08-06 1937-02-08 Henry Warburton Improvements in, and relating to, bricks
CN101560809A (en) * 2008-04-15 2009-10-21 穆立彬 Novel insulating brick
CN201581544U (en) * 2010-01-13 2010-09-15 黄锡泉 Heat insulating brick

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://www.cihly-ecoton.cz/index.php?los=produkty/evoton/predstaveni, 31.8.2011 *
http://www.heluz.cz/katalog/cihly-pro-obvodove-a-vnitrni-zdivo/cihly-heluz-family-108/, 9.2.2013 *
http://www.tzb-info.cz/8439-tepelne-technicke-parametry-cihel-minulost-soucasnost-a-budoucnost, 2.4.2012 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013880A3 (en) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8070876B1 (en) Fireproof insulating cementitious foam comprising phase change materials
KR101808663B1 (en) Thermal Insulation Material and Method For Manufacturing Same
US20130280518A1 (en) Building material and building system element as well as method of production thereof
CN103011896A (en) Foam concrete
JP6681272B2 (en) Composition and non-combustible material
Doleželová et al. Lightweight gypsum based materials: Methods of preparation and utilization
Wahane Manufacturing process of AAC block
CN106564261B (en) A kind of lightweight composite fire-proof heat insulating decorative board and preparation method
CN103922661B (en) A kind of air-conditioning-type foamed concrete material and preparation method thereof
DK3156383T3 (en) Process for preparing an inorganic foam material
CN101244919B (en) Technique for producing loess foaming light brick
CN103964890A (en) Novel foam concrete thermal-insulation building block and preparation method thereof
CZ305434B6 (en) Heat-insulating system based on ceramic, plaster or cement foam filled brick
CN108285361A (en) Self-compaction sulphate aluminium cement ceramsite foam concrete and preparation method thereof
RU2605110C1 (en) Wood-cement mixture for making building blocks
CN106587810A (en) Composite foam cement insulation board
EP3568275B1 (en) Building brick and manufacturing method thereof
CZ21513U1 (en) Maintenance ready-mixed plaster
US20220274874A1 (en) Process for producing a pore-containing granulate and a pore-containing artificial stone
CA3060992A1 (en) An insulation material and method of making same
RU2577348C1 (en) Reinforced plaster-polysterene concrete mixture
Miryuk Porous magnesia compositions with various fillers
JPH06144950A (en) Production of ceramic lightweight building material
UA77760U (en) Process for the production of ecologically clean, granulated, reinforced polystyrene concrete
JP2000063161A (en) Filler inorganic hydraulic composition and board material