CZ87794A3

CZ87794A3 - Pumpable expanded concrete mixture

Info

Publication number: CZ87794A3
Application number: CZ94877A
Authority: CZ
Inventors: Paul Ing Hennek; Werner Ing Schmidtner
Original assignee: Lias Franken Leichtbau Gmbh
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1994-12-15
Also published as: DE4314996A1; CZ282009B6; ATA24794A; AT398964B; DE4314996C2

Description

(57) Čerpatelni lehčeni betonová smis obsahuje cement, vodu lehčené expandované kamenivo a přísadu tvořenou hemoglobinovými a celulózovými materiály. Složení této směsi je vyřešeno tak, že lehčená betonová smés je dobře čerpatelni a na základě přidaných přísad je možno hustotu lehčeni betonové směsi a hustotu zrn lehčeného expandovaného kameniva podstatné 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 1000 hmotnostních dílů záměsové vody, přičemž 100 hmotnostních dílů směsi hemoglobinového a celulózového materiálu obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu, přičemž obsah vzduchových póru činí nejvýše 10 objemových procent.

Čerpatelná lehčená betonová směs ; ί 7 c ~

Oblast techniky

Vynález se týká čerpatelné lehčené betonové směsi, která je připravena smísením cementu, vody, kameniva obsahujícího lehčený expandovaný materiál a přisaď, tvořenýchhemoglobinovými 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 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, 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 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 a zpracovatelnosti, však nejsou dobré.

Obvyklé lehčené betonové směsi, jejichž složení odpovídá normě, jsou v praxi dobře čerpatelné, jestliže mají hustotu vyšší než 1400kg/m³, 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 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 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 rovnéž 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 s hustotou nižší než 1400 kg/m³zpracovávána, ale nemůže být dopravována pomocí čerpadel na betonovou směs. Přidáním ztekucovacích přísad se zpracovatel3 nost směsi dále zlepšuje i při zachování původního vodního součinitele, avšak ani tato směs se nemůže dopravovat čerpadly, 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 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 lehčená betonová směs obsahuje na 1000 hmotnostních dílů přidávané vody 0,1 až 10 hmotnostních dílů přísad a ve směsi 100 hmotnostních dílů hemoglobinového a celulózového materiálu je obsaženo 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu, přičemž objem vzduchových pórů je do 10%.

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 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 hustotu 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 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 smés zachovává i při určitém maximálním čerpacím tlaku stupeň viskozity, který je pro čerpání 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 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 podle vynálezu je poměr přidávané vody než 0,55, například může mít až hodnotu 1.

Tak zvaná volná voda je ve směsi přítomna ve 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 1 kg/dm³, přičemž hustota lehčené betonové směsi je menší než 1400 kg/m³, zejména je menší než 1300 kg/m³.

betonové smési k cementu větší

Hemoglobinovým materiálem je zpravidla takový materiál, který obsahuje v hmotnostním 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 1 000 dílů přidávané vody a/nebo jestliže směs 100 dílů hemoglobinových látek + celulózových látek obsahuje 20 až 30 hmotnostních dílů hemoglobinových látek a 80 až 70 hmotnostních dílů celulózových látek.

Příklady provedeni 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%, hemoglobinové látky v hmotnostním množství 24% a celulózové látky v hmotnostním množství 76%. Tato směs se smísí s 850 litry keramzitu, popřípadě jiné expandované hlíny, mající hustotu částic 0,6 kg/dm³ a sypnou hustotu 0,3 kg/litr, 200 litrů písku, 260 litrů cementu a 260 litrů vody. Vytvořený lehčený 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/m³a pevnost větší než 5 N/mm². Vyrobený lehčený beton má při použití křemičitého písku hustotu v čerstvém stavu menší než 750 kg/m³ a 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%, hemoglobinové materiály v hmotnostním množství 22% a celulózové materiály v hmotnostním množství 78%. Při přípravě této lehčené betono6 vé směsi se smísí 800 litrů keramzitu nebo jiné lehčené hlíny s hustotou částic 0,7 kg/dm³ a sypnou hustotou 0,4 feg/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 11Ó0 kg/m³ a pevnost větší než 18 N/mm². V případě použití křemičitého písku má lehčený beton hustotu v čerstvém stavu menší než 1400 kg/m³a pevnost větší než 23 N/mm².

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Čerpatelná lehčená betonová směs obsahující cement, vodu, lehčené expandované kamenivo a přísadu tvořenou hemoglobinovými a celulózovými materiály, která obsahuje podíl záměsové vody ve formě volné vody, která vykazuje obsah vzduchových pórů a ve které jsou celulozové materiály obsaženy ve větším množství než hemoglobinové materiály, vyznačující se tím, že 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 celulózového materiálu obsahuje 10 až 35 hmotnostních dílů hemoglobinového materiálu a 90 až 65 hmotnostních dílů celulózového materiálu, přičemž obsah vzduchových pórů činí nejvýše 10 objemových procent.
2. Čerpatelná lehčená betonová směs podle nároku 1, v yznačující se tím, že obsahuje přísady v podílovém hmotnostním množství od 0,3 do 8 dílů, vztaženo na 1 000 hmotnostních dílů záměsové vody.
3. čerpatelná lehčená betonová směs podle nároku l nebo 2,vyznačující se tím, že ve 100 hmotnostních dílech směsi hemoglobinových a celulózových materiálů jsou obsaženy hemoglobinové materiály v množství 20 až 30 hmotnostních dílů a celulozové materiály v množství 80 až 70 hmotnostních dílů.