FI66168C - Framstaellning av laettbetong - Google Patents

Description

1 66168

Kevyen betonin valmistus

Keksinnön kohteena on menetelmä kevyen betonin valmistamiseksi lisäämällä paisutettuja polystyreenihelmiä se-5 mentin, hiekan ja veden seokseen, jossa menetelmässä paisutetut polystyreenihelmet päällystetään vesipitoisella väliaineella, ja sen jälkeen helmet päällystetään kuivalla sementillä, ja sementillä päällystetyt helmet sekoitetaan sitten sementtiin, veteen ja hiekkaan tai niiden seokseen beto-10 niseoksen valmistamiseksi.

On tunnettua, että kevyttä betonia valmistetaan lisäämällä paisutettuja polystyreenihelmiä sementin, hiekan ja veden yhdistelmään, mutta on ilmennyt vaikeuksia paisutettujen polystyreenihelmien kunnollisessa jakauttamisessa 15 betonin muihin aineosiin ja tehokkaan sitoutumisen aikaan saamisessa helmien ja sementin välille.

Samantyyppisiä betonin valmistusmenetelmiä tunnetaan mm. US-patenttijulkaisuista 3 272 765, 3 547 412, 3 764 357 ja 3 869 295, GB-patenttijulkaisuista 1 286 897 ja 1 333 487 20 sekä DE-hakemusjulkaisuista 1 901 675, 2 234 909 ja 1 907 959.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että polystyreenihelmet päällystetään pinta-aktiivisten aineiden vesiliuoksella, joka sisältää sekä kationista pinta-aktiivista yhdistettä että ei-ionista pinta-aktiivista yh-25 distettä, kostuttaen helmet tällä liuoksella ja että märät polystyreenihelmet päällystetään kuivalla sementillä. Sementillä päällystettyjen helmien on havaittu jakautuvan suhteellisen tasaisesti loppuun sementtiin, hiekkaan ja veteen tai betonisoraan ja sitoutuvan hyvin sementtiin muodostaen lujan 30 yhtenäisen betonin.

Pinta-aktiivisten aineiden vesiliuos lisätään poly-styreenihelmille edullisesti niiden pudotessa suppilosta sekoittimeen. Kuiva sementti voidaan myös lisätä märkiin polystyreenihelmiin sekoittimessa sen jälkeen, kun pinta-35 aktiivisten aineiden lisäys on saatettu loppuun. Loppu sementti, vesi ja hiekka tai betonisora on helppo lisätä sekoittimeen, kun kuivan sementin lisäys helmille on saatu loppuun. Tällä tavalla päällystys- ja sekoitusvaiheet teh- 2 66168 kaikki samassa sekoittimessa, joka voi olla tavanomaista melatyyppiä.

Vesiliuos voi sisältää kaikkiaan 10-40 p-% pinta-aktiivista ainetta, ja sitä lisätään edullisesti 1/2 - 2 1/m^ 5 lopullista betoniseosta. Paisutettuja polystyreenihelmiä voidaan lisätä sementtiin, veteen ja hiekkaan tai betoni-seokseen 30-80 % betoniseoksen kokonaistilavuudesta, edullisesti 60-70 % betoniseoksen kokonaistilavuudesta.

Kationisen ja ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen suh-10 de vesiliuoksessa on edullisesti 1:1 - 6:1. Kationinen pinta-aktiivinen aine on edullisesti substituoitu tai etoksyloitu kvaternaarinen aramoniumyhdiste, joka sisältää C^g_^g-alkyyli-substituentin. C^g_^g-alkyylisubstituentti on edullisesti pääasiallisesti tyydytetty alkoholi, edullisesti ci2-14-a^~ 15 koholi.

Vaihtoehtoisesti kationinen pinta-aktiivinen aine voi olla etoksyloitu primaarinen tai sekundaarinen amiini, jossa on c^Q_^g-alkyylisubstituentti, ja alkyylisubstituent-ti on edullisesti pääasiallisesti tyydytetty C^2_i4“a^yy^^“ 20 ryhmä.

Ei-ioninen pinta-aktiivinen aine on edullisesti etoksyloitu primaarinen tai sekundaarinen alkoholi tai nonyylifenoli-etyleenioksidi-kondensaatti. Ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen hydrofiilisten ja lipofiilisten 25 ryhmien välinen suhde on edullisesti 11:16.

Seuraavassa kuvataan keksinnön erityissovellutusta esimerkin avulla ja viitaten liitteenä olevaan piirrokseen, joka on kaaviokuva tavanomaisesta melatyyppisestä betoni-sekoittimesta, joka on varustettu lisälaitteilla keksinnön 30 mukaisen menetelmän vaatimien aineiden lisäämiseksi.

Kuvassa sekoittimessa on astia 10, jossa on moottorin 12 pyörittämä melamainen roottori 11. Suppilo 14, josta paisutetut polystyreenihelmet syötetään, voidaan yhdistää säiliöön heiluriluukulla 15. Suppiloon 14 voidaan 35 syöttää panoksittain paisutettuja polystyreenihelmiä, jotka tulevan ilmavirran mukana putkea 16 pitkin, ja suppilossa on lankaverkkokatto, joka sallii saapuvan il- 3 66168 man poistumisen. Helmien syöttöä valvotaan elektronisella korkeudensäätimellä (ei kuvassa), joka takaa sen, että suppilossa on oikea määrä helmiä joka panoksessa.

Syöttösäiliö 18, jossa on kationisten ja ei-5 ionisten pinta-aktiivisten aineiden vesiliuos, liite tään venttiilin 19 kautta säiliöön 20, jossa surfaktant-tiliuos laimennetaan vedellä haluttuun pitoisuuteen. Toinen venttiili ja putki 22 toimivat syöttäen pinta-aktiivisten aineiden liuoksen säiliöön 10 suppilosta 14 tu-10 levien helmien päällystämiseksi.

Laitteistossa on toinen suppilo 23, johon syötetään panoksittain kuivaa sementtiä putken 24 kautta, ja josta kuiva sementti syötetään panoksittain säiliöön 10 venttilin 25 kautta.

15 Hiekkaa tai betoniseosta syötetään panoksittain kuljettimen 27 avulla ja kourua 26 pitkin säiliöön 10.

Veden syöttöputki 28 yhdistetään venttiilin 29 kautta säiliöön 10.

Säiliön 10 tyhennysaukossa 30 on heiluriluukku 31.

20 Laitteistossa on elektroninen säätöjärjestelmä, joka säätää operaatiosarjaa, joka alkaa suljettaessa sekoittimen tyhjennysluukku 31 sen jälkeen, kun edellinen panos sekoitettua betonia on poistettu sekoitussäi-liöstä. Ensin aukeaa syöttöluukku 15, jolloin mitattu 25 annos paisutettuja polystyreenihelmiä tulee säiliöön 10 roottorin 11 pyöriessä. Luukun 15 auetessa aukeaa venttiili 21, jolloin tarvittava määrä pinta-aktiivisen aineen vesiliuosta tulee sekoitussäiliöön 10 säiliöstä 20 venttiilin 21 ja putken 22 kautta helmien päällystämisek-30 si liuoksella.

Sitten helmien syöttöluukku 15 ja venttiili 21 suljetaan, ja venttiili 25 avataan lyhyeksi aikaa kuivan sementin, jota on noin kolmasosa betoniseoksen koko sement-timäärästä, syöttämiseksi suppilosta 23, jolloin märät 35 helmet peittyvät sementillä kiertäessään säiliössä 10 4 66168 roottorin 11 liikuttamina.

Kun ennalta määrätty aika on kulunut, venttiili 25 avataan uudelleen ja kuljetin 27 käynnistetään, jol-join loppu sementti sekä hiekka tai betonisora, jotka 5 tarvitaan betoniseokseen, tulevat säiliöön saunalla, kun venttiili 29 avataan tarvittavan vesimäärän syöttämiseksi putkea 28 pitkin.

Ennalta määrätyn ajan kuluttua, kun sekoitus on saatu loppuun, betoniseos poistetaan aukon 30 kautta avaa-10 maila poistoluukku 31.

Panoksessa käytettyjen polystyreenihelmien määrä on edullisesti 30 - 80 til-%, edullisesti 60 - 70 til-%, betoniseoksen kokonaismäärästä. Pinta-aktiivisten aineiden vesiliuos sisältää edullisesti 10 - 40 p-% pinta-aktiivis-15 ta ainetta vedessä, kationisten ja ei-ionisten pinta-aktii visten aineiden suhteen ollessa 1:1 - 6:1. Kationinen pin-ta-aktiivinen aine on edullisesti substituoitu kvaternaa-rinen ammoniumyhdiste, kuten kvaternaarinen ci2-14~' edul-, lisesti C^2_^4_aHcoholiyhdiste. Tämä on havaittu toimivan 20 synergistisesti ei-ionisen etoksyloidun primaarisen tai sekundaarisen alkoholi tai nonyylifenoli-etyyleenioksidi-kondensaatin, jossa hydrofiilisten ja lipofiilisten ryhmien välinen tasapainosuhde on 11:16, kanssa.

Pinta-aktiisten aineiden seos peittää polystyreeni-25 helmet ja, yhdessä kuivalla sementillä tehtävän lisäpääl- lystyksen kanssa, saa aikaan helmien tasaisen jakautumisen betoniseokseen, jolloin muodostuu luja ja tasainen, painoltaan kevyt betoni.

Käytännössä esitetty laitteisto voidaan yhdistää 30 tunnetun tyyppiseen laitteistoon paisutettujen helmien valmistamiseksi polystyreenirakeista.

Claims (18)

1. Menetelmä kevyen betonin valmistamiseksi lisäämällä paisutettuja polystyreenihelmiä sementin, hiekan ja ve- 5 den seokseen, jossa menetelmässä paisutetut polystyreeni-helmet päällystetään vesipitoisella väliaineella, ja sen jälkeen helmet päällystetään kuivalla sementillä, ja sementillä päällystetyt helmet sekoitetaan sitten sementtiin, veteen ja hiekkaan tai niiden seokseen betoniseoksen val-10 mistamiseksi, tunnettu siitä, että polystyreenihel-met päällystetään pinta-aktiivisten aineiden vesiliuoksella, joka sisältää sekä kationista pinta-aktiivista yhdistettä että ei-ionista pinta-aktiivista yhdistettä, kostuttaen helmet tällä liuoksella ja että märät polystyreenihelmet pääl-15 lystetään kuivalla sementillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinta-aktiivisten aineiden vesiliuos lisätään polystyreenihelmiin niiden pudotessa suppilosta sekoittimeen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kuiva sementti lisätään märkiin po-lystyreenihelmiin sekoittimessa pinta-aktiivisten aineiden liuoksen lisäyksen päätyttyä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n -25 n e t t u siitä, että loppuosa sementistä, vesi ja hiekka tai niiden seos lisätään sekoittimeen sen jälkeen, kun kuivan sementin lisäys helmiin on päättynyt.

5. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiliuos si- 30 sältää kaikkiaan 10-40 paino-% pinta-aktiivista ainetta.

5 66168

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, t u n - 3 n e t t u siitä, että vesiliuosta lisätään $ - 2 1/m valmista betoniseosta.

7. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mu-35 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisutettuja polystyreenihelmiä lisätään sementtiin, veteen ja hiekkaan tai niiden seokseen 30-80 til-% valmiin betoniseoksen määrästä. 6 66168

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisutettuja polystyreenihelmiä lisätään sementtiin, veteen ja hiekkaan tai niiden seokseen 60-70 til-% valmiin betoniseoksen määrästä.

9. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationisen ja ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen välinen suhde vesi-liuoksessa on 1:1 - 6:1.

10. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationi-nen pinta-aktiivinen aine on substituoitu kvaternaarinen ammoniumyhdiste, jossa on g-alkyylisubstituentti.

11. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen 15 pinta-aktiivinen aine on etoksyloitu kvaternaarinen ammoniumyhdiste, jossa on g-alkyylisubstituentti.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että q_^g-alkyylisubstituentti on pääasiallisesti tyydytetty alkoholi.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkyylisubstituentti on C 2_i4-alkoholi.

14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen pinta- 25 aktiivinen aine on etoksyloitu primaarinen tai sekundaarinen amiini, jossa on C^Q_^g-alkyylisubstituentti.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkyylisubstituentti on pääasiallisesti tyydytetty C12_^^-alkyyliryhmä.

16. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ei-ioninen pinta-aktiivinen aine on etoksyloitu primaarinen tai sekundaarinen alkoholi.

17. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-15 mukainen 35 menetelmä, tunnettu siitä, että ei-ioninen pinta- aktiivinen aine on nonyylifenoli-etyleenioksidikondensaatti. 7 66168

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ei-ionisen pinta-aktiivisen aineen hydrofiilisten ja lipofiilisten ryhmien välinen tasapainosuhde on 11:16. 8 66168