HU216954B - Ásványi gyapot formatest, és eljárás külső épületfal hő- és/vagy hangszigetelésére - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya ásványi gyapőt főrmatest külső épületfalak hő- éshangszigetelésére, mely egyrészt a külső épületfalra rögzítéshez,másrészt vakőlathőrdőzóként, külső vakőlat felvételére alkalmasan vankialakítva; sűrűsége mintegy 100–150 kg/m3, nyitőtt pőrőzitása pedig87–96 térfőgat%, mely lényege, hőgy 2–3 mm átlagős szemcseméretű,vízzel készített mikrőfinőmságú, az ásványi szálak közöttipórűsméretnél kisebb szemcseméretű cementet és legalább a főrmatestegyik felületi rétegébe bevitt, 0,5 tömeg%-nál kisebb mennyiségűtenzidet tartalmaz. A találmány tárgya tővábbá eljárás külsőépületfalak hő- és hangszigetelésére 100–150 kg/m3 sűrűségű és 87–96térfőgat%-ban nyitőtt pórűsú ásványigyapőt-anyagú szigetelőfőrmatesttel, mely lényege, hőgy a 2– 3 mm átlagős szemcseméretű,vízzel elegyített cementet – melyhez 0,5 tömeg%-nál kevesebbmennyiségű tenzidet adnak – legalább egy felületi rétegben az ásványigyapőt főrmatestre hőrdják fel, amelyben a cement átlagősszemcsemérete kisebb, mint az ásványi gyapőt szálai közötti átlagőspórűsméret, majd a cement kikeményedését követően az ásványi gyapőtfőrmatestet az épület külső falára erősítik, végezetül az ásványigyapőt főrmatest cementtel erősített felületi rétegére közvetlenülvakőlatőt hőrdanak fel. ŕ

Description

A találmány tárgyát külső épületfalak hő- és/vagy hangszigetelésére szolgáló ásványi gyapot formatest képezi, amely egyrészt a külső épületfalra rögzítéshez, másrészt vakolathordozóként, külső vakolat felvételére alkalmasan van kialakítva; sűrűsége mintegy 100-150 kg/m³, nyitott porozitása pedig 87-96 térfogat%. A találmány tárgya még eljárás külső épületfalak hő- és hangszigetelésére ezzel az ásványi gyapot formatesttel.

Az ásványi szigetelőanyagok, mint például különösen a kőgyapot szigetelőanyagok, üvegszerűen megdermedt elemi szálakból, vagyis egyszerű szálakból állnak, melyeket általában fenol-formaldehid gyanta köt össze. Kis mennyiségű ásványolaj, „olaj a vízben” emulziók, szilikongyanták vagy ezek kombinációjának hozzáadásával a szálak felületét tartósan hidrofobizálják, vagyis víztaszítóvá teszik.

A szálak (rostok) hidrofobizálására azért van szükség, hogy az ásványi gyapoton, különösen kőgyapoton a használat során átdiffundáló vízgőz ne tudjon harmatvízként kicsapódni, és ezzel a szigetelőképességet ne tudja lerontani. A szálak víztaszítóvá tétele azért is szükséges, hogy a száltömeg cseppfolyós vízzel történő érintkezésénél ne tudja azt kapilláraktívan felszívni.

Az ásványgyapotot, különösen kőgyapot formatesteket a gyakorlatban - például olyan lemezek formájában, melyekben a szálak a nagy felületekkel lényegében párhuzamosan futnak, vagy lamellák alakjában, melyekben a szálak túlnyomórészt a felületekre merőlegesen orientáltak, vagy lamellalemez-szegmensek és hasonlók, formatestek alakjában - felragasztják és/vagy horonyékekkel rögzítik az épület külső falára. A következőkben használt ásványi formatest fogalom tehát minden említett formatestfajtára vonatkozik. A meghatározás céljának megfelelően a formatesteket vakolathordozó anyagoknak is nevezzük. Ismeretes, hogy ezeknek a vakolathordozó anyagoknak a külső felületére kétrétegű ásványi vakolatot vagy műgyanta vakolatot hordunk fel. Mindkét vakolatréteg esetében az első vakolatréteget üvegszál rácsszövet vagy acél rácsszövet betéttel erősítik. Az ásványi gyapot formatesteket, mint vakolathordozókat, és a vakolatot hőszigetelő rendszernek nevezzük. Úgy ezeknél a hőszigetelő rendszereknél - melyeket horonyékrögzítés nélkül ragasztunk fel egy épület külső falára -, mint a többi hőszigetelő rendszereknél, ahol a rendszer első rétegét horonyékekkel rögzítjük, különös szerepet játszik az ásványi gyapot formatest tartós rögzítése, illetve hozzáerősítése.

Bár a formatestnek az épület külső falára tapadása kétségtelenül elősegíthető azzal, hogy a külső falfelületet oldószertartalmú műanyagokkal vagy műanyag diszperziókkal alapozzuk le, ezeknek az anyagoknak megvan az a hátránya, hogy az egyrészt bekövetkezhet a vízgőzdiffüzióval szembeni ellenállás oly mértékű növekedése, amely teljes elzárást eredményezhet, másrészt a szerves anyagok behatolása mind a jelen lévő szigetelőanyag, mind az egész, társított hőszigetelő rendszer „nem éghető” minősítése kétségessé válhat. A neméghetőség, de a tartós tapadás szempontjából is mindenekelőtt hidraulikusan kikeményített szilikátokat, mint portlandcementet, anyagolvadék cementet és egyéb, latensen hidraulikus anyagokat használunk. Ezekhez a ragasztóanyagokhoz, a kívülről felhordott vakolatokhoz hasonlóan, bizonyos mennyiségű műanyagot adnak. A normál portlandcement átlagos szemcsemérete mintegy 32 pm. A latensen hidraulikus adalékanyagok, különösen azonban a vakolat- és az építőanyag-ragasztó szemcsemérete azonban még nagyobb. Az ásványi gyapot formatestek 4-5 pm átlag-keresztmetszetű szálakból állnak, és sűrűségük 100-150 kg/m³. Bár ezeknek a rostos szerkezeti anyagoknak a nyitott porozitása 87-96 térfogat%, az egyes szálak közötti 20 pm-es távolság túl kicsi. Minthogy háromdimenziós szerkezetről van szó, ez a mélyben szűrőhatást is eredményez.

A cementrészecskék, illetve cementszemcsék ezért önmagukban nem tudnak az ásványgyapot, illetve kőgyapot formatestekbe hatolni, és így nem képesek a szükséges szilárd kötést kialakítani. Ehhez adódik még, hogy az ásványgyapot formatest hiányzó kapilláris szívóképessége következtében nem hatnak a külső nyomóerők. De még külső, statikus túlnyomás hatására sem nő a kötés szilárdsága, mert az ásványgyapot formatest összenyomása következtében a szálak közötti távolság tovább csökken, és ennek következtében a szűrő átlagos pórusmérete is.

Egy további szempont az, hogy a hidraulikus kötőanyag vékony rétegének előzetes felhasználásával elkerüljük a hidratálódásnál szabaddá váló bázisoknak a kőgyapotszálakra gyakorolt korrozív hatását, mert a szabad mész szén-dioxid-felvétel hatására rövid időn belül semlegesítődik.

A 4841 705 számú U. S. szabadalmi leírásból ismeretesek már olyan ásványi gyapot formatestek külső épületfalak hő- és hangszigetelésére, amelyek egyfelől arra szolgálnak, hogy azokat épületek külső falára erősítsék, másfelől arra, hogy vakolathordozók legyenek, noha azt is ismertetik, hogy a cement legalább a formatest felületi rétegébe vihető be. A leírás azonban azt a megoldást is ismerteti a szakember számára, hogy a cementréteget nem közvetlenül az ásványi gyapot rétegre viszik fel, hanem egy közbenső paplant alkalmaznak, amely egy - előnyös módon nejlonszálakból álló - hurkolt anyag. Ezt a paplant az ásványi gyapot formatesttel együtt, mechanikus tartóelemekkel a külső épületfalra erősítik. A cementet, ami a későbbi hajszálrepedések elkerülése céljából előnyösen üvegszálakkal van erősítve, olyan hígra készítik, hogy az be tudjon hatolni a paplanszálak közé.

Az EP A-0251 544 számú európai szabadalmi leírásból ismeretes egy szénszállal erősített cementtermék, éspedig egy szénszálakból álló, szövetszerű anyagot például vízzel készített cementből álló fürdőben teljesen átitatnak. Itt a cement olyan finomszemcsés, hogy a cement átlagos szemcsemérete kisebb, mint a szénszálak átlagos átmérője. A szénszálak úgy ismertek, hogy nagy a szakítószilárdságuk, de kicsi a hajlítószilárdságuk. A szénszálak mint erősítőanyagok nagy szakítószilárdságának cementkészítményben történő kihasználása és egyidejűleg a szénszálak hajlításának és törésének elkerülése érdekében a szénszálakat teljesen körülveszik cementrészecskékkel, és a szénszálak közötti rése2

HU 216 954 Β két cementtel töltik ki. Az eredmény egy olyan cementtermék, amelyben a szénszálak mennyisége előnyösen 5-30 térfogat%. A szakembernek azt a tanácsot adják, hogy a szénszálak mennyisége ne legyen nagyobb 30%nál, mert akkor a szénszálak közötti rések túl keskenyek lesznek ahhoz, hogy a közöttük lévő teret cemenetrészecskékkel lehessen kitölteni. Ezeket a szénszállal erősített cementtermékeket például fal- vagy tetőburkoló lapokká lehet kiképezni. Előnyként kiemelik, hogy ezeket a cementtermékeket nagy szilárdságuk miatt igen vékonyra lehet készíteni, és ennek következtében nagy hővezető képesség érhető el. Már csupán a nagy cementtartalom miatt is, ezek az ismert termékek hő- és hangszigetelésre nem alkalmasak.

A találmány elé kitűzött feladat az, hogy javítsuk az ismert megoldásokat, egyben az ásványi gyapot formatestre felhordandó vakolat tapadását.

A kitűzött feladat értelmében a találmányt valósítjuk meg, hogy olyan mikrofinomságú, vízzel készített cementet viszünk a rendszerbe, melynek átlagos szemcsemérete mintegy 2-3 μιη, amely kisebb, mint az ásványi szálak közötti átlagos pórusméret, és 0,5 tömeg%-nál kisebb mennyiségű tenzidet viszünk fel rá legalább egy formatest-felületirétegben.

A feladat megoldása során felismertük, hogy a cement egy viszonylag mélyebb felületi rétegben hordható fel, és hogy az ásványi gyapot formatest felületi rétegének igen jó az affinitása az építőanyag-ragasztókhoz, habarcsokhoz és vakolatrendszerekhez. A kis, 0,5 tömeg%-nál kevesebb mennyiségű tenziddel azt érjük el, hogy a víz felületi feszültségét egyrészt a cementrészecskéken, másrészt az ásványi szálakon csökkentjük. Ezt oly módon végezzük, hogy a későbbiekben az építőanyag-ragasztóval vagy vakolatrendszerrel kialakított kötéssel az ásványi gyapot formatest hidrofób tulajdonságait nem befolyásoljuk.

A találmány a kitűzött feladat értelmében ásványgyapot formatest külső épületfalak hő- és hangszigetelésére - amely egyrészt a külső épületfalra rögzítéshez, másrészt vakolathordozóként, külső vakolat felvételére alkalmasan van kialakítva; sűrűsége mintegy 100-150 kg/m³, nyitott porozitása pedig 87-96 térfogat%, és 2-3 pm átlagos szemcseméretű, vízzel készített mikrofinomságú, az ásványi szálak közötti pórusméretnél kisebb szemcseméretű cementet és legalább a formatest egyik felületi rétegébe bevitt 0,5 tömeg%-nál kisebb mennyiségű tenzidet tartalmaz.

Tenzidekként előnyösen poliglikol-étereket, alkil-naftalinszulfonátokat vagy ligninszulfonátot használunk.

Ásványi gyapotként előnyösen kőgyapotot és cementként az ismert portlandcementet használjuk, de mint említettük, az utóbbit mikrofinom átmérőjű szemcsék alakjában.

A találmány tárgya továbbá eljárás külső épületfalak hő- és hangszigetelésére 100-150 kg/m³ sűrűségű, 87-96 térfogat%-ban nyílt pórusú ásványigyapot-anyagú hő- és/vagy hangszigetelő formatestekkel, amelynek során a 2-3 pm átlagos szemcseméretű, vízzel készített cementet - melyhez kis, 0,5 tömeg%-nál kevesebb mennyiségű tenzidet adunk - az ásványi gyapot formatestre legalább egy felületi rétegben hordjuk fel, ahol a cement átlagos szemcsemérete kisebb, mint az ásványi gyapot szálai közötti átlagos pórusméret, a cement kikeményedését követően az ásványi gyapot formatestet az épület külső falára erősítjük, végezetül az ásványi gyapot formatest cementtel erősített felületi rétegére közvetlenül vakolatot hordunk fel.

Ez az eljárás úgy javítható tovább, hogy az ásványi gyapot formatest mindkét, egymással ellentétes nagy felületrétegébe bevisszük a mikrofinomságú cementet, és a cement kikeményedése után a formatestet ragasztóanyaggal vagy habarccsal közvetlenül az épületfal külső felületére erősítjük.

A találmány szerinti eljárás egy további foganatosítási módja abban áll, hogy a formatest felületi rétegét a cement megszilárdulása és kikeményedése előtt utólagos intenzív dörzshatásnak vetjük alá úgy, hogy a cementszemcséket a felületi rétegben lehetőleg egyenletesen oszlatjuk el.

A találmány jobb megértését célozzák meg az alábbiak.

A 2-3 pm átlagos szemcseátmérőjű, illetve szemcseméretű, vagyis a rosttömeg pórusátmérőjénél, illetve pórusméreténél kisebb, mikrofinomságú portlandcement felhasználása útján sikerült a cement hatásos részecskéit a rosttömeg felületébe behatoltatni. Magától érthető, hogy a portlandcementet megfelelő módon vízzel készítjük. A behatolásnak ezt a hatását erősíti igen kis mennyiségű cementspecifikus, felületaktív anyagok hozzáadása, amelyek egyrészt a cementszemcséken, másrészt az ásványi szálakkal kölcsönhatásban a víz felületi feszültségét csökkentik. A mindenkori felületi réteg utólagos dörzsmozgatásával a cementrészecskék még hatásosabban oszlanak el a rosttömeg felületi rétegében. Ilyen módon az önmagában rideg-kemény hidraulikus cement/erősítő anyaggal, ami azonban további kötőanyagként is hat, viszonylag vékony és feldolgozási célra flexibilis, illetve hajlítható ásványi gyapot formatestek nyerhetők.

Az intenzív dörzshatással további előny érhető el, mert ennek következtében a kezelt felülettel eredetileg párhuzamosan orientált szálak közül sokat a felületre többé-kevésbé merőleges irányúra alakítunk, ami javítja a később felhordandó hőszigetelő társított rendszer, illetve alapvakolat tapadását.

A feldolgozás szempontjából gazdaságosnak tekinthető, hogy az ásványi gyapot formatest, különösen a kőgyapot formatest felületeinek nagyon jó az affinitása a bevezetőben említett építőanyag-ragasztókhoz, habarcsokhoz és vakolatrendszerekhez képest. Ezek a tulajdonságok jó adhéziót biztosítanak a mindenkor ásványi gyapot formatesten, és azon tartós, biztos kötést eredményeznek mind az épület külső falánál történő alkalmazásnál, mind az arra felhordandó vakolatnál.

Ki kell emelnünk továbbá, hogy az ásványi gyapot formatestnek az építés helyén, az ott rendelkezésre álló szerszámokkal, mint késsel, fűrésszel a szükséges alakúra vághatóknak kell lennie. Az ásványi gyapot formatestek méretezésével kapcsolatos lényeges tájékoztatási segítség, hogy a cement rétegenként legalább két

HU 216 954 Β munkamenetben hordható fel. Az egyes cementrétegek egymástól előnyös módon ásványi színezőpigmentekkel vagy cementálló adalékanyagok segítségével különböző színűre színezhetők. A színezett cementrétegek legalább egyikének felhordása raszter alakban vagy vonalasán történik, ahol a vonalak egyes pontokból vagy pont-vonás kombinációból állhatnak.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Ásványi gyapot formatest külső épületfal hőés/vagy hangszigetelésére, mely egyrészt a külső épületfalra rögzítéshez, másrészt vakolathordozóként, külső vakolat felvételére alkalmasan van kialakítva; sűrűsége mintegy 100-150 kg/m³, nyitott porozitása pedig 87-96 térfogat%, azzal jellemezve, hogy 2-3 pm átlagos szemcseméretű, vízzel készített mikrofinomságú, az ásványi szálak közötti pórusméretnél kisebb szemcseméretű cementet és legalább a formatest egyik felületi rétegébe bevitt, 0,5 tömeg%-nál kisebb mennyiségű tenzidet tartalmaz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti ásványi gyapot formatest, azzal jellemezve, hogy a tenzid poliglikol-éter, alkil-naftalinszulfonát vagy ligninszulfonát.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ásványi gyapot formatest, azzal jellemezve, hogy ásványi gyapotként kőgyapotot és cementként portlandcementet tartalmaz.
4. 4. Eljárás külső épületfal hő- és/vagy hangszigetelésére 100-150 kg/m³ sűrűségű és 87-96 térfogat%-ban nyitott pórusú, ásványigyapot-anyagú szigetelő formatesttel, azzal jellemezve, hogy a 2-3 pm átlagos szemcseméretű, vízzel elegyített cementet - melyhez 0,5 tömeg%-nál kevesebb mennyiségű tenzidet adunk - legalább egy felületi rétegben az ásványi gyapot formatestre hordjuk fel, amelyben a cement átlagos szemcsemérete kisebb, mint az ásványi gyapot szálai közötti átlagos pórusméret, majd a cement kikeményedését követően az ásványi gyapot formatestet az épület külső falára erősítjük, végezetül az ásványi gyapot formatest cementtel erősített felületi rétegére közvetlenül vakolatot hordunk fel.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ásványi gyapot formatest mindkét, egymással ellentétes, nagy kiterjedésű felületébe a tenzidet tartalmazó, mikrofinomságú cementet bevisszük, és a cement kikeményedése után a formatestet egy ragasztóanyaggal vagy habarccsal közvetlenül a külső épületfalra erősítjük.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formatest felületi rétegén, a cement megszilárdulása és kikeményedése előtt, intenzív dörzsmozgással a cementszemcséket egyenletesen eloszlatjuk.
7. 7. A 4-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a cementet két vagy több munkamenetben rétegesen hordjuk fel.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy színbeli megkülönböztetésre alkalmasan az egyes cementrétegeket színezőpigmentekkel vagy cementálló adalékanyagokkal látjuk el.