NO742868L

NO742868L -

Info

Publication number: NO742868L
Application number: NO742868A
Authority: NO
Inventors: J A Puehringer; D Y M Lund; R B Froeberg
Original assignee: Nya Asfalt Aktiebolag
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1974-08-09
Publication date: 1975-03-10
Also published as: IT1017924B

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling Method of manufacture

av impregnert by gni ngsmateriale of impregnated urban rubbing material

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et preparat for impregnering av bygningsmaterialer for å gjøre materialene vannavstøtende mens de bibeholder en tilstrekkelig våtdampdiffusjonsevne. The present invention relates to a method and a preparation for impregnating building materials to make the materials water-repellent while maintaining a sufficient wet vapor diffusion capacity.

I meget lange tider har bygninger vært fremstilt av porøse mineralmaterialer av tekniske, økonomiske og estetiske grunner. Disse materialer kan være naturlige slik at det bare er nødvendig å gi bygningselementene en passende form, eller syntetiske, idet mineralene som er tilstede i naturen, er blitt overført, enten ved mekanisk bearbeidning eller ved regulerte fysikalske prosesser og kjemiske' metoder. Av den første gruppe kan bygnings elementer av sandsten, kalksten, granitt og andre typer av sten nevnes. Av den armen gruppe kan nevnes mursten og mørt ler i forskjellige former, som puss, pussmørtel og betong og asbestsement og lignende produkter. For a very long time, buildings have been made of porous mineral materials for technical, economic and aesthetic reasons. These materials can be natural, so that it is only necessary to give the building elements a suitable shape, or synthetic, as the minerals present in nature have been transferred, either by mechanical processing or by regulated physical processes and chemical methods. Of the first group, building elements of sandstone, limestone, granite and other types of stone can be mentioned. Of that poor group can be mentioned bricks and loose clay in various forms, such as plaster, plaster mortar and concrete and asbestos cement and similar products.

Alle disse bygningsmaterialer inneholder små hulrom (kapillarer, porer, riss og sprekker), enten fra begynnelsen av eller som følge av f remstillingsmetoden . Hulrommeie gir materialet evnen til å transportere vann og væske (og også selvsagt gasser), og denne evne kan føre til utstrakte skader, idet skademekanismen kan være av forskjellig art. Som eksempel på skader som følge av poretrans-portfenomener i mineralske, porøse materialer kan nevnes følgende.. All these building materials contain small voids (capillaries, pores, cracks and fissures), either from the beginning or as a result of the manufacturing method. Cavities give the material the ability to transport water and liquid (and also of course gases), and this ability can lead to extensive damage, as the damage mechanism can be of different kinds. As an example of damage resulting from pore transport phenomena in mineral, porous materials, the following can be mentioned.

Saltdannelser i murvegger, som enten skyldes transport, Salt formations in masonry walls, which are either due to transport,

av salter i murstenen eller i mørtelen.of salts in the brick or mortar.

Betongbelegg eller betongkonstruksjoner inntil veier skades ofte ved innflytelse av veisalt, idét salt og smelt-ende vann trenger inn i pore- og kapillarsystemet av materialet , hvilket bevirker ødeleggelse av overflatelaget ved kombinert salt- og frostsprengning. Concrete pavements or concrete structures up to roads are often damaged by the influence of road salt, as salt and melting water penetrate into the pore and capillary system of the material, causing destruction of the surface layer by combined salt and frost blasting.

Kulturlevninger fortrinnsvis av sandsten. ødelegges ved at svoveldioxyd eller svoveltrioxyd oppløst i vann angriper materialet i pore- og kapillarsystemet. Cultural remains preferably of sandstone. destroyed by sulfur dioxide or sulfur trioxide dissolved in water attacking the material in the pore and capillary system.

Belegningslag for armerte betongkonstruksjoner ødelegges vanligvis ved carbonisering, idet carbondioxyd oppløst i vannet nedsetter alkaliteten av betongmaterialet, hvilket bevirker korrosjon av armeringsmaterialet, og dette fører til sprengning av dekklaget. Coating layers for reinforced concrete structures are usually destroyed by carbonisation, as carbon dioxide dissolved in the water reduces the alkalinity of the concrete material, which causes corrosion of the reinforcing material, and this leads to the bursting of the cover layer.

I lang tid har forsøk vært gjort på å forhindre fuktighets-transport inn i materialet ved å påføre visse beskyttende lag som forhindrer vann fra å trenge inn i konstruksjonen. Fasadeflater, øvre overflater av veikonstruksjoner og overflater av bygningselementer, som mursten, taksten, har vært behandlet på en slik måte at der fåes et beskyttende lag av organiske silikonforbindelser, f.eks. silaner. Overflatelagene har vært behandlet enten med en oppløsning av de organiske silikonforbindelser i vann eller i annet oppløsningsmiddel eller forbindelsene har vært blandet i mørtelen og malinger før anvendelse. For a long time, attempts have been made to prevent moisture transport into the material by applying certain protective layers that prevent water from penetrating the construction. Facade surfaces, upper surfaces of road structures and surfaces of building elements, such as bricks, roofs, have been treated in such a way that a protective layer of organic silicone compounds is obtained, e.g. silanes. The surface layers have been treated either with a solution of the organic silicone compounds in water or in another solvent, or the compounds have been mixed in the mortar and paints before use.

Hensikten med å anvende denne type av impregnering er åThe purpose of using this type of impregnation is to

gjøre selve overflaten av materialet vannavstøtende. Impregner-ingsvæsken eller oppløsningsmidlet for impregneringsmidlet suges inn i kapillarene, porene og rissene av materialet, og blandes med materialene i overflatelaget. Det. impregnerende middel gjør. make the actual surface of the material water-repellent. The impregnating liquid or the solvent for the impregnating agent is sucked into the capillaries, pores and cracks of the material, and mixed with the materials in the surface layer. The. impregnating agent does.

efter fordampning av oppløsningsmidlet, veggene av kapillarene, porene eller rissene vannavstøtende, hvorved væsketransport gjennom de impregnerte overflatelag forhindres. after evaporation of the solvent, the walls of the capillaries, pores or cracks water-repellent, whereby liquid transport through the impregnated surface layers is prevented.

Allerede meget lave konsentrasjoner av organiske siliciumforbindelser av en viss sammensetning har gitt materialet som et hele en vannavstøtende virkning. Til tross for det forhold at konstruksjonen behandlet på en slik måte kan motstå et vanntrykk svarende til betraktelige hastigheter av slagregn, har det allikevel bibeholdt evnen til å la damp trenge gjennom, hvilket betyr at dets såkalte tørrdampdiffusjonsmotstand ikke er nedsatt. Materialene behandlet med organiske siliciumforbindelser, har fremdeles relativt åpne porer og kapillarer, det er bare veggene av deres hulrom som er dekket med et vannavstøtende, beskyttende lag. Behandlingen av disse materialer nedsetter den såkalte tørrdamp-diff us jon bare i meget liten grad. Already very low concentrations of organic silicon compounds of a certain composition have given the material as a whole a water-repellent effect. Despite the fact that the construction treated in such a way can withstand a water pressure corresponding to considerable velocities of driving rain, it has nevertheless retained the ability to allow steam to penetrate, which means that its so-called dry steam diffusion resistance is not reduced. The materials treated with organic silicon compounds still have relatively open pores and capillaries, only the walls of their cavities are covered with a water-repellent, protective layer. The treatment of these materials reduces the so-called dry vapor diffus ion only to a very small extent.

I bygningskonstruksjoner hvor transportfenomener for fuktighet kan opptre, kan den følgende skademekanisme imidlertid ut-vikles. Et overflatelag behandlet ved impregnering, er utad vann-avstøtende mot atmosfærisk utfeining (som regn, hagl, sne, dugg, ;etc.) og lignende fuktighetsangrep. Overflatelaget av konstruksjonen er imidlertid vannavstøtende også innad,, hvilket kan bety det følgende. Det uimpregnerte materiale bak det impregnerte overflatelag kan bli vanngjennomtrukket, f. eks. ved kondensasjon av vanndamp, som er transportert gjennom konstruksjonen, eller ved atmosfærisk utfelning som er transportert inn i materialet gjennom riss i det impregnerte materiale og fuktighetsmigrering i det uimpregnerte materiale, eller ved vann eller væske tilsatt til materialet under dets fremstilling. I materialer impregnert på denne måte transporteres således vann ikke lengre enn til innsiden av det vannavstøtende overflatelag og kan således ikke unnslippe t gjennom den eksponerte ytre overflate som ønsket. In building constructions where moisture transport phenomena can occur, the following damage mechanism can, however, develop. A surface layer treated by impregnation is externally water-repellent against atmospheric effects (such as rain, hail, snow, dew, etc.) and similar moisture attacks. However, the surface layer of the construction is also water-repellent internally, which can mean the following. The non-impregnated material behind the impregnated surface layer can be soaked in water, e.g. by condensation of water vapour, which is transported through the construction, or by atmospheric precipitation which is transported into the material through cracks in the impregnated material and moisture migration in the non-impregnated material, or by water or liquid added to the material during its manufacture. In materials impregnated in this way, water is thus transported no further than to the inside of the water-repellent surface layer and thus cannot escape through the exposed outer surface as desired.

I ikke-impregnerte konstruksjoner transporteres vannet i porer og kapillarer hele veien ut til overflaten, hvor det for-damper ved konveksjon. Denne evne til fordampning hos fuktige konstruksjoner kalles materialets våtdampdiffusjonsevne. Porøse materialer vil følgelig tørre temmelig hurtig. Hvis overflate-skiktet er impregnert, transporteres vannet i materialet bare til innsiden av det impregnerte lag, og fordampningen fra kapillarer og porer vil så finne sted meget langsommere, da det foregår i en viss dybde og derfor er der ingen konveks jons virkning tilstede. Dette kan bety at i den kolde årstid vil vann ikke ha tid til å fordampe fra murverk, hvilket vil føre til frostskader. Det kan også bety at salter transportert i vannet.avsettes bak det impregnerte lag og ikke på overflaten. Det er sant at de ut Utalende saltavsetninger på overflatelaget unngåes, men istedet finner salt-sprengning av det impregnerte lag sted. In non-impregnated constructions, the water is transported in pores and capillaries all the way to the surface, where it evaporates by convection. This ability to evaporate in moist constructions is called the material's wet vapor diffusion ability. Porous materials will consequently dry rather quickly. If the surface layer is impregnated, the water in the material is only transported to the inside of the impregnated layer, and the evaporation from capillaries and pores will then take place much more slowly, as it takes place at a certain depth and therefore there is no convection ion effect present. This can mean that in the cold season, water will not have time to evaporate from the masonry, which will lead to frost damage. It can also mean that salts transported in the water are deposited behind the impregnated layer and not on the surface. It is true that the unpronounceable salt deposits on the surface layer are avoided, but instead salt blasting of the impregnated layer takes place.

Disse ulemper er en følge av homogen impregnering av overflatelaget . Fordelen ved den utvendige vannavvisende virkning erholdt på denne måte vil måtte avveies mot den ulempe at vann ikke kan transporteres til overflaten og fordampe der. These disadvantages are a consequence of homogeneous impregnation of the surface layer. The advantage of the external water-repellent effect obtained in this way will have to be weighed against the disadvantage that water cannot be transported to the surface and evaporate there.

Ved fremstilling av betong og mørtel må vann tilsettes i større mengde enn det som er nødvendig for å herde bindemidlet av bearbeidbarhetsgrunner.Blandingen skal i noen grad være flytbar. Dessuten må fyllmaterialet gjennombløt es med vann slik at fyllmaterialet ikke absorberer det vann som kreves.for herdning av bindemidlet. Betong og mørtel må således fremstilles under anvendelse av en større mengde vann enn det som kreves til den kjemiske prosess. Dette fører bl.a. til at mere fuktighet enn nødvendig •tilføres til konstruksjonen i den kolde årstid, hvilket igjen kan føre til frost- og fryseskader. When making concrete and mortar, water must be added in a greater quantity than is necessary to harden the binder for workability reasons. The mixture must be flowable to some extent. In addition, the filler material must be soaked with water so that the filler material does not absorb the water required for curing the binder. Concrete and mortar must thus be produced using a larger amount of water than is required for the chemical process. This leads, among other things, to so that more moisture than necessary •is supplied to the construction in the cold season, which in turn can lead to frost and freezing damage.

Et mål ved foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en fremgangsmåte og et preparat eller impregneringsmiddel for impregnering av bygningsmaterialer som bygningskomponenter av naturlige eller syntetiske mineralske bygningsmaterialer og bygningselementer, på en slik måte at det gir materialene evne til utvendig å avstøte vann, men allikevel tillate vann å transporteres fra innsiden av bygningsmaterialet gjennom dets overflatelag ut til dets eksponerte overflate for å fordampe derfra. An aim of the present invention is to provide a method and a preparation or impregnating agent for impregnating building materials as building components of natural or synthetic mineral building materials and building elements, in such a way that it gives the materials the ability to repel water from the outside, but still allow water to transported from the inside of the building material through its surface layer out to its exposed surface to evaporate from there.

i Et annet mål ved oppfinnelsen er å forhindre saltvann fra å trenge inn i porene og kapillarene av bygningsmaterialet og derved bevirke salt- og frostsprengning. Another aim of the invention is to prevent salt water from penetrating into the pores and capillaries of the building material and thereby causing salt and frost blasting.

I henhold til oppfinnelsen oppnåes disse mål ved å tilføre til bygningsmaterialet en væske som inneholder vannavstøtende partikler av hvilke en vesentlig del er eller gjøres vannavstøtende, og størrelsen av dem avpasses til strukturen av materialet på en slik måte at partiklene ved hjelp av væsken føres inn i bygningsmaterialet av porene og kapillarene deri, idet væsken så fjernes ved fordampning. Den nevnte vesentlige del er minst 1/3, og for trinnsvis minst halvdelen, av det hele partikkelformige materiale. Det har forbausende vist seg at ved å imp'regnere bygningsmaterialer på denne måte i overensstemmelse med oppfinnelsen, er det mulig å nedsette de vannavvisende egenskaper av bygningsmaterialet til et godtagbart nivå mens der opprettholdes en tilstrekkelig våtdamp-diffusjons evne. According to the invention, these goals are achieved by adding to the building material a liquid containing water-repellent particles, a significant part of which is or is made water-repellent, and their size is adapted to the structure of the material in such a way that the particles are introduced by the liquid into the building material of the pores and capillaries therein, as the liquid is then removed by evaporation. The said substantial part is at least 1/3, and for stages at least half, of the entire particulate material. It has surprisingly been shown that by impregnating building materials in this way in accordance with the invention, it is possible to reduce the water-repellent properties of the building material to an acceptable level while maintaining a sufficient wet vapor diffusion ability.

Preparatet eller midlet med hvilket impregneringen utføres, består således i prinsippet av en transport.væske og vannavvisende partikler oppslemmet- deri. For å oppnå den ønskede impregneringsvirkning må en vesentlig del av det partikkelformige materiale ha The preparation or agent with which the impregnation is carried out thus basically consists of a transport liquid and water-repellent particles suspended in it. In order to achieve the desired impregnation effect, a significant part of the particulate material must have

ikke.not.

en partikkelstørrelse som^overstiger en viss maksimumstørreise avhengig av mikrostrukturen av bygningsmaterialet (kapillarer, porer, riss), og en praktisk øvre grense er ca. 10 micron. Det har vist seg at partikkelstørrelser i området 0,01 - 10 micron, fortrinnsvis 0,1 - 5 micron, gir en god impregneringsvirkning. Passende består minst 1/3 og fortrinnsvis minst halvparten av hele det partikkelformige materiale av partikler med en størrelse som ligger innen dette område. a particle size which^exceeds a certain maximum dry ice depending on the microstructure of the building material (capillaries, pores, cracks), and a practical upper limit is approx. 10 microns. It has been shown that particle sizes in the range 0.01 - 10 micron, preferably 0.1 - 5 micron, give a good impregnation effect. Appropriately, at least 1/3 and preferably at least half of the entire particulate material consists of particles with a size that lies within this range.

Ved foreliggende fremgangsmåte kan partiklene som anvendes, .være inherent' vannavvisende eller hydrofobe, eller de kan være partikler som er blitt impregnert med et vannavvisende middel. In the present method, the particles used can be inherently water-repellent or hydrophobic, or they can be particles that have been impregnated with a water-repellent agent.

Også blandinger av de to typer av partikler er selvsagt nyttige. Med hensyn til den sistnevnte kategori kan nevnes partikler bestående av naturlig eksisterende knust mineralmateriale eller syntetiske mineralske bygningsmaterialer, f.eks. knust sementmørtel, kalkmørtel, betong, leire, teglsten og lignende. Ved å impregnere slikt partikkelformig materiale med f.eks. organiske siliciumforbindelser oppnåes den ønskede impregnerings virkning efter - behandling av bygningsmaterialet med partiklene oppslemmet i en transportvæske. Det er særlig egnet å anvende i partikkelmaterialet den v samme type av materiale som det i bygningsmaterialet som skal impregneres. Det er således passende ved behandling av en sand-stensfasade å anvende knust sandsten som et partikkelmateria le, Mixtures of the two types of particles are of course also useful. With regard to the latter category, mention can be made of particles consisting of naturally existing crushed mineral material or synthetic mineral building materials, e.g. crushed cement mortar, lime mortar, concrete, clay, brick and the like. By impregnating such particulate material with e.g. organic silicon compounds, the desired impregnation effect is achieved after treatment of the building material with the particles suspended in a transport liquid. It is particularly suitable to use the same type of material in the particle material as in the building material to be impregnated. It is therefore appropriate when treating a sandstone facade to use crushed sandstone as a particulate material,

og på tilsvarende måte når man har med teglsten å gjøre, mens ved behandling av mørtel kan det partikkelformige materiale inneholde det samme materiale som fyllstoffraksjonen av mørtelen, men knust eller malt til en passende kornstørrelse. and in a similar way when dealing with brick, while in the treatment of mortar the particulate material may contain the same material as the filler fraction of the mortar, but crushed or ground to a suitable grain size.

Med hensyn til partikler som er inherent hydrofobe eller vannavvisende, har det vist seg at i tillegg til faste partikler av o f.eks. salter av fettsyrer, som calciumstearat, er også flytende eller halvfaste partikler anvendbare. Således gir emulsjoner av hydrolyserte silaner tilfredsstillende resultat, idet emulsjonene omfatter partikler av hydrolyserte silaner i et flytende medium, f.eks. vann eller vandige oppløsninger av lavere alkoholer, som methanol og ethanol. Både sur og alkalisk hydrolyse av silanene er tenkbar. For å oppnå gode resultater er det viktig at impregneringen utføres under anvendelse av partikler av de hydrolyserte silaner, hvilket er i motsetning til den.vanlige fremgangsmåte, hvor silanene hydrolyseres in situ, dvs. i det materiale som skal behandles, hvilket fører til fullstendig impregnering med medfølg-ende ulemper som omtalt ovenfor. With regard to particles that are inherently hydrophobic or water-repellent, it has been shown that in addition to solid particles of e.g. salts of fatty acids, such as calcium stearate, liquid or semi-solid particles are also usable. Thus, emulsions of hydrolyzed silanes give satisfactory results, as the emulsions comprise particles of hydrolyzed silanes in a liquid medium, e.g. water or aqueous solutions of lower alcohols, such as methanol and ethanol. Both acidic and alkaline hydrolysis of the silanes is conceivable. In order to achieve good results, it is important that the impregnation is carried out using particles of the hydrolysed silanes, which is in contrast to the usual method, where the silanes are hydrolysed in situ, i.e. in the material to be treated, which leads to complete impregnation with accompanying disadvantages as discussed above.

Først og fremst er det,, ved impregnering av en bygnings - fasade, ønskelig å nedsette vanngjennomtrengningen til et minimum uten en for stor nedsettelse av våtdampdiffusjonen. Noen reduk-sjon kan imidlertid være ønskelig og fordelaktig, da det vil nedsette eller eliminere transport av salter fra det innvendige av bygningsmaterialet ut til den eksponerte overflate derav. First and foremost, when impregnating a building's facade, it is desirable to reduce water penetration to a minimum without too great a reduction in wet vapor diffusion. However, some reduction may be desirable and advantageous, as it will reduce or eliminate transport of salts from the interior of the building material to the exposed surface thereof.

Som tidligere nevnt, oppslemmes det partikkelformige materi-tale i en såkalt transportvæske før behandlingen av bygningsmaterialet. Visse krav er satt med hensyn til egenskapene av transportvæsken, og de viktigste krav er de følgende. As previously mentioned, the particulate material is suspended in a so-called transport liquid before processing the building material. Certain requirements have been set with regard to the properties of the transport fluid, and the most important requirements are the following.

Transportvæsken må være inert overfor det partikkelformige mat eriale. The transport liquid must be inert to the particulate food material.

Den må være relativt lett fordampbar, idet et passende tem-peraturområde med hensyn til kokepunkt er 50 - 1.50°C. It must be relatively easily vaporizable, as a suitable temperature range with regard to the boiling point is 50 - 1.50°C.

Selve væsken, bør ha en relativt, lav viskositet, passende ikke over 1,1 cp, og en relativt høy overflatespenning, The liquid itself should have a relatively low viscosity, ideally not above 1.1 cp, and a relatively high surface tension,

passende ikke under 20 dyn/cm^ (begge ved.20°C).suitably not below 20 dyne/cm^ (both at.20°C).

Eksempler på nyttige væsker er vann, lavere alkanoler, særlig<*>alkanoler med 1 - 3 carbonatomer, f.eks. ethylalkohol og raethyl-alkohol, lettpetroleum eller naftha, etc. Ved anvendelse av trans - portvæsker med høy overflatespenning, f.eks. vann, kan det være ønskelig for å forbedre resultatene av impregneringen, å tilsette et overflateaktivt middel til transportvæsken. Overflatespenn-ingen må imidlertid ikke nedsettes under de tall som er angitt ovenfor .. Examples of useful liquids are water, lower alkanols, especially<*>alkanols with 1 - 3 carbon atoms, e.g. ethyl alcohol and raethyl alcohol, light petroleum or naphtha, etc. When using transport fluids with high surface tension, e.g. water, it may be desirable to improve the results of the impregnation, to add a surfactant to the transport liquid. However, the surface tension must not be reduced below the figures stated above.

Forholdet mellom det partikkelformige materiale og transportvæsken i impregneringspreparatet ifølge oppfinnelsen kan variere innen brede grenser. Det er således i praKsis xngen neare grense med hensyn til forholdet partikkelmateriale/transportvæske, spesielt da impregneringsprosessen kan gjentaes flere ganger inntil den ønskede impregneringsvirkning er nådd. Den øvre grense med hensyn til forholdet kan sies å være avhengig av viskositeten av bland-ingen, hvilken viskositet selvsagt ikke kan være for høy, da i såfall vil impregneringsvirkningen ikke opptre. The ratio between the particulate material and the transport liquid in the impregnation preparation according to the invention can vary within wide limits. There is thus, in practice, no nearer limit with regard to the ratio of particulate material/transport liquid, especially as the impregnation process can be repeated several times until the desired impregnation effect is reached. The upper limit with respect to the ratio can be said to be dependent on the viscosity of the mixture, which viscosity cannot of course be too high, as in that case the impregnation effect will not occur.

Impregneringsmidlet kan påføres på bygningsmaterialet som skal behandles, på en hvilken som helst måte. Det kan således på-føres ved hjelp av en kost eller en svamp eller ved sprøytning ved hjelp av en passende sprøyteanordning. Det er også tenkbart å påføre impregneringsmidlet under øket trykk ved å sprøyte eller suge det under undertrykk inn i materialet under behandling. The impregnating agent can be applied to the building material to be treated in any way. It can thus be applied with the help of a broom or a sponge or by spraying with the help of a suitable spraying device. It is also conceivable to apply the impregnating agent under increased pressure by spraying or sucking it under reduced pressure into the material being treated.

En vesentlig fordel ved anvendelse av metoden ifølge oppfinnelsen ligger i det forhold at impregneringsvirkningen kan sies å være selvregulerende. Det har vist seg at meget porøse bygningsmaterialer som således har en utpreget evne til' å ta opp vann og til å skades alvorlig, kan tilføres en tilsvarende større mengde partikler ved impregneringen, mens bygningsmaterialer med en lav porøsitet, dvs. mindre tilbøyelighet til vannopptagelse, impregneres bare i mindre grad. Graden av impregnering er således avhengig av bygningsmaterialets egenskaper, og derved erholdes den ønskede impregneringsvirkning mer eller mindre automatisk. A significant advantage when using the method according to the invention lies in the fact that the impregnation effect can be said to be self-regulating. It has been shown that very porous building materials, which thus have a distinct ability to absorb water and to be seriously damaged, can be supplied with a correspondingly larger amount of particles during the impregnation, while building materials with a low porosity, i.e. less tendency to absorb water, is impregnated only to a lesser extent. The degree of impregnation thus depends on the properties of the building material, and thereby the desired impregnation effect is obtained more or less automatically.

Det er vesentlig å merke at i henhold til oppfinnelsen oppnåes der en virkning som kunne betraktes som en delvis impregnering, idet materialet efter impregneringen fremdeles inneholder vanntransporterende passasjer, hvorved våtdampdiffusjonen, som er meget viktig ved bygningsmaterialer, opprettholdes■i den ønskede grad. Fremgangsmåten i oppfinnelsen må således ikke forveksles med den kjente fullstendige impregneringsmetode som fører til den ulempe at våtdampdiffusjonen senkes for.meget og ofte endog fullstendig forhindres. Ved anvendelse av foreliggende metode oppnåes der således i overflatelaget av bygningsmaterialet en viss ventil-virkning forbundet med det forhold at materialet er bare delvis impregnert. våtdampdiffusjonen fra innsiden og utad til overflaten av bygningsmaterialet påvirkes således ikke særlig ved delirapreg-neringen, og bygningsmaterialet vil i denne 'henseende oppføre seg nesten som et uimpregnert materiale. Bygningsmaterialet får imdlertid utad en vannavvisningsevne i lys av impregneringen, hvilket er riktig med hensyn til å begrense vannopptaket av bygningsmaterialet, f.eks. under regn. En videre fordel ved oppfinnelsen er det. forhold at materialene av forskjellig art i overflatelaget påført i våt tilstand festes bedre til en delvis impregnert overflate enn til en helt impregnert overflate. Dette er av vik-tighet fremfor alt ved reparasjon av overflatelag. It is important to note that according to the invention an effect which could be considered a partial impregnation is achieved, as the material after the impregnation still contains water-transporting passages, whereby the wet vapor diffusion, which is very important in building materials, is maintained to the desired degree. The method in the invention must therefore not be confused with the known complete impregnation method, which leads to the disadvantage that wet vapor diffusion is greatly reduced and often even completely prevented. When using the present method, a certain valve effect associated with the fact that the material is only partially impregnated is thus achieved in the surface layer of the building material. the wet vapor diffusion from the inside outwards to the surface of the building material is thus not particularly affected by the delira impregnation, and the building material will in this respect behave almost like an unimpregnated material. In the meantime, the building material acquires a water repellency in light of the impregnation, which is correct with regard to limiting the water absorption of the building material, e.g. during rain. A further advantage of the invention is that. condition that the materials of different types in the surface layer applied in a wet state adhere better to a partially impregnated surface than to a fully impregnated surface. This is of importance above all when repairing surface layers.

Anvendelsen av partikler av mineraltypen som .er gjort vannavvisende ved impregnering, er omtalt ovenfor. Ved slik impregnering kan vannavvisende, organiske siliciumforbindelser av forskjellige typer anvendes. The use of particles of the mineral type which have been made water-repellent by impregnation is discussed above. With such impregnation, water-repellent, organic silicon compounds of various types can be used.

Som organiske siliciumforbindelser kan anvendes silaner med den generelle formel: R 2 - Si(ORJ1 ')C), hvor R 1 er alkyl eller oxalkyl med 1-4 carbonatomer, og R<2->er en J hvilken som helst mettet eller umettet alkyl-, aryl-, cycloalkyl- eller aralkylgruppe, såvel som siloxaner med den generelle formel: As organic silicon compounds, silanes with the general formula can be used: R 2 - Si(ORJ1 ')C), where R 1 is alkyl or oxalkyl with 1-4 carbon atoms, and R<2-> is a J any saturated or unsaturated alkyl, aryl, cycloalkyl or aralkyl group, as well as siloxanes of the general formula:

hvor R, som er like eller forskjellige, er mettet eller umettet alkyl, aryl, cycloalkyl eller aralkyl, og n er ikke større enn 2. where R, which are the same or different, is saturated or unsaturated alkyl, aryl, cycloalkyl or aralkyl, and n is not greater than 2.

Eksempler på slike silaner er ethyl-, butyl- og hexyl-trimethoxysilaner, methyl-, ethyl-, propyl- eller butyl-tri-(2-methoxy-ethoxy)-silaner, tri-(ethoxy-ethoxy)-silan, feny1-triethoxy-silan og cresyl-triethoxysilaner. Fremstillingen av disse silaner finner sted ved kjente metoder. Silanene anvendes fortrinnsvis enten som alkaliske vandige oppløsninger eller oppløst i en alkohol med 2-4 carbonatomer. Også alkoholiske vannoppløsninger kan anvendes. Examples of such silanes are ethyl-, butyl- and hexyl-trimethoxysilanes, methyl-, ethyl-, propyl- or butyl-tri-(2-methoxy-ethoxy)-silanes, tri-(ethoxy-ethoxy)-silane, phenyl1- triethoxy-silane and cresyl-triethoxysilanes. The production of these silanes takes place by known methods. The silanes are preferably used either as alkaline aqueous solutions or dissolved in an alcohol with 2-4 carbon atoms. Alcoholic water solutions can also be used.

Som siloxaner kan anvendes lavmolekylære forbindelser hvor antallet av siloxananheter: Low molecular compounds can be used as siloxanes where the number of siloxane units:

er under 10, såvel som forbindelser med høyere molekylvekt hvor n er større enn 10. Som lavmolekylære forbindelser anvendes fortrinnsvis forbindelser som dannes ved delvis hydrolyse av de nevnte is below 10, as well as compounds with a higher molecular weight where n is greater than 10. As low molecular weight compounds, compounds which are formed by partial hydrolysis of the aforementioned compounds are preferably used

alkoxysilaner. Det er imidlertid også mulig å anvende f.eks. hexamethyl-disiloxan, hexafenyl-disiloxan, dimethyltetrafenyl-disiloxan, tetramethyl-difenyl-disiloxan eller et tilsvarende methyl-ethyl-, methyl-butyl- eller ethyl-fenyl-siloxan. Alkoxysilanes. However, it is also possible to use e.g. hexamethyl-disiloxane, hexaphenyl-disiloxane, dimethyltetraphenyl-disiloxane, tetramethyl-diphenyl-disiloxane or a corresponding methyl-ethyl-, methyl-butyl- or ethyl-phenyl-siloxane.

Som siloxaner med høyere molekylvekt kan anvendes forbindelsene erholdt ved delvis hydrolyse og påfølgende kondensasjon av de ovenstående alkoxysilaner eller også av klorsilaner. Også poly-siloxaner som er fremstilt ved andre kjente metoder, kan imidlertid anvendes. As siloxanes with a higher molecular weight, the compounds obtained by partial hydrolysis and subsequent condensation of the above alkoxysilanes or also of chlorosilanes can be used. However, polysiloxanes which have been produced by other known methods can also be used.

Siloxanene anvendes oppløst i et organisk oppløsningsmiddel. The siloxanes are used dissolved in an organic solvent.

Oppfinnelsen vil nu bli belyst ytterligere ved eksempler hvor de ytre ekstremer av teknikkens stand, nemlig på den ene side anvendelsen av uimpregnerte bygningsmaterialer og på den annen side anvendelsen av helt impregnerte bygningsmaterialer, sammenlignes med metoden for delvis impregnering i henhold til oppfinnelsen. The invention will now be further illustrated by examples where the outer extremes of the state of the art, namely on the one hand the use of non-impregnated building materials and on the other hand the use of fully impregnated building materials, are compared with the method of partial impregnation according to the invention.

Eksempel 1Example 1

I foreliggende eksempel anvendes der. som et. part ikkelmateriale en såkalt microfiller av dolomit med følgende kornstørrelsesfor-"deling: In the present example, there is used. like a. part non-metallic material, a so-called microfiller of dolomite with the following grain size distribution:

Dette partikkelmateriale ble gjort vannavvisende ved behandling med en 4o%-ig oppløsning av silan i methylalkohol (den her an-vendte oppløsning, er "DynasylanBSM40" . Alkoholen ble så for-dampet, og det impregnerte part ikkelmateriale ble vasket for å fjerne'fra materialet eventuelt overskudd av impregneringsmiddel. Efter tørr-ing ble der fremstilt et impregneringspreparat ved å oppslemme 50 g av det impregnerte partikkelmateriale i 200 ml transport væske som i dette eksempel besto av vann og methylalkohol. This particulate material was made water-repellent by treatment with a 40% solution of silane in methyl alcohol (the solution used here is "DynasylanBSM40"). The alcohol was then evaporated, and the impregnated particulate material was washed to remove After drying, an impregnation preparation was prepared by suspending 50 g of the impregnated particulate material in 200 ml of transport liquid, which in this example consisted of water and methyl alcohol.

Forsøkslegemer av lettvektbetong ble så impregnert ved å på-føre med en pensel disse to typer av impregneringsmidler, idet lett-vekt sbetongen ble forsynt med et tynt "primer"-lag og grov mørtel i henhold til ER-nevndens rapport nr. 3:68, CP-BM-1/67"2, punkt C Test specimens of lightweight concrete were then impregnated by applying these two types of impregnation agents with a brush, the lightweight concrete being provided with a thin "primer" layer and coarse mortar in accordance with the ER committee's report no. 3:68 , CP-BM-1/67"2, point C

(The Board for Presentat ion of Characteristics in.the Construction Field). Irapregneringsmidlene ble påført i en mengde svarende til ca. 0,3 1 pr. m<2>behandlet overflate. Efter tørring av transportvæsken ble overflatene av forsøkslegemene blåst for å fjerne løse partikler derfra, .og legemene ble så undersøkt på vanninntrengning og våtdiffusjon. For å bestemme vanninntrengningen ble legemene utsatt for et vanntrykk på 100 mm vannsøyle svarende til virkning av slagregn i 24 timer. Mengden av vann som trengte inn i legemet, ble bestemt efter 30-minutter, 90 minutter og 24 timer. (The Board for Presentat ion of Characteristics in.the Construction Field). The precipitating agents were applied in an amount corresponding to approx. 0.3 1 per m<2>treated surface. After drying the transport liquid, the surfaces of the test bodies were blown to remove loose particles therefrom, and the bodies were then examined for water penetration and wet diffusion. To determine the water penetration, the bodies were subjected to a water pressure of 100 mm water column corresponding to the effect of driving rain for 24 hours. The amount of water that penetrated the body was determined after 30 minutes, 90 minutes and 24 hours.

Verdien for våtdiffusjon kan sies å definere materialets evne til å frigjøre inneholdt eller inntrengt vann. For å bestemme våtdiffusjonen ble der anvendt et kar inneholdende en svamp gjennom-bløtt med vann,og forsøkslegemene ble anbrakt over denne. Inne i The value for wet diffusion can be said to define the material's ability to release contained or penetrated water. To determine the wet diffusion, a vessel containing a sponge soaked with water was used, and the test bodies were placed over this. Inside

materialet i karet betraktes der å foreligge vannmetning ved van-lig atmosfæretrykk. Utenfor karet ble der opprettholdt visse be-tingelser med henSyn til fuktighet, temperatur og luftsirkulasjon svarende til de atmosfærebetingelser som fremhersker i praksis. the material in the vessel is considered to be saturated with water at normal atmospheric pressure. Outside the vessel, certain conditions were maintained with regard to humidity, temperature and air circulation corresponding to the atmospheric conditions that prevail in practice.

Fire forskjellige prøver ble anvendt i forsøkene, nemlig de følgende: Prøve 1 bestående av pussmørtel impregnert med en 40%-ig opp-løsning av silan i methylalkohol. Mørtelen ble tilført oppløsning i en mengde svarende til ca. 0,2 l/m 2. Four different samples were used in the experiments, namely the following: Sample 1 consisting of plaster impregnated with a 40% solution of silane in methyl alcohol. The solution was added to the mortar in an amount corresponding to approx. 0.2 l/m2.

Prøve 2 besto av pussmørtel impregnert i henhold til oppfinnelsen under anvendelse av vann som transportmedium. Sample 2 consisted of plaster impregnated according to the invention using water as a transport medium.

Prøve 3 besto av pussmørtel impregnert i henhold til oppfinnelsen ved anvendelse av methylalkohol som transportmedium. Sample 3 consisted of plaster impregnated according to the invention using methyl alcohol as a transport medium.

Prøve 4 besto av en uimpregnert prøve av pussmørtel.Sample 4 consisted of an unimpregnated sample of plaster mortar.

I tabellen•nedenfor er forsøksresultatene angitt. Vanninn- t trengningen er angitt i l/m og time, mens våtdiffusjonen er gitt i g/m pr. time og mm Hg. Med hensyn til tallene for vanngjennomslipping er disse tall beregnet på målingen av vanninntrengningen i løpet av tidsrom på 0 - 30 minutter, 30 - 90 minutter og 90 minutter - 24 timer. In the table below the test results are indicated. The water penetration is given in l/m and hour, while the wet diffusion is given in g/m per hour and mm Hg. With regard to the figures for water penetration, these figures are calculated for the measurement of water penetration during periods of 0 - 30 minutes, 30 - 90 minutes and 90 minutes - 24 hours.

Som det er klart fra ovenstående forsøksresultater, gir hverken total impregnering eller ingen impregnering i det hele tatt nyttige resultater sett som et hele, da i det første tilfelle våtdiffusjonen er for lav til å tillate tørring av materialet efter vannimpregnering, mens i det siste tilfelle er vanngjennomslippingen for høy til å sette materialet i stand til å motstå regnvær. I mot-•setning til dette fører delimpregnering ifølge foreliggende oppfinnelse til den ønskede balanse av vanngjennomslipping og. våt-diffusjonsegenskaper slik at man effektivt unngår ulempene forbundet med teknikkens stand. As is clear from the above experimental results, neither total impregnation nor no impregnation at all gives useful results seen as a whole, since in the first case the wet diffusion is too low to allow drying of the material after water impregnation, while in the latter case water permeability too high to enable the material to withstand rain. In contrast to this, partial impregnation according to the present invention leads to the desired balance of water penetration and. wet-diffusion properties so that the disadvantages associated with the state of the art are effectively avoided.

Eksempel 2Example 2

100 volumdeler "Dynasylan BSM 40" ble blandet med 100 volumdeler vann inneholdende ca. 1,8 g CaOH for å hydrolysere silanet. Man fikk et melkeaktig produkt omfattende flere lag. Hovedlaget utgjørende ca. 75 volum% og inneholdende produktet som skyldtes hydrolysen av sil.anet , ble forenet med et like stort volum av en 50%-ig vandig oppløsning av ethanol, og den dannede blanding ble pisket til en stabil aerosol. Mikroskopisk undersøkelse av aero-solen viste at den inneholdt partikler med en gjennomsnittsdiameter av størrelsesorden 1 micron eller mindre. 100 parts by volume of "Dynasylan BSM 40" were mixed with 100 parts by volume of water containing approx. 1.8 g of CaOH to hydrolyze the silane. A milky product comprising several layers was obtained. The main team comprising approx. 75% by volume and containing the product due to the hydrolysis of the silane, was combined with an equal volume of a 50% aqueous solution of ethanol, and the resulting mixture was whipped into a stable aerosol. Microscopic examination of the aero-sol showed that it contained particles with an average diameter of the order of 1 micron or less.

Denne emulsjon ble anvendt til å impregnere sandsten (i dette'eksempel sandsten fra Gotland). Forsøkslegemene av sandsten ble impregnert ved påføring med en pensel, hvilket resulterte i en inn-trengningsdybde efter en påføring på ca. 2 mm. En ubehandlet prøve av denne sandsten anvendt som kontrollprøve viste en vanngjennomslipping på ca. 2,5 l/m<2>.h. og en våtdiffusjon på ca. 24 g/m 2.h. mm Hg i et tidsrom på 0-30 minutter, mens de tilsvarende tall for de behandlede prøver var ca. 0,1, hhv, 12. Dette er en vesentlig forbedring av egenskapene til sandstensmaterialene som på ingen måte kunne oppnåes ved tidligere kjente metoder. This emulsion was used to impregnate sandstone (in this example sandstone from Gotland). The test bodies of sandstone were impregnated by application with a brush, which resulted in a penetration depth after application of approx. 2 mm. An untreated sample of this sandstone used as a control sample showed a water penetration of approx. 2.5 l/m<2>.h. and a wet diffusion of approx. 24 g/m 2.h. mm Hg in a period of 0-30 minutes, while the corresponding figures for the treated samples were approx. 0.1, respectively, 12. This is a significant improvement in the properties of the sandstone materials which could in no way be achieved by previously known methods.

Eksempel 3Example 3

Et impregneringsmiddel ble fremstilt ved å blande 10 g calciumstearat med en spesifikk overflate på ca. 150.000 cm^/g i 50g lettpetroleum (kokepunkt 40-60°C). Den erholdte suspensjon ble anvendt til å impregnere lettvektsbetong. An impregnating agent was prepared by mixing 10 g of calcium stearate with a specific surface area of approx. 150,000 cm^/g in 50g light petroleum (boiling point 40-60°C). The resulting suspension was used to impregnate lightweight concrete.

Forsøkslegemer av lettvektsbetong ble impregnert ved tre gangers påføring med en pensel av det ovenfor fremstilte impregneringsmiddel. En ubehandlet prøve av lettvektsbetong anvendt som kontrollprøve viste en vanngjennomslipping på o ca. 10 l/m 2.h., og en vå a tdiffusjon på o ca. 20 g/m 2 .h. mm Hg i løpet av et tidsrom påo Test bodies made of lightweight concrete were impregnated by applying the impregnation agent prepared above three times with a brush. An untreated sample of lightweight concrete used as a control sample showed a water penetration of approx. 10 l/m 2.h., and a wet diffusion of o approx. 20 g/m 2 .h. mm Hg during a period of

.0 - 30 minutter, mens de tilsvarende tall for de behandlede prøver var ca. 0,35hhv. 4- .0 - 30 minutes, while the corresponding figures for the treated samples were approx. 0.35 or 4-

Claims

1. Method of impregnation of inorganic building materials to make them water-repellent while maintaining a sufficient wet vapor diffusion capacity, characterized by applying to the building material a liquid containing particles, a significant part of which is water-repellent, and whose size is adapted to the structure of the building material in such a way that they can be transported into the building material through the pores and capillaries therein with the help of the liquid, as the liquid is then removed by evaporation.

2. Method according to claim 1, characterized in that the said substantial part constitutes at least 1/3 and preferably at least half of the entire particulate material.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that water-repellent particles are used, a significant part of which has a particle size in the range 0.01 - 10 micron, preferably 0.1 - 5 micron. <*>

4. Method according to claims 1 - 3 > characterized in that particles are used which are or have been made water-repellent by treatment with water-repellent agents.

5- Method according to claims 1-4, characterized in that the building material is cleaned before applying the impregnation agent.

6. Method according to claims 1 - 5, characterized in that the transport liquid is water. ?•F transport method according to claims 1-5, characterized in that the transport liquid is an alcohol with 1-3 carbon atoms.

8. Method according to claim 7> characterized in that the transfer fluid is methanol or ethanol.

9. Method according to claims 1 - 8, characterized in that a transport liquid is used whose boiling point at atmospheric pressure is in the raw temperature - the range 5o - 150°C.

10. Method according to claims 1 - 9> characterized by the fact that light naphtha is used as the transport fluid.

11. Impregnating agent for carrying out the method according to claims 1 - 10 for impregnating building materials, characterized in that it comprises a transport fluid containing particles, a significant part of which is water-repellent.

12. Impregnating agent according to claim 11, characterized in that the essential part constitutes at least 1/3 and preferably half of the entire particle material.

13 • Impregnating agent according to claim 11 or 12, characterized in that a substantial part of the water-repellent particles have a particle size in the range of 0.01 to 10 microns, preferably 0.1 - 5 microns.