NO840451L - Sparkelblanding - Google Patents

Abstract

Flytsparkel for jevning av ujevne underlag, innbe-fattende et hydraulisk bindemiddel, filler og sand samt elastisitetsforhøyende middel og middel til regulering av de reologiske egenskaper (flyttilsats). Flytsparkelet inneholder gips i en for redusert krympning aktiv mengde,. fortrinnsvis sammen med et retarderingsmiddel for gips,. hvilket tjener til å forsinke gipsens stivning.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et flytsparkel for avglatting av ujevne underlag. Flytsparklet ifølge oppfinnelsen er basert på et innhold av et konvensjonelt hydraulisk bindemiddel, såsom sement, filler og sand og inneholder dessuten middel til å forhøye elastisiteten og for å tilveiebringe ønskede reologiske egenskaper.

Avglatting av eksempelvis betongbjelkelag for å tilveiebringe en overflate som er tilstrekkelig slett for overflate-belegning, er innen bygningsindustrien et velkjent problem. Det er alminnelig kjent at hver eneste liten ujevnhet i et betongunderlag fremtrer meget tydelig på oversiden av en på underlaget plassert plastmatte etter en tids anvendelse. En lenge anvendt teknikk for avglattingen er. å støpe et relativt tykt skikt av sementmørtel på den bærende betong. Denne kjente løsning på problemet oppviser imidlertid vesent-lige ulemper, blant hvilke kan nevnes at konstruksjonens egen tyngde øker med opp til ca. 100 kg/m 2, slik at konstruk-sjonshøyden øker uten at øket bærekraft oppnås.

Et annet prinsipp som anvendes for å gjøre overflaten

av betongunderlag tilstrekkelig slett for den senere anvendelse har bestått i å forsøke å tilveiebringe tilstrekkelig jevnhet hos selve betongmaterialet, eksempelvis ved vibrasjonsstøping, maskinglatting eller lignende, men denne teknikk har i praksis vist seg ikke å fungere tilfredsstillende .

I den senere tid har man utviklet såkalt flytsparkel,

dvs. selvutjevnende avglattingsmasser, som er så lett-flytende at de kan pumpes og av seg selv flyter ut til en slett overflate. Denne teknikk innebærer en vesentlig rasjonalisering med herav følgende tids- og kostnadsgevinster, men hittil kjente flytsparkelmasser er dog beheftet med visse ulemper ved den praktiske anvendelse.

Ved anvendelse av flytsparkel kreves én vel avveiet balanse mellom på den ene side flytbarhet slik at tilfredsstillende sammenrenning erholdes mellom avgrensende områder som belegges med flytsparkel i tur og orden, og på den annen side sedimentasjonsresistensen hos sparkelet, hvilken er en forutsetning for at uttynning av overflateskiktet i det påførte sparkel med hensyn til faste bestanddeler skal unngås. Den ønskede sammenrenning på den ene side krever et relativt lett flytende sparkel, mens sedimentasjonsresistensen forutsetter en viss minste-viskositet for at man skal unngå separasjon og uttynning av overflate-

skiktet hos det flytsparkel som skal anvendes.

En annen egenskap som er vesentlig hos flytsparkel,

er lav krympning (svinn) og god vedheftning; dette for at man skal unngå sprekkdannelse og slipping fra underlaget. Det er følgelig ønskelig med god overflatestyrke, slik at det herdede overflateskikt kan motstå den belastning som oppstår av eksempelvis rullende kontorstol-hjul eller industrielle maskiner eller lignende.

Visse hittil kjente flytsparkelmasse kan i og for seg oppvise tilfredsstillende egenskaper, men visse tilsatser i de kjente materialer gir imidlertid ikke ønskelige bi-effekter eller følgeeffekter, i første rekke på grunn av frigjort ammoniakk som eksempelvis kan gi missfargning av trebaserte materialer som er pålagt den behandlede overflate. Det er blitt gjort forsøk på å bytte ut anvendte tilsatser som er beheftet med disse ulemper, med andre materialer, men man har hittil ikke lykkes i å oppnå tilstrekkelig lavt svinn i kombinasjon med tilfredsstillende balanse mellom flytbarhet og sedimentasjonsresistens.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe et flytsparkel ved hvilket den kjente teknikkens ulemper unngås, og hvilket oppviser forbedret balanse mellom på

den ene side flytbarheten og på den annen side sedimentasjonsresistensen, og hvilket dessuten oppviser liten krympning og god vedheftning.

I forbindelse med utvikling og forskning som har levet frem til foreliggende oppfinnelse, har det nå overraskende vist seg at tilsats av gips til flytsparkel av angjeldende type medfører akseptabelt liten krympning og dermed liten risiko for sprekkedannelse og slipping. For å forhindre en altfor hurtig stivning betinget av gipsinnholdet er det å foretrekke at det foruten gipsen også tilføres gipsretarder, som har til funksjon å forsinke gipsens stivning.

Flytsparkelet ifølge foreliggende oppfinnelse inneholder således som faste bestanddeler et hydraulisk bindemiddel, eksempelvis portlandsement, filler og sand samt en polymer som har til funksjon å forhøye elastisiteten, en flyttilsats for oppnåelse av tilfredsstillende reologiske egenskaper, samt gips, fortrinnsvis sammen med en retarder for denne.

Det hydrauliske bindemiddel som inngår i flytsparkelet ifølge foreliggende oppfinnelse, utgjør ingen kritisk be-standdel i flytsparkelet, men kan bestå av hvilket som helst konvensjonelt bindemiddel, eksempelvis portlandsemenet, aluminatsemenet etc.

I flytsparkelet inngående filler og sand utgjør likeledes konvensjonelle materialer, hvis karakter ikke er kritisk eller avgjørende ved oppfinnelsen. Som eksempel på filler kan nevnes såkalt dolomittfiller, flyveaske, etc.

Med hensyn til vektandelene mellom de tre konvensjonelle inngående bestanddeler, bindemiddel, filler og sand, så varierer også disse innenfor konvensjonelt gjengse inter-valler. Beregnet på 1000 kg tørre bestanddeler i flytsparkelet ifølge oppfinnelsen kan bindemiddelandelen variere mellom ca. 100 og ca. 500, filleren mellom ca. 100 og ca. 500 og sanden mellom ca. 200 og ca. 600.

Den elastisitetsforhøyende polymer i flytsparkelet ifølge oppfinnelsen er i sin karakter ikke kritisk eller avgjørende forutsatt at den utfører sin ønskede funksjon i flytsparkelet, nemlig å forhøye det herdede sparkelets elastisitet. Polymeren kan tilsettes i tørr form eller i form av en vanndispersjon. I det første tilfelle foretrekker man å anvende som polymer en homo- eller kopolymer av vinylacetat.

Som eksempel på spesielt foretrukne polymerer av denne type kan det nevnes kopolymerer av vinylacetat og vinylversatat, kopolymerer av eten og vinylacetat, kopolymerer av vinylacetat og vinyllaurat, kopolymerer av vinylacetat, vinyllaurat og vinylversatat, homopolymerer av utelukkende vinylacetat, etc.

Andelen av polymer i flytsparkelet ifølge foreliggende oppfinnelse kan variere innen relativt vide grenser i avhengighet av anvendelsesformålet for det overflateskikt som tilveiebringes ved hjelp av flytsparkelet. Den nedre grense er den grense under hvilken vesentlig elastisitets- forhøyende effekt ikke oppnås. I alminnelighet foretrekker man å anvende minst ca. 5 vektdeler beregnet på samme basis som angitt ovenfor, dvs. pr. 1000 kg tørre bestanddeler i flytsparkelet. Den øvre grense kan være betinget av økonomiske faktorer, og det er i alminnelighet ikke noen fordel å overskride vesentlig 100 vektdeler polymer pr. 1000 kg tørre bestanddeler.

Ved tilsetning av polymeren i form av en vandig dispersjon foretrekker man å anvende en eller annen form for akrylatharpiks, dvs. polymerer eller kopolymerer av akrylsyre, metakrylsyre, estere av disse syrer eller akrylnitril. Blant slike polymerer kan nevnes polymerer av C^_^-alkylestere av akrylsyre eller metakrylsyre, såsom metyl-, etyl- eller butylestere. Dessuten kan polymerer av styren eller kopolymerer av styren og akrylater anvendes. Videre kan det nevnes styren-butadiener, vinylpropionater

og akrylnitril-butadiener. Med hensyn til mengden av polymer tilsatt i form av vandig dispersjon, gjelder samme forhold som angitt ovenfor, hvorved mengden er basert på innholdet av faste polymerbestanddeler i dispersjonen.

Den såkalte flyttilsatsen i flytsparkelet ifølge oppfinnelsen har til funksjon å regulere flytsparkelblandingens reologiske egenskaper, dvs. dens opptredende i forbindelse med påføringen av et overflateskikt. Et flertall harpikser er egnet for formålet, men det foretrekkes spesielt å anvende formaldehydharpikser av forskjellige slag, eksempelvis sulfonerte melamin-formaldehyd-harpikser, sulfonerte naftalinsyre-formaldehyd-harpikser, eller salter av harpikser av denne art. Spesielt foretrukket er sulfonerte melamin-formaldehyd-harpikser, eksempelvis Peramin ®• (Perstorp, Sverige), Melment ®(Hoechst, BRD).

Den såkalte flyttilsatsen tilsettes i en relativt liten mengde, hensiktsmessig fra ca. 1 til ca. 10 vektdeler pr. 1000 kg samlede tørre bestanddeler i flytsparkelet. Som når det gjelder polymertilsatsen avgjøres den nedre grense av den kvantitet av flyttilsatsen som kreves for oppnåelse av den ønskede effekt. Ved mengder som overstiger ca. 10 vektdeler beregnet på 1000 kg tørre bestanddeler i sparkelet oppnåes ingen spesiell ytterligere effekt, hvorfor man av økonomiske grunner i praksis begrenser mengden av flyttilsats til den sistnevnte andel. I praksis anvendes flyttilsatsen i form av tørt pulver, men det er også

tenkelig å tilsette den ved blandingstilfellet i form av en oppløsning, eksempelvis inneholdende 20 % faste bestanddeler.

I flytsparkelet ifølge foreliggende oppfinnelse kan

det ennvidere være hensiktsmessig å tilsette et skumdempende middel, hvilket har som funksjon å minske luftinnholdet i sparkelmassen. Også denne tilsats er konvensjonell i sin natur og utgjør i og for seg intet kjennetegnende særtrekk ved oppfinnelsen. Et flertall skumdempende midler er tenk-bare, eksempelvis blandinger av polyoler og hydrokarbon-oljer, polyeterstearat, fettsyre-polyglykolestere og fett-alkoholer, silikonoljeemulsjoner, mineraloljer inneholdende metallsåper, polyetere og emulgatorer, etc. Samtlige slike substanser utgjør kommersielle produkter som er tilgjenge-lige på markedet.

Innholdet av gips i flytsparkelet ifølge oppfinnelsen kan variere innen temmelig vide grenser. Den nedre grense be-stemmes av at en for tilfredsstillende krympningsreduksjon aktiv mengde bør tilføres sparkelet. I alminnelighet an-vender man en gipstilsats av i det minste ca. 50 kg pr.

1000 kg tørre bestanddeler i sparkelet. En hensiktsmessig øvre grense er ca. 10 ganger så meget, dvs. ca. 50 kg pr.

1000 kg. De her angitte mengder er basert på vannfritt kalsiumsulfat.

For å unngå for hurtig stivning av flytsparkelet ifølge foreliggende oppfinnelse i den form det foreligger for appli-sering foretrekker man å tilføre retarderingsmiddel (retarder) , som har til funksjon å forsinke gipsens stivning. Retarderen er av konvensjonell art og kan eksempelvis ut-gjøres av et lignosulfonat, en karboksylsyre eller salt derav, eller n-polyoksimetylenaminosyre, fortrinnsvis et kalsium-salt derav. Den mengde som tilsettes sparkelet, er relativt liten, ettersom forsinkelsesfunksjonen inntrer allerede ved meget små mengder. En mengde av størrelsesordenen en tiendedels vektdel opp til noen deler beregnet på 1000 kg tørre bestanddeler er i praksis hensiktsmessig, men enda mindre mengder ned til noen hundredels vektdeler kan være tilstrekkelig. I alminnelighet ligger kvantiteten av tilsatt retarder innen intervallet fra ca. 0,05 til ca. 5 vektdeler beregnet på samme basis som tidligere.

Ved tilvirkning av flytsparkelet ifølge oppfinnelsen blandes hensiktsmessig først bindemiddel og ballast. Siden kan polymer, flyttilsats, skumdemper, gips og retarder sammenblandes separat og deretter innblandes i den tørre blanding av bindemiddel og ballast. Vann tilsettes massen i en slik mengde at denne får en for påføring av overflateskikt hensiktsmessig konsistens. Konsistensen kan måles ved at massen helles i en ring, eksempelvis med en diameter på 50 mm og en høyde på 22 mm, hvoretter ringen løftes og massen flyter ut på en tørr flate, eksempelvis av glass. Massens diameter etter utflytningen anvendes deretter som

mål på konsistensen. En hensiktsmessig diameter etter utflytningen av sparkelmassen er ca. 175 mm, men dette tall kan naturligvis variere både oppover og nedover i avhengighet av appliseringsstedet.

Ved en hensiktsmessig konsistens hos massen kan denne appliseres ved utpumping på eksempelvis et betongunderlag og flyter deretter ut til en slett overflate, som ikke nødvendig-vis er horisontal. Skikttykkelsen ved fremstilling av overflateskikt under anvendelse av flytsparkelet ifølge oppfinnelsen kan variere fra noen millimeter, men ligger nor-malt innen intervallet 5-20 mm.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

EKSEMPEL 1

En tørr flytsparkelmasse ble blandet i en tvangsblander

i 2 minutter med følgende bestanddeler:

Polymerpulveret var en sprøytetørket kopolymer av vinylacetat og vinylversatat. Flyttilsatsen var av melamin-harpikstypen.

Det tørre pulver ble deretter blandet med 24 vekt% vann i en kontinuerlig blandepumpe, hvoretter det ble utpumpet på et ujevnt betongunderlag som på forhånd var forbehandlet med en fortynnet plastdispersjon. Utpumpingen skjedde til en omtrentlig middel-tykkelse på 5-7 mm og med en kapasitet på 300 m 2/time. Flytsparkelets flyteevne ble målt ved at en ring med innvendig diameter 50 mm og høyde 22 mm ble fylt med sparkel. Etter løfting av ringen fikk sparkelet flyte ut på en glasskive, og diameteren etter utflytningen ble målt til 175 mm. Etter utpumping av sparkelet på betongunderlaget dannet sparkelet en meget slett overflate, uten at noen som helst manuelle avglattinger var nødvendig. Overflaten var gangbar etter et døgn, og inntrykksmotstanden 1 henhold til Svensk Standard 923505 var da 0,8 mm. Etter 2 ukers tørking var inntrykksmotstanden 0,15 mm. Ingen sprekkdannelse eller slipping fra underlaget kunne noteres. Overflaten ble deretter belagt med gulvbelegning.

Sparkelets motstandsevne mot slitasje ble undersøkt ved at en vanlig fortausplate ble forsynt med et 7 mm tykt sparkelskikt, som etter 21 døgns tørking ble pålimet en PVC-matte etter at halve overflaten var slipt med karbo-rundumsten. En uke etter mattelimingen ble platen belastet med et rullende kontorstol-hjul som rullet over platen 10 000 ganger med en last på 250 N. Etter denne belastning ble vedheftningen målt mellom PVC-matten og sparkelet og ble ikke i noe tilfelle funnet å være mindre enn 0,8 MPa. Utprøvningen ble foretatt i henhold til Svensk Standard

SS 923507. Videre ble sparkelets krympning ved uttørking ved 50 % relativ fuktighet (RF) og 20°C undersøkt. Denne viste seg å være 1,1 o/oo etter 28 døgn.

Sparkelets styrke ble utprøvet på konvensjonell måte under anvendelse av prismer med dimensjonene 40 mm x 40 mm x 160 mm. Bøyestrekkfastheten var 7.5 MPa og trykkfastheten var 22 MPa.

EKSEMPEL 2

Tørt flytsparkelpulver ble blandet som i eksempel 1 med følgende bestanddeler:

Råmaterialene var de samme som i eksempel 1. Også blanding og utpumping ble utført på samme måte. Flyte-evnen ble målt til 170 mm. Inntrykksmotstanden etter et døgn var 0,6 mm. Etter en måned var inntrykksmotstanden 0,07 mm. Ingen sprekkdannelse eller slipping fra underlaget kunne noteres. Ettersom sparkelet var beregnet for tung slitasje-påkjenning i et industrilokale ble det ikke forsynt med noen gulvbelegning.

Motstandsevnen mot slitasje ble utprøvet i henhold til Svensk Standard SS 923508. Denne er som utprøvningen i eksempel 1, med den forskjell at et stålhjul anvendes og at lasten er betydelig høyere, nemlig 2000 N. Etter utført prøvning kunne ingen slitasje overhodet konstateres. En måling av høydeprofiler for og etter slitasjen viste en senkning på maksimalt 0,2 mm komprimering (altså ingen slitasje).

Sparkelets krympning og styrke ble utprøvet som i eksempel 1 og viste følgende verdier: krympning 1,2 o/oo, trykkfasthet 37 MPa og bøyestrekkfasthet 10,5 MPa.

EKSEMPEL 3

Sparkel ble tilvirket og utprøvet på samme måte som i eksempel 2, men med den eneste forskjell at polymeren i dette ikke inngikk i det tørre pulver, men ble tilsatt i form av en vandig dispersjon ved blandingen. Polymeren var i dette tilfelle av akrylat-type.

Resultatene av leggingen og prøvene var helt sammenlign-

bare med de i,eksempel 2 angitte.

EKSEMPEL 4

Sparkel ble tilvirket og applisert som i eksempel 1, men med den forskjell at sementen var aluminatsement istedenfor portlandsement. Utprøvningen av materialets egenskaper ble utvidet med en inntrykksprøve etter 2 timers herdning, og inntrykksmotstanden var da 0,7 mm, og overflaten kunne betredes. Etter et døgn var inntrykksmotstanden 0,3 mm og etter 14 døgn 0,12 mm.

Forøvrig var resultatene av legging og utprøvning sammenlignbare med de i eksempel 1 angitte.

Claims (11)

1. Flytsparkel for jevning av ujevne underlag, inn-befattende et hydraulisk bindemiddel, filler og sand samt elastisitetsforhøyende middel og reologi-regulerende middel (flyttilsats), karakterisert ved at det inneholder gips i en for redusert krympning aktiv mengde gips, fortrinnsvis sammen med en gipsretarder for forsinkelse av gipsens stivning.

2. Flytsparkel ifølge krav 1, karakterisert ved at det elastisitetsforhøyende middel innbefatter en homo- eller kopolymer av vinylacetat.

3. Flytsparkel ifølge krav 1, karakterisert ved at det elastisitetsforhøyende middel innbefatter en homo- eller kopolymer valgt blant akrylater og styren.

4. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det elastisitets-forhøyende middel inngår i en mengde på fra ca. 5 til ca.

100 vektdeler beregnet på 1000 vektdeler tørre bestanddeler i sparkelet.

5. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at flyttilsatsen innbefatter en sulfonert formaldehydharpiks av melamin eller naftalinsyre, eventuelt i form av et salt.

6. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at flyttilsatsen inngår i en mengde på fra 1 til ca. 10 vektdeler beregnet på 1000 vektdeler tørre bestanddeler i sparkelet.

7. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gipsen inngår i en mengde på fra ca. 5 til ca. 50 vektdeler beregnet på 1000 vektdeler tørre bestanddeler i sparkelet.

8. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det inneholder et skumdempende middel.

9. Flytsparkel ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at retarderen inngår i en mengde på opp til noen vektdeler beregnet på 1000 vektdeler tørre bestanddeler i sparkelet.

10. Flytsparkel ifølge krav 2, karakterisert ved at polymeren er tilført i form av et tørt pulver.

11. Flytsparkel ifølge krav 3, karakterisert ved at polymeren er tilført i form av en vanndispersjon.