PL155667B1 - Element izolacyjny ze wzmocnioną powłoką zewnętrzną oraz sposób otrzymywania elementu izolacyjnego ze wzmocnioną powłoką zewnętrzną - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	155 667
	Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.5 E04B 1/62 C04B 41/68
	Zgłoszono: 88 07 04 /Ρ· 273516/
UpsT	Pisrwtysńttwt -
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 90 01 08
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 05 29

Twórcy wynalazku: Stanisław Janusz Bereś, Krystyna Ponikowska-Pajor,

Krzysztof Marcinkowski, Józef Grzywocz, Krystyna Kunicka

Uprawniony z patentu: Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia, Kędzierzyn-Koźle /Polska/

ELEMENT IZOLACYJNY ZE WZMOCNIONĄ POWŁOKĄ ZEWNĘTRZNĄ ORAZ SPOSÓB OTRZYMYWANIA ELEMENTU IZOLACYJNEGO ZE WZDCMONĄ POWŁOKĄ ZEWNĘTRZNĄ

Przedmiotem wyrnlazku jest element izolacyjny ze wzmoonioną powłoką zewnętrzną, wykonany z lekkich materiałów termoizolacyjnych oraz sposób otrzymywania tego elementu.

W polskim zgłoszeniu patentowym P-261678 opisany jest sposób zabezpieczania powierzchni ukształtowanych elementów izolacyjnych za pomocą kommooycji krzemianowej. Elementy wykonane ze spienionych tworzyw mocznikowych pokrywa się roztworem szkła wodnego ze środkami żelującymi. Tak utwardzone elementy mają zwiększoną wytrzymłość mecł-aniczną, ich powierzchnia jest gładka i dobrze przylega do powierzchni izolowanej. Wyywaazamie spienionych tworzyw mooznikowych ze izmoonitią powłoką zew^ntrzną znane jest z polskiego zgłoszenia P-269151. Powłokę zabezpieczającą nanosi się metodą natrysku pneumatycznego na warstwy izolacyjne wytwarzane metodą in situ oraz na kształtki. Składniki komppoycji krzemianowej podawane są do urządzenia natryskowego dwoma niezależnymi strumieniami, które ulegają zmieszaniu w głowicy rozpylającej. Metody te nie prowidzą jednak do uzyskania w^okiej wytrzym^ści meehanicziej powierzchni kształtki lub wrstwy izolacyjnej ze względu na to, że [Maeritłeo wzπoajiającyml jest jedynie żel krzemianowy, którym nasączona jest zewnętrzna warstwa tworzywa mooznikowgo. Powłoki krzemianowe z czasem mogą pękać i nasiąkj.w*ość pianki stopniowo wr^a^1;a. Polski opis patentowy 124215 przedstawia sposób termo izolacji budynków przy pomocy specjalnej msy, w skład której wchodzą tworzywa spienione w postaci perełek i spoiwo do ich wiązania. Na mury nanosi się bezfugową warstwę termoizolacyjną o grubości 8-15 cm. Masa do wytworzenia tej warstwy powwtaje bezpośrednio przed przerobem na 'wrstwę termoizolacyjną poprzez wyrnóeszanie dwóch podstawowych układów: suchego i mokrego. Układ suchy jest mieszaniną perełek spienionego polistyrenu i sproszkowanych prekondensatów. Komo°tycja mokra jest dyspersją odpowiedniego kopolimeru i roztworu utwardzacza.

155 667

155 667

Warstwę .izolacyjną o zwiększonej wytrzymłości wytwarza się poprzez zamianę utwardzaczy i prekorutensa tów na spoiwo Kinie·?l.nt’„ zwłaszcza cement.

Warstwy termoizolacyjne wytworzone tym sposobem muszą być chronione tynkiem, ponieważ są miękkie i podatne na uszkodzenia mcethaiczne.

Wppawldie warstwa izolacyjna ma dużą kapilamość, tak że para widna może być bez przesz kód odprowadzana z budynku, ale mut-i być zabezpieczone przed zewnętrznym nasiąkaniem warstwą tynku o odpowiednim współczynniku oporu dyfuzyjnego j* dla pary wodnej, aby wilgoć nie spiętrzała się w warstwie izolacyjnej i nie pogarszała parametrów termoizolacyjnych. Dlatego te warstwy izolacyjne utworzone na bazie spienionego polistyrenu najbardziej nadają się dla izolowania powierzchni weiwęęrznych.

Izolacyjny maeria! budowlany, znany z polskiego opisu patentowego 103421 składa się z wpełniacza w postaci odpadów przemysłu lniarskiego oraz lotnych popiołów związanych szkłem wodnym. Materiał ten formuje się i prasuje, a po wysuszeniu stosuje jako płyty do izolacji dźwiękowej i termicznej.

Znany jest także sposób zabezpieczania włóknistej izolacji termicznej przed pyleniem i nasiąkliwością. Polega on na naniesieniu na wełnę mineralną lakieru siiikonowego, co przedstawiono w opisie pat^i^nowym PRL 73631.

Tego rodzaju izolacyjna ma jednak tę wadę, że nie przepuszcza pary wodnej, a użyta jako izolacja budynku uniemożliwia jego osuszenie w razie zalania, powodzi itp. Natomiast niemiecki opis patentowy DT 2712826 przedstawia spoiwo do łączenia płyt ze spienionych tworzyw sztucznych z drewnem lub innymi elementami budowlanymi. Składa się ono głównie z kaolinu i szkła wodnego z ewentualnym dodatkiem cementu. Wwraiwlzie w niemieckim opisie pateno^ym DD 2132567 przedstawiono sposób zabezpieczenia spienionych tworzyw mocznikowych, ale jest to sposób polegający na utworzeniu na piance litej skóry z żywicy Inoczlα.kkwo-formaldehydowej. Lico to może zabezpieczyć właściwy maeriał izolacyjny przed uszkodzeniami mechanicznymi i nadać wytworzonej kształtce wygodną postać użytkową, ale kształtka taka, z natury budowy chemicznej lica, nie przepuszcza pary wodnej, w związku z tym zastosowanie jej do ciepłochΓknoej izolacji budynków jest niepożądane.

Cel^i wynalazku - było uzyskanie takiej postaci elementów izolacyjnych, która gwaranto^łaby wyeliminowa mie lub zredukowanie do minimum negatywnych użytkowych cech lekkich mteriałów termoizolacyjnych, takich jak wysoka nasiąkliwość samego maeriału izolacyjnego, jego miękkość i kruchość, ograniczających ich zastosowanie, z równoczesnym zachowaniem ich korzystnych własności termo izolacyjnych.

Cel ten osiągnięto przez zamknęcie maaeriału izolacyjnego osłoną w postaci odpowiedniej masy irzemitoowik,-ιinoΓatnej. Powierzchnia elementu może być dkwo0nie formowana i przybierać kształty powieΓzchoi izolowanej.

Element izolacyjny według wrnlazku jest uformo^ną kształtką, wykonaną z lekkich mteriaóów izolacyjnych. Ma ona zespolony w jedną całość układ warstw zewntrznych, korzystnie o grubości J.-5 mm, utworzony z chemoktwitdzalnej msy krzem^anovwιominoΓatnej. Środkiem wiążącym jest kompozycja krzemianowa, tworząca po utwardzeniu twardy żel krzemianowy. Wypełnienie mineralne stanowi drkbnokZarroŁsty maeriał minerały. Proporcje wagowe wypełnienia mineralnego do iomprkycji krzemiano^j są jak 5-0,5 : 1. Powłoka krzemiankwOkminoralna ewentualnie ma w swoim składzie substancję hydrofobową, środki wiążące formaldehyd, korzystnie w ilości 5-10 % wagowych w stosunku do ikmprkycji krzemianowej. Wwyplnnenie mineralne może mieć w swoim składzie do 50 % wagowych dodatku pyłów pochodzenia naturalnego ⁱ/lub ^spotetyczneg^k. Utworzona po utwartzeniu ^włoA z ms^{y k}r^zemianow)kminoΓalne^j ma wytrzymałość mechaniczną na ściskanie nie móejszą jak Rs«0,5 MPa i jest przepuszczalna dla pary wodnej.

Sposób wdług wnalazku polega na tym, że _ powierzchnię kształtki wykooanej z maeriału izolacyjnego pokrywa się najpierw, korzystnie przez natrysk pneumatyczny lub zanurzenie, ciekłą ^kompozycj^ą tozemi-ano^ ^w 1.1^^ ^{do 5 k}g^/m^. Jest: ona złożona z mieszanin^y sz^kła wodne^go

155 667 i środka żelującego zawierającego organiczne substancje hydrolizujące w środowisku szkła wodnego. Tak zwilżoną powierzchnię kształtki pokrywa się sypkim materiałem mineralnym, z utworzeniem warstwy korzystnie 0,5-5 mm. Następnie powierzchnię kształtki pokrywa się ponownie ciekłą kompooycją krzemianową w takiej ilości, aby maaeriał mineralny uległ całkowitemu zwilżeniu. Czyimoóci pokrywania powierzchni kształtki kolejną warstwą sypkiego materiału mineralnego na przemian z nanoszeniem ciekłej komppoyyji krzemianowej można powtórzyć kilkakrotnie, z tym, że ostatnią warstwę maeriału mineralnego pokrywa się kompooycją krzemianową w ilości niezbędnej dla jego całkowitego zwilżenŁa. Kolejne wrstwy sypkiego maeriału mineralnego o grubości korzystnie 0,5-5 mm kładzie się na nieutwardzoną poprzednią warstwę kΓyeaianow>o_mlntΓaltej msy wzmacnia^cej z utworzeniem w efekcie, po zżelowaniu i utwardzeniu szkła wodnego, jednolitej i spójnej wzmcniatąco-iyolującej powłoki, przylegającej ściśle do powierzchni właściwego maeriału izolacyjnego. Ewentiulnie rnsę krzeaianowi-maneΓalną otrzymaną na drodze połączenia i dokładnego wymieszania mineralnego z roztworem szkła wodnego i środka utwardzającego z utworzeniem jednolitej, wylewnej msy, nanosi się równomiernie na zewnętrzną powierzchnię kształtki z mae^i^jLału izolacyjnego, zwilżoną wirtualnie uprzednio ciekłą kompozycją krzemianową. Preparowanie i nanoszenie msy krzeiittow>-mintΓrlnej na powierzchnię kształtki z maeriału izolacyjnego może odbywać się także na drodze równoczesnego natrysku kompozycji krzemianowej, złożonej z roztworu szkła wodnego i środka żelującego, z nanoszeniem sypkiego, korzystnie drobnoziarnistego maeriału mineralnego. Wówwzas strumień kompozycji krzemianowej nanoszonej metodą natrysku łączy się ze ski^erwa^i^^ pod kątem, korzystnie oO = 30-90°, strumieniem maeriału mineralnego, w strefie znajdującej się bezpośrednio nad powierzchnią kształtki z maeriału izolacyjnego, w odległości korzystnie

1- 20 mm. Tam następuje zderzenie się tych strumieni i ich wy^a^{^s}tyt^t.e.

Utworzona opadająca na powierzchnię kształtki msa tworzy na jej powierzchni powłokę krzeiittrw3r_mi_neralną.

Na powierzchnię zewnętrzną elementu izolacyjnego ze wzmirntoną powłoką zewnętrzną, korzystnie po całkowitym wf^scłhiięciu masy kΓzeiianowoomintΓatnej, można nanosić warstwę ciekłej, krzepnącej substancji hydrofobowej i ewentualnie przed jej zestalenimm nanieść sypki maeriał mineralny. Na powierzchnię elementu izolacyjnego można nanosić zaprawy typu wapiennego i/lub cementowego i/lub syntetycznego. Masę krzemianow-mineralną można sporządzać z dodatkiem substancji wiążących formaldehyd, korzystnie w ilości 5-10 % wagowych w stosunku do kompo^yci krzemianowej.

Masę krzeaittrwOomintralną można barwić w manie barwnikami aktywnymi w środowisku tlkaljytnya. Elementy izolacyjne ze wzmorntotą powłoką zew'lttrztą powtają przez pokrywanie zewnę^znych płaszczyzn jednostkowych elementów izolacyjnych o założonych wymiarach germeeΓycztych, wykorcinych z lekki,ch maeriałów termoizolacyjnych, ^ϋουΐνϋόζβΐną msą krzemiatowoomintΓaltą, która tworzy warstwę wzmcniającco-zolującą o grubości

2- 5 mm. Po utwardzeniu msa nadaje kształtce izolacyjnej korzystne cechy użytkowe.

Środkiem wiążącym w msie kryemiatowormintΓaltej jest ^1^()^0ja krzemianowa, która po utwardzeniu tworzy twardy żel krzemianowy. 'WypŁaienie stanowi drobnozzarmisty mieriai mineralny. Kommooycja krzemianowa składa się ze szkła wodnego o dobranej gęstości i alkalcczności oraz z koagulanta organicznego, powodującego żelowanie szkła widnego, z ewentualnym dodatkiem środków uszlachetniających - rodzaj koagulajrta i jego udział wagowy w krmmooycji jest dobrany tak, aby uzyskać założony czas żelowania szkła wodnego i stopień jego neutralizacji.

Sposób otrzymywania elementów izolacyjnych ze w:marct.oną powłoką zewIętryną polega na formowaniu tych elementów przez nanoszenie na nie plastycznej, nieutwardzonej msy krzemiatowor_mintΓalnej z zastosowaniem jednej z następujących metod lub kombiracji tych metod:

155 667

- pokrywanie zewnętrznych płaszczyzn elementów wykornanych z lekkich materiałów termoizolacyjnych na przemian warstwą komppoycji krzemianowej i warstwą wyppenienia.

Kompooycja krzemianowa naniesiona na warstwę sypkiego w/Ppenienia dokładnie ją zwilża.

- pokrywanie zewnętryncch płaszczyzn elementów z lekkich rateriałów termoizolacyjnych gotową rasą krzemianowoomineralną, którą otrzymuje się w ten sposób, że nanosi się jednocześnie wycenienie i koipooycję krzemianową. Oba składniki podawane są jako oddzielne strumienie, które ulegają wymieezaniu w wyniku zderzenia się w strefie znajdującej się bezpośrednio nad powierzchnią wzraonionej kształtki.

- pokrywanie zewnętrznych płaszczyzn elementów wykonanych z lekkich raaeriałów termoizolacyjnych gotową rasą kΓyemianoiOomineΓalią przygotowaną przez wmieezanie kompooycni krzemianowej i wypełniacza w mieszalniku mectunicznym.

- nanieś lenie gotowej masy kryeiiαnowoominiralnej bezpośrednio na przygotowaną odpowiednio warstwę maeriału izolacyjnego, ułożoną na izGoowanym obiekcie.

Otrzymane według wuulazku elementy izolacyjne mogą mieć różne kształty, odpowiednie do przewidywanych zastosowań. Mogą to być zarówno płyty, cegły, klocki, jak i łupki-kształtki do izolacji powierzchni krzywoliniowych.

Właściwy rateriał termoizolacyjny może stanowić wełna mineralna, styropian, a także spienione tworzywa mocznikowe, które ze względu na rałą oC:Γycmałsść m;c^h^ricyią i znaczną nasiąkliwość wodną dotychczas formowane są przeważnie bezpośrednio na izolowanych obiektach metodą in situ w strefach zabezpieczonych przed wilgocią.

Sposób według wynalazku szczególnie preferuje raaeriał w postaci spienionego tworzywa mocznikowego. Elementy izolacyjne można wionąć albo przez bezpośredni wylew w formach albo przez cięcie do odpowiednich rozmiarów wdanych dużych bloków wykonanych ze spienionego tworzywa. Maatriał izolacyjny o wielu negatywnych cechach użytkowych po zamknęciu go w otulinie z masy kryemianowoπ]iniralnej uzyskuje sztywną, twardą postać, traci swoją podstawową wadę - nasiąklioość, a zarazem zachowuje dostateczną przepuszczalność dyfuzyjną pary radnej. Dla szczególnych zastosowań, np. izolacji zimnocłu~omiej, elementy izolacyjne mogą być Jeszcze dodatkowo zabezpieczone - hydΓofoblzooane zewlitΓznie. Powłoka zewnętrzna nadaje elementom izolacynyym dostateczną w/CΓzyrałość mernhιniczną, kształtki są sztywne same w sobie i są przez to samonośne.

Meer-hańcznie odporna zewnitΓZia powłoka elementu izolacyjnego zastępuje konstrukc ję ozmicniatącoousztcwniającą, a także zabezpiecza maaeriał izolacyjny mecl-hańcznie.

Elementy izolacyjne według wynalazku charakteryzują się:

- wysoką wtΓyyraαością meclhnlnzią warstwy wzracniaaącej, której w<y;Γzcm^3:ość na zgniatanie wynosi co najmniej R_s=l,0 ffl=a, a praktycznie może wynosić R_g = 5-8 M^<a,

- wysokim stopniem hydrofobowości warstwy Όζηηοηί3ά3θθj, która z zastosowanymi dodatkami hydrofobowymi jest praktycznie nieprzepuszczalna dla wody,

- wysoką przepuszczalnością dyfuzyjną pary wodnej i gazów, dzięki czemu element izolacyjny oddycha poprzez warstwę wzraαniającą; współczynnik oporu dyfuzyjnego dla pary wodnej gotowego elementu, według DIN 53429, kształtuje się na poziomie jego wartości dla typowych tyrkców,

- ograniczoną emisją formaldehydu pochodzącego ze spienionych tworzyw mocznikowych lub z wełny mineralnej, stanowiących właściwy raaeriał termoizolacyjny, dzięki worowdzeniu do składu rasy krzeiiaio\wo_mi_niealnej dodatków wiąźących formaldehyd. Przy pomocy elementów według wynalazku izoluje się zarówno o^owOeΓychnie ścian budynków, stropy jak i zbiorniki, chłodnie czy rurociągi.

Wyyonyy^wtie prac izolacyjnych jest proste i wrgodne.

Wykonana z elementów według wynalazku izolacja na zewnętrznych elewacjach budynków wyraga, co najwyżej, obłożenia jej tynkiem dla ujednolicenia zerani^nej faktury budynku. Jest to ułatwione faktem, że warstwa rasy kΓzemianowoominiralnej łatwo łączy się z wszelkiego typu zaprawami budowlanymi.

155 667

Podstawową korzyścią stosowania elementów według wynalazku do robót izolacyjnych są jego własności izolujące. Elementy zbudowane z osłoniętych ze wszystkich stron maaeriałów izolacyjnych doskonale spełniają swoje zadanie - izolowania termicznego przez długi czas; nie zsypują się w dolnych częściach kanałów, czy płaszczyzn izolujących, pozbawiając górne częś ci izolacji, jak to ma miejsce, np. w czasie dłuższej eksploatacji rurociągów ciepłowniczych izooowanych wełną mineralną. Dzięki takiej postaci elementów izolacyjnych mogą ij-yó one atrakcyjne zarówno w technice izolacji ciepłochronnej jak i

Elementy izolacyjne oraz sposób ich wywarzania przedstawiony jest bliżej w przykładach..

Przykład i. Element izolacyjny wykonany z prasowanej wełny mineralnej, uformowany w kształcie łupków /połówek/ do izolacji rurociągów o wnniarach: średnica wewętrzna Φν = 150 mm, średnica zewntrzna Zz « 250 mm, długość L = 800 mm, pokryto równomiaΓnie ze wszystkich stron metodą natrysku pneumtycznego ciekłą kompooycją krzemianową, w ilości kg na 1 m powierzchni, otrymraaną przez iyIm.eszanae 1(0 części wagowych szkła wodnego sodowego rozcieńczonej wodą ^do ^gęsto^ści 1^,35 ^g/<^m^ ^{i 22} częśM wa^gowe ^kompooycji ktwardrającej - koagulanta szkła woidiego, stanowiącej dobraną mieszaninę octanu etylu, wglanu etylenu, anionowych związków powierzchniowo czynnych i wody.

Następnie, przed zżelowaniem naniesionej wrstwy kompozyja krzemianowej, pokryto równoMer2 nie element izolacyjny warstwą suchego pyłu dymnicowego w ilości 2,2 kg/m , na który nanie2 siono następnie przez natrysk kompozycję krzemianową w ilości 4,2 kg/m , uzyskując całkowite i równomierne nasycenie warstwy pyłu dymnicowego komppoyyją krzemianową. Po zżelowaniu kompcozyci krzemianowej powstała wznmaniająca -^rstwa krzemianowo-Mneralna o grubości około 3 mm.

Po 48 godzinach suszenia kształtki w wrunkach nor-ralnych zewnntrzną ^mmci-noną powierzchnię elementu izolacyjnego pokryto warstwą zaprawy cemento’ιιWo_VrapOeniicpiaskcwej o grubości około 4 mm.

Po upływie około 3 tygodni od ostatniej operacji uzyskano element izolacyjny do izolacji rurociągów /połówka/ gotowy do stosowania o wymarach: średnica welwitrzna Zw = 136 mm, średnica zewnętrzna Zz = 264, długość L = 814 mm. Otrzymana kształtka charakteryzuje się korzystnymi cechami użytkowymi, takimi jak: odporność na działanie wody przy równoczesnej wysokiej przepuszczalności dyfuzyjnej pary wndnej. Podwójna warstwa izraaniająca nadaje zarazem kształtce wrsoką wyrzymałość mectaniczną i odporność na uszkodzenie mecjhniczne. Otrzymane łupki zastosowano do izolacji rurociągi ciepłowniczego z gorącą wodą Z 125/133, umieszczonego w zakrytym kanale.

Przykład ii. Na wysuszony element izolacyjny, wykonany z pianki mocznikowej o ^stości. ⁴0 kg/rn^a, uformować w kształcie luj^ów /'jnołówek/ ^do i.zdacji. rurociągów o wymiarach: Zw = 73 mm, Zz = 193 mm, długość L = 600 mm, naniesiono równoπliaΓnie przez zanurzenie ciekłą kcmpocycją krzemianową otrzymaną przez w^y^^^S2^a^ini.e 100 części wagowych szkła w^dne^go sodowej rozcieńczonej wodą do ^gęstośd ;L,45 ^g/cm^a, ¹⁸ części. ^^gowyc^h koagulanta szkła wodnego stanowiącego mieszaninę trójoctanu gliceryny i formamidu, i 18 części wigowych 8 % roztworu wodnego niskccząseczzCowego polimeru akryloaraidu o średniej rasie cząsteczkowej M = 50000 g/mol. Czas zanurzania elementu izolacyjnego w k^mpozyci krzemianowej dobrano tak /około 5 sekund/, aby głębokość penetracji tej kcipocycji w zewnętrzne wrstwy pianki wyMiła około 3,5 mm, co daje zużycie kcimocycji krzemianowej w wysokości około 5 kg na 1 m powierzchni pianki /elementu izolacyjnego/. Następnie wykonano dwukrotnie cykl następujących operacji:

- przed zżelowaniem poprzedniej warstwy kompooycji krzemianowej pokryto kształtkę równomiernie warstwą zmielonego dolomitu w ilości 1,9 kg/m ,

- na warstwę pyłu dolomitowego naniesiono równomiaΓnis przez natrysk w^żej wymenioną kompozycję krzemianową w ilości około 0,76 kg/m , otrzymując zwilżoną j(dncrcdiie powierzchnię kształtki. Po całkowitymi zżelowaniu kompocycji krzemianowej i wcchri.ęciu utworzonej masy kΓzemiano^^roo_miniΓaaneJ, tj. po upływie około 2 dób, otrzymano element izolacyjny zs

155 667 wzmocnioną powłoką zewnętrzną grubości około 5,5 mm i o w/miarach: średnica wewiętrzna -w = 63 mm, średnica zewnętrzna Zz = 203 mm, długość L = 611 mm.

Otrzymana kształtka charakteryzuje się korzystnymi cechami użytkowymi, takimi jak dostateczną przepuszczalnością dyfuzyjną pary wodnej przy równoczesnym znacznym ograniczeniu nasiąkiiwości wodnej. Warstwa wramcnnająca nada je kształtce wysoką wytrzymałość mechhniczną i odporność na uszkodzenie mechaniczne, mierzoną przez pomar wtrzymłości na zgniatanie samej masy krzemiaęovwominęΓrlnej, która wf^nosi Rs = 2,5 OTa.

Równncz<enie ograniczono około dziesięciokrotnie emsję formaldehydu w porównaniu z emisją samej pianki mozrjZo-wee. Otrzymane łupki zastosowano do izolacji rurociEgu centralnego ogrzewania Z 50/57 prowadzonego w piwnicach budynku mieszkalnego.

Przykład III. Słomianą mtę izolacyjną o grubości 100 mm i wjnniirach 500 x 1000 mm pokryto z jednej strony przez natrysk pneumatyczny kompooycją krzemianową w ilości 1 kg/m , otrzymaną przez wymiaszanie 100 części wgowych szkła wodnego sodowego rozcieńczonego wodą ^do gęstości ^1,22 g/cnr ⁱ 5 czę^ści. wagowycln ^kcmmocycJi utwardzającej - ^koagul^anta szkła wodnego, stanowiącego mieszaninę dwooctanu glikolu etylenowego i nieocnowego środka powierzchniowo czynnego.

Następnie wykonano trzykrotnie cykl następujących operacji:

- przed zżeiowaniem poprzedniej wrstwy krzemianowej pokryto mtę warstwą mieszaniny drobnoziarnistego piasku i pyłu PCW, użytych w stosunku objęooćciowjmi jak 1:1, w ilości około ^2,5 ^kg/mi

- Następnie na wrstwę wyelniacza drobnoziarnistego naniesiono róo^(^πίarI^l.e, przez natrysk, kom^^^z^c^,ję krzemianową w ilości 2 kg/m , doprowadzając do Jego zwilżenia.

Po całkowitym zżelowaniu komppoycji krzemianowej i zestaleniu się utworzonej wrstwy ^^immannijącej po-wórzono opisane wyżej operacje, nanosząc wrstwę WEmccLnaJicą po drugiej stronie mty izolacyjnej. Po całkowitym zżelowaniu i o^Γccjnιęęciu krzemianowej warstwy wzrManęijącej, tj. po około 2 dobach, otrzymano gotowy do użytku element izolacyjny w postaci płyty, ^mioju.oęc mechanncznie, o grubości 110 mn. Takie płyty stosowano do izolacji jiepłochΓcnnej ścian obiektów inwentarskich, od strony zabezpieczonej przed opadami atmosfeyycznymi.

Przykład IV. Częściowo wysuszony element izolacyjny wykonany z pianki mocznikowej o (gęstości 20 kg/mr uformować w kształcie łupków połówek/ do i-zolacji. rurociągów o wymirach: średnica wewwnęrzna ów = 231 mm, średnica zewintrzna Zz = 351 mm, długość L = 1000 mm, pokryto równomiirnie ze wszystkich stron przy pomocy pędzla kompocycją krze2 mianową w alcśja 3 kg/m , otrzymaną przez wymiaszarn.e 100 części wagowych szkła wodnego sodowe^go, roz cieli czo.nego wodą do gęstości. ^1,35 g/cm^ i. 5¹ częścⁱ wagowych koagulanta ^sz^kła wodnego stanowiącego dobraną meszaninę dwuoctanu glikolu etylenowego, anionowych związków powierzchniowo czynnych i wody. Następnie, przed zżeiowaniem naniesionej warstwy kompooycji krzemianowj, pokryto element izolacyjny ze wszystkich stron warstwą ozI]manęającą o grubości około 3 mm, w której na 100 części wagowych kommooycji krzemianowej przypada 200 części wagowych lekkiej frakcji pyłu dymnicowego jako wyyeeniacza, przy czym warstwę ozπmanęającą nanoszono metodą dwistrumieniową, gdzie jeden strumień stanowiła ciekła kompozycja krzemianowa, a drugi strumień stanowił spełniam mineralny. Strumienie te skierowane były względem siebie pod kątem 65°, a strefa ich mieszania znajdowała się w odległości około 10 mm od pokrywanej powierzchni elementu izolacyjnego.

Po całkowitym zżelowaniu i w/'^sc'^rmięcis krzemiancwOoπnnęΓalnej wrstwy wznmannającej, to jest po upływie około 10 dób, pokryto otrzymany element izolacyjny ciekłą substancją bitumczną w ilości około 1 kg/m powierzchni, a następnie obsypano piaskiem. Po zestaleniu się zewinęrznej warstwę kompocycji bitumicznej z naniesionymi drobinami piasku otrzymano gotową kształtkę do izolacji rurociągów o lo^rπmaΓajh: średnica wewwnęrzna Zw = 223 mm, średnica zewnętrzna Zz = 339 mm, długość L = 100Θ mm, charakteryzującą się całkowitą hydrofobowością i podw,yszcną w»y^rzyimiłością mecjhllręi.częą na uszkodzenie, mierzoną przez po155 667

Mar wytrzymałości mecthnicznej na zgniatanie samej misy krzemianowo-mineralnej, która wynosi Rs = 1,5 MPa.

Otrzymane łupki zastosowano do izolacji zίinochr-enej eapowOetrzeych rurociggów z solanką i 200/219 bez potrzeby wykonania osłony z blachy.

Przykład V. W mieszalniku wstęgowym przygotowano jednorodną, łatwo wylewną rasę, otrzymaną w wyniku wnnmeezania 100 części wgowych szkła wodnego rozcieńczonego wodą ^do ^gęstości ^1,28 ^g/cm^{3, 27} części wagowych koagulanta szkła wodne^go stanowiące^go dobraną mieszaninę dwuoctanu glikolu etylenowego, dw^c^c-ttanu gliceryny, acetamidu i środka powierzchniowo czynnego, 245 części wagowych dΓobnooZeΓnistrj krzemionki, 7 części wagowych urotropiny jako środka wiążącego formaldehyd i 2 części wagowe barwnika. Masą tą pokryto równomiernie ze wzystkich stron ^płyt^ę z ^pianki mocznikowej o gęsto^i. 15 ^kg/m^3, grubości ⁶⁰ mm i wymieΓach 500x1000 mm, z utworzeniem po zżelowaniu naniesionej msy wrstwy wzracnnającej o grubości 4 nm. Po 2 dobach utwardzania i suszenia naniesionej kΓzemianoo:)omleeΓalnej warstwy wztmcneającej otrzymano element izolacyjny w postaci samonośnej płyty o grubości 68 mm i wyi-irach 508x1000 mm, charakteryzującej się wysoką odpornością mecłhi-n.czną na uszkodzenie mechaniczne, odpornością na działanie wody, przy równoczesnej przepuszczalności dla pary wodnej. Róvwleocernie warstw wznmacnająca redukuje 95 % ernsji formaldehydu. Otrzymane płyty izolacyjne zastosowano do izolacji ciepłochronnej stropu budynku mieszkalnego.

Przykład VI. Częściowo wysuszony element izolacyjny wykonany z pianki moi^rnLkowej o gęstości 45 kg/m³ uformowany w kształcie łupków /połówek/ do izolacji rurociggów o wymierach:

średnica wewintrzna Zw = 437 mm, średnica zewnętrzna bz = 537 mm, długość L = 1200 mm, pokryto równomieΓnie ze wzystkich stron przez natrysk ciekłą kompooycją krzemianową w ilości 1 kg/m , otrzymaną przez ^^miezenie 100 części wagowych szkła wodnego sodowego rozcieńczonej wod^ą do gęstośM 1^,35 ^g/cm ^{i 30} części, wagowych koagulanta szkła wodne^go stanowiącego dobraną mieszaninę octanu etylu i anionowego związku powierzchniowo czynnego i wody, po czym wykonano dwkrotnie następujący cykl operacji:

- na powierzchnię elementu izolacyjnego zwilżonego niezżelowaną kompozycją krzemianową naniesiono aównomieΓnie warstwę lekkiej frakcji pyłu dymnicowego, tzw. mikrosfery o ziarni3 · 2 stości około 0,5 mm, w ilości około 0,3 dm /m powóerzchni,

- następnie warstwę mikrosfery pokryto równomieΓmie przez natrysk kompooycją krzemianową w ilości około 0,3 kg/m .

Następnie przed zżelowaniem ostatniej warstw/y rompooycni krzemianowej pokryto powierzchnię kształtki izolacyjnej równomiernie przez wylewnie warstwą o grubości 3 mm łatwo rozlewnej masy rrzrmianowo-mίneeajnej, którą przygotowano bezpośrednio przed rozlanemm w mieszalniku ciśnieniowego urządzenia miesza jąco-wyłaczającego po zme^^zaniu 100 części wagowych koipo-ycni krzemianowej i 100 części wagowych w^ί^3er^nianza składającego się z pyłu dymnicowego i suchej mączki drzewnej użytych w proporcji objętościowej jak 2:1.

Po wysuszeniu otrzymano gotowy element izolacyjny do izolacji rurociągów o wymirach : średnica wewnnęrzna ów = 430 mu,- średnica zewnętrzna bz = 544 mm, długość 1207 mm, który zastooowano do izolacji napowietrznych rurociągów ciepłowniczych z gorącą wodą (6 400/427 bez zakładania dodatkowej osłony z blachy. Stało się móliwe dzięki wsokiej, będącej na poziomie zbliżonym do kształtki z przykładu V, w^rzymaości mecłanncznej łupki.

Rówϊeoneśnie tak otrzyman.a wzmionionj kształtka izolacyjna charakteryzuje się bardzo dobrą przepuszczalnością dla pary wodnej i równocześnie wysoką hydrofobowoocią.

Przykład VII. Element izolacyjny wykonany z pianki mocznikowej o gęstości 30 ^kg/m^3, wysuszonej do zawatości wil^goci jniżej 5 % obj^ętośc^-oo/^s·c^h, kfoΓmowan^s w ^postaci płyby o grubości 100 mm i wyiamirach 500x1000 mm, pokryto równomiernie ze wszystkich stron przez natrysk ciekłą kompooycją krzemianową, o składzie jak w przykładzie IV, stosu2 jąc ją w ilości 2 kg/m powierzchni. Następnie, przed zżelowaniem naniesionej kompooysni krzemianowej, pokryto element izolacyjny ze wszystkich stron pośrednią warstwą mnająco8

155 667

-izolującą o grubości ok. 0,5 mm, w której na 100 części wagowych szkła wodnego sodowego rozcieńczonego wodą do gęstościi. 1^,28 g/cm^ przypada: 5¹ częścii. wagowycla toagulanta szkłia wodnego stanowiącego dobraną mieszaninę dwuoctanu glikolu etylenowego, węglanu metylu i niejnnowego związku powiei-zchniowo czynnego, 10 części wagowych mocznika jako środka wiążącego formaldehyd i 765 części wagowych ziemi okrzemkowej jako wypełniacza, przy czym warstwę waracniającą nanoszono metodą dwustrumieniową, gdzie jeden strimień stanowiła mieszanina szkła wodnego i koagulanta, a drugi strimień stanowił sypki w^plmi-acz zmieszany z rozdrobnionym moccnikiam. Strumienie te sterowane ^był^y wzgl^ędem sietiie ^po^{d k}ątem ⁸⁵°, a ^element izolacyjny umieszczono w odległości 20 mm od linii przecięcia się tych strumieni. Następnie całą powierzchnię kształtki izolacyjnej pokryto rozlewną rasą krzemianową - mineralną, przygotowaną w meszalniku wstęgowym bezpośrednio przed rozlaniem, otrzymaną przez zMeszanie 100 części wagowych komppzycji krzemianowej jak w przykładzie II i 67 części wagowych lekkiej frakcji pyłu dymnicowego. Całkowita grubość utworzonej warstwy wzracniarącej wynosiła 6 mn. Po wysuszeniu otrzymano gotowy element izolacyjny w postaci płyty o grubości całkowitej 112 mm 1 wymirach 512 x 1012 mm, który zastosowano do izolacji ścian zewnętrznych budynku. Następnie ścianę budynku, zaizolowaną tymi elementami, pokryto warstwą tynku, stanowiącego zewr^trzną fakturę.

Przykład VIII. Istniejący budynek meszkalny poddano ocieplaniu w ten sposób, że do otynkowanej ściany zeiwięęrznej budynku przymocowano, przy pomocy elementów mocujących, płyty z wełny mineralnej o grubości 30 mm, pokrywając je następnie siatką z włókna szklanego Następnie na tak utworzoną warstwę izolacji cieplnej narzucono za pomocą ślńrakowego aparatu służącego do nakładania tyrktów rasę krzemiancw^c-]mneraleą z równoczesny jej wyrównywaniem i uformowaniem warstwy o grubości 8 ma. Masę krzemianoiwiomineralną otrzymano przez

100 części wagowych kcipocycji krzemianowej o składzie jak w przykładzie I, i

170 części wagowych suchego wypełniacza lm.nerrlnegc składającego się z drobnoziarnistego piasku i lekkiej frakcji pyłu dymnicowego, tak zwanej ϋα-ΟΒ^ιγ, zmieszanych w proporcji objętościowej 3:1.

Naniesiona rasa krzemianow-mineralna żeluje po czasie około 10 mimit, tworząc, po około 48 godzinach suszenia w temperaturze pokojowaj, twardą warstwę azolujnco-vyracniającą, stanowiącą zarazem tynk zewnętrzny, charakteryzujący się wytozyraaością meclhreczeą na zgniatanie Rs = 3,5 dobrą przepuszczalnością dla pary wodnej o wartości porównywanej dla tynku tradycyjnego i zadawlającą hydrofobo-wocią zapewni jącą zabezpieczenie warstwy izolującej z wełny mineralnej przed zamoczeniem wodą.

Przykład IX. Nieotylkc^waec budynek wzniesiony z bloczków betonowych poddano ociepleniu w ten sposób, że na zewnętrzne ściany budynku narzucono metodą in situ w znany sposób za pomocą agregatu pianotwórczego piankę Im^czrύkowcforraldehydową o gęstości 40 ^/m^ po u^przednim przymocowaniu do ocieplanej toiany Bratki ^konstrukc^yeerj z tworzywa sztucznego mocownej do niej przy pomocy dystansujących elementów kotwiących, z utworzeniem między ścianą budynku a siatką przestrzeni o grubości 50 mm ^^ełr^^onej ściśle pianką wczeakcwo-foΓmαldehydcwą. Po 24 godzinach suszenia eareki na tak utworzoną warstwę izolacji cieplnej narzucono za pomocą ślίmakowrgc aparatu służącego do nakładania tynków rasę krzemiancwoπliaeraleą z równoczesnym jej wyrównywaniem i formowaniem warstwy o grubości średnio 4 mm. Masę krzemirnowcπnaeraleą otrzymano przez wy^mi^eezaleie:

100 części wagowych kompeoycji krzemianowej o składzie jak w przykładzie IV i części wagowych suchego wypełniacza mineralnego składającego się z drobnoziarnistego piasku i pyłu dymnicowego wy^mieszaeych w proporcji objętościowej 1:2.

Naniesiona rasa krzemiaecwo-mineΓaler żeluje po czasie około 5 minut, tworząc po utwardzeniu warstwę wzmacniejeccoizolιującą, przepuszczalną dla pary wadnej, stanowiącą zarazem przegrodę dla wody.

155 667

Po jej częściowym wyschnięciu w temperaturze otoczenia przez około 24 godziny naniesiono na zaizolowaną ścianę zwykły tynk wierzchni połączony ściśle z krzemianowoornineralną warstwą wzmacniająco - izolującą.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Element izolacyjny ze wzmoonioną powłoką zewiętrzną, znamienny t y n, że uformowana kształtka, wykonana z lekkich maeriałów izolacyjnych ma zespolony w jedną całość układ warstw zewnętrznych, korzystnie o grubości 1-5 mm, utworzony z chemotU'ιwcdzaltej rasy krzemianowOomónerrCnej, w której środkiem wiążącym jest komiwzycja krzemianowa, tworząca po utwardzeniu twardy żel krzemianowy, natomiast wycenienie mneralne stanowi drobnoziarnisty maeriał mineralny, z tym, że proporcje wgowe wycenienia mneΓclnegt do kompozycji krzemianowej są jak 5 - 0,5 : 1, przy czym powłoka krzemianowo-mineralna ewentualnie ma w swoim składzie substancję hydrofobową, środki wiążące formaldehyd, korzystnie w ilości

2. Sposób otrzymywania elementów izolacyjnych ze wzliitntίotą powłoką zew^^ną poprzez naniesienie na raaeriał izolacyjny powłoki usztywniającej, znamienny tym, że powierzchnię kształtki z ratoriału izolacyjnego pokrywa się najpierw, korzystnie przez natrys^k ^euratjz^ lu^b zanurzenie, ciekłą kompotycją krzemianową w i-lości. to 5 fcg/m², złożoną z mieszaniny szkła wodnego i środka żelującego, zawierającego organiczne substancje hydro lizujące w środowisku szkła wodnego, po czym tak zwilżoną powierzchnię kształtki pokrywa się sypkim raaeriałem mineralnym, z utworzeniem wrstwy korzystnie 0,5-5 ma, a następnie pokrywa się ponowiie ciekłą kompozycją krzemianową w takiej ilości, aby raaeriał mineralny uległ całkowitemu zwilżeniu, po czym eoentιsltie powtarza się czynności pokrywania powierz chni kształtki kolejną warstwą sypkiego raaeriału mineralnego na przemian z natryskim ciekłą kompozycją krzemianową, z tym, że ostatnią warstwę nCeΓicłu mineralnego pokrywa się kompozycją krzemianową w ilości niezbędnej dla jego całkowitego zwilżenia, przy czym kolejne warstwy sypkiego maeriału mineralnego o grubości, korzystnie 0,5-5 mm, kładzie się na nieutwardzoną poprzednią warstwę krzemicnt^wtmintralnej misy wracniaaącej, z utworzeniem w efekcie, po zżelowaniu i utwardzeniu szkła wodnego, jednolitej i spójnej wzracniaaąco-izolującej powłoki, przylegającej ściśle do powierzchni właściwego maCeΓicłu izolacyjnego, ewentualnie rasę krzrmicnowotmiittraltą, otrzymaną na drodze połączenia i dokładnego 'oyπ)inszania maCericłs mineralnego z roztworem szkła wodnego i środka utwardzającego, z utworzeniem jednolitej w^ewiej msy, nanosi się równoMernie na zewnęrzną powierzchnię kształtki z materiału izolacyjnego, zwilżoną ewenni-ulnie uprzednio przez natrysk ciekłą ktmpotycją krzemianową, rwentualnee preparowanie i nanoszenie rasy krzrmianowoomintraltej na powierzchnię kształtki z raae^irtału izolacyjnego odbywa się na drodze równoczesnego natrysku kompooycn:i krzriIatowor,złożonej z roztworu szkła wodnego i środka żelującego z nanoszeniem sypkiego/korzystnie drobnoziarnistego raae^irtału mineralnego,przy czym strumień kompooycni krzemianowej nanoszonej metodą natrysku, łączy się ze skierowanym pod kątem korzystnie oC «00-90°, strumieniem mιCeΓiałs mn6;Γc]^tego w strefie znajdującej się bezpośrednio nad powierzchną kształtki z maaeriału izolacyjnego, w odległości korzystnie 1-20 mm, gdzie następuje zderzenie się tych strumieni i ich wrymsezanie, a utworzona opadająca na powierzchnię kształtki masa tworzy na jej powierzchni powłokę krzemicntoo-mineralną.

0. Sposób i^dług zastrz. 2, znamienny tym, że na powierzchnię zewnęrzną elementu izolacyjnego ze wzmiornotą powłoką zew-ntrzną, korzystnie po całkowitym wyschnięciu msy krzemiatowotmintraanej, nanosi się wrstwę ciekłej krzepnącej substancji hydrofobowej i ewenni-ulnie przed jej zestaleniem nanosi się sypki maeriał mineralny.

155 65?

3 - 10 % wagowych w stosunku do kompozycji kΓeiiιianooej, natomiast wypełnienee mineralne może mieć w swoim składzie do 50 % wagowych dodatku pyłów pochodzenia naturalnego i/lub syntetycznego, a utworzona po utwardzeniu powłoka z rasy krzrmictowooIlnntralnej m wytrzymałość mechaniczną na ściskanie nie mnejszą jak R„=0,5 MPa i Jest przepuszczalna dla pary wodtoee. s

4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że na powierzchnię ele mentu izolacyjnego ze wzrnoonioną powłoką zewiętrzną nanosi się zaprawy typu wapiennego i/lub cementowego i/lub syntetycznego.

5. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że masę krzemianowomineralną sporządza się z dodatkiem substancji wiążących formaldehyd korzystnie w ilości 5 - 10 % wagowych w stosunku do komppoyyji krzemianowy.

6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że misę krzemianowomimeralną barwi się w wsie barwnikami aktywnymi w środowisku alkaliznym·

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.