PL160970B1 - Sposób wytwarzania pianobetonu PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania pianobetonu ze spoiwa mineralnego i syntetycznego srodka piano- twórczego, znamienny tym, ze do mieszaniny skladajacej sie z 10-50 czesci wagowych cementu, 0-25 czesci wagowych wapna palonego mielonego, 25-50 czesci wagowych popiolów lotnych, 1-4 czesci wagowych dodatków aktywizujacych i 25-35 czesci wagowych wody dodaje sie piane wykonana z 0,1-0,5 czesci wagowych mieszaniny skladajacej sie z 20-70% wagowych hydrolizatu bialkowego, 1,5-25% wagowych alkilobenzenosulfonianu sodu, 2,5-30% wagowych siarczanu zelazawego, 8-30% wagowych lugów posulfitowych, 2-15% wagowych mocznika, 1-15% wa- gowych kwasu octowego, 0,01-3,0% wagowych kopolimeru metakrylanu metylu oraz wody. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pianobetonu, stosowanego w budownictwie jako materiał izolacyjny, wypełniający lub izolacyjno-konstrukcyjny.

Znane sposoby wytwarzania pianobetonu polegają na tym, że do zaprawy złożonej z cementu, wypełniaczy mineralnych i wody lub do zaczynu cementowego dodaje się pianę otrzymaną ze środków pianotwórczych, których głównym składnikiem są substancje powierzchniowo czynne takie, jak np. mydło żywiczne, produkty hydrolizy białkowych odpadów zwierzęcych, produkty przerobu smoły ponaftowej.

Z polskiego opisu patentowego nr 145 333 znany jest sposób wytwarzania pianobetonu polegający na tym, że do wodnego roztworu substancji pianotwórczej, stanowiącej mieszaninę etoksylowanego nonylofenolu, sulfobursztynianu etoksylowanych wyższych alkoholi tłuszczowych, soli sodowej karboksymetylocelulozy i etoksylowanego rnonoetanoamidu wyższych kwasów tłuszczowych, dodaje się ciągle mieszając cement i piasek i uzyskaną zaprawę łączy się z pianą wytworzoną z wodnego roztworu środka pianotwórczego.

Pianobetony mogą być produkowane również na spoiwie wapiennym, gipsowym, a nawet magnezjowym. Pianobetony na spoiwie wapiennym, wytwarzane znanymi sposobami, mają tę wadę, że z uwagi na bardzo długi okres twardnienia wymagają obróbki cieplnej parą o podwyższonym ciśnieniu oraz przynajmniej częściowego przemiału kruszywa. Pianobetony gipsowe są tworzywem szybkowiążącym, ale nie mają odporności na działanie wody co ogranicza ich zastosowanie w budownictwie.

Wadą pianobetonów cementowych wytwarzanych według znanych metod, między innymi z polskiego opisu patentowego nr 145 333, jest wysokie zużycie cementu wynoszące od 300 do ponad 400 kg na lm³, wolne tężenie masy do twardości umożliwiającej jej krojenie i rozformowanie, niska wytrzymałość końcowa, wynosząca dla odmian M-400 - M-700 od 0,7 do 2,5 MPa.

Przedmiotem wynalazku jest taki sposób wytwarzania pianobetonu, który umożliwia znacznie niższe niż dotychczas zużycie spoiwa, skrócenie okresu wstępnego twardnienia masy oraz podwyższenie wytrzymałości końcowej. Efekty te dają poprawę ekonomiki produkcji oraz polepszenie cech użytkowych materiału.

Zgodnie z wynalazkiem pianobeton wytwarza się z mieszaniny zawierającej spoiwo, popioły lotne z węgla kamiennego, dodatki aktywizujące, wodę i pianę otrzymaną z 5% roztworu środka pianotwórczego o następującym składzie: hydrolizat białkowy 20-70% wagowych alkilo16(0970 benzenosulfonian sodu 1,5-25% wagowych, siarczan żelazowy 2,5-30% wagowych, ługi posulfitowe 8-30% wagowych, mocznik 2-15% wagowych, kwas octowy 1-15% wagowych, kopolimery metakrylanu metylu 0,01-3% wagowych, woda - jako uzupełnienie do 100%.

Dla uzyskania lm³ mieszanki pianobetonowej wg wynalazku stosuje się 10-50 części wagowych cementu, 0-25 części wagowych wapna palonego mielonego, 25-50 części wagowych popiołów lotnych, 1-4 części wagowych dodatków aktywizujących, 20-35 części wagowych wody i 0,1-0,5 części wagowych środka pianotwórczego o wyżej podanym składzie.

Jako dodatki aktywizujące stosuje się chlorki i siarczany metali grupy I i Π okresu 3 i 4 układu okresowego pierwiastków wg Mendelejewa, o technicznym stopniu czystości, ewentualnie produkty odpadowe, jak np. odpad otrzymywany przy produkcji włókna celulozowego metodą wiskozową.

Świeża masa pianobetonowa wykonana według wynalazku osiąga podwyższoną temperaturę w zależności od składu nawet powyżej 75° C, co prowadzi do znacznego skrócenia okresu wstępnego jej tężenia, umożliwiającego krojenie na elementy po upływie 1,5-8,0 h od zaformowania. Po pokrojeniu elementy poddaje się naparzaniu niskoprężnemu w temperaturze maksymalnej około 85°C. Pozwala to na oszczędność energii w procesie obróbki cieplnej poprzez wyeliminowanie konieczności zużywania pary na podgrzewanie elementów.

Piana wytworzona z roztworu środka pianotwórczego według wynalazku charakteryzuje się bardzo dobrą trwałością przy łączeniu ze składnikami zarobu i umożliwia uzyskanie wyrobów porowatych o jednorodnej strukturze. Pianobeton wykonany według wynalazku o gęstości o^bj^ęto^ścⁱowej o^{d 350 d}o ⁸⁵⁰ kg/m³ osⁱą^ga w^ytrzyma^łość na toskame od 1,0 do ^{7,0 MP}a.

^Pianobeton w^ykonany weflug w^ynalazku o g^ęstośti otyęto&mwej od ^{350 d}o ^{550 kg/}m³ może być stosowany jako warstwa izolacyjna, wylewana bezpośrednio na miejscu budowy.

Przy wytwarzaniu pianobetonu według wynalazku łączne zużycie spoiwa, niezależnie od gęstości objętościowej materiału, nie przekracza 250 kg/m³, co stanowi mniej niż 70% cementu stosowanego do pianobetonu wytwarzanego według znanych metod.

Przez zastosowanie mieszaniny składników oraz środka pianotwórczego o podanych wyżej składach, uzyskuje się w stosunku do pianobetonu cementowego następujące efekty techniczno- ekonomiczne:

- skrócenie cyklu produkcyjnego w wyniku szybszego tężenia masy, co umożliwia zmniejszenie pomieszczeń produkcyjnych,

- obniżenie zużycia cementu na 1 m o 30-70%, a łącznie spoiwa o 40-50%.

- podwyższenie wytrzymałości na ściskanie o 20-200%.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w następujących przykładach wykonania:

Przykład I. Mieszankę pianobetonową wykonano w mieszarce o pojemności ro^boczej ^{220 d}m³ stosując:

- cement portlandzki 35 z dodatkami 22,0 kg

- wapno palone mielone 22,0 kg

- popiół lotny z węgla kamiennego 52,8 kg

- dziesięciowodny siarczan sodu 1,65 kg

- chlorek wapnia 3,63 kg

- wodę 44,0 4,0

- pianę z 5% wodnego roztworu środka pianotwórczego 5,9 kg

Środek pianotwórczy posiadał następujący skład wyrażony w procentach wagowych:

- hydrolizat białkowy 6k,88 %

- alkilobenzenosulfonian sodu 2,71 %

- siarczan żelazawy 5,27 %

- ługi posulfitowe 8,23 %

- mocznik 2,88 %

- kwas octowy 2,14 %

- kopolimery metakrylanu metylu 0,02 %

- woda 12,93 %

160 970

Masa pianobetonowa po upływie 1,5 h nadawała się do krojenia, osiągnąwszy temp. 80°C. Elementy naparzane w temp. 82°C. Po 28 dniach dojrzewania średnia wytrzymałość na ściskanie pianobetonu wynosiła 2,4 MPa przy gęstości objętościowej 499 kg/m³.

Przykład II. Mieszankę pianobetonową wykonano w mieszarce o pojemności roboczej 220 dm3 stosując:

- cement portlandzki 35 z dodatkami 26,4 kg

- wapno palone mielone 17,6 kg

- popiół lotny z węgla kamiennego 92,6 kg

- dwuwodny siarczan wapnia 1,1 kg

- chlorek wapnia 3,1 kg

- wodę 57,9 kg

- pianę z 5% wodnego roztworu środka pianotwórczego 6,1 kg

Środek pianotwórczy posiadał następujący skład wyrażony w procentach wagowych:

- hydrolizat białkowy

- alkilobenzosulfonian sodu

- siarczan żelazawy

- ługi posulfitowe

- mocznik

- kwas octowy

- kolimery metakrylanu metylu

- woda

54,31%

5,74%

7,13%

13,12%

4,21%

1,92%

0,05%

13,52%

Masa pianobetonowa po 2 h osiągnęła temperaturę 53°C i nadawała się do krojenia. Elementy naparzane w temperaturze 85°C. Po 28 dniach dojrzewania średnia wytrzymałość na ściskanie pianobetonu wyniosła 6,1 MPa przy gęstości objętościowej materiału 788 kg/m3.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania pianobetonu ze spoiwa mineralnego i syntetycznego środka pianotwórczego, znamienny tym, że do mieszaniny składającej się z 10-50 części wagowych cementu, 0-25 części wagowych wapna palonego mielonego, 25-50 części wagowych popiołów lotnych, 1-4 części wagowych dodatków aktywizujących i 25-35 części wagowych wody dodaje się pianę wykonaną z 0,1-0,5 części wagowych mieszaniny składającej się z 20-70% wagowych hydrolizatu białkowego, 1,5-25% wagowych alkilobenzenosulfonianu sodu, 2,5-30% wagowych siarczanu żelazawego, 8-30% wagowych ługów posulfitowych, 2-15% wagowych mocznika, 1-15% wagowych kwasu octowego, 0,01-3,0% wagowych kopolimeru metakrylanu metylu oraz wody.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatki aktywizujące stosuje się chlorki i siarczany metali grupy I i II okresu 3 i 4 układu okresowego pierwiastków.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatek aktywizujący stosuje się odpad otrzymany przy produkcji włókna celulozowego metodą wiskozową.