PL171295B1 - Mieszanina cementowa do wyrobu betonowych dachówek PL - Google Patents

Abstract

1 . Mieszanina cementowa do wyrobu betonowych dachówek zawierajaca material cementowy stanowiacy 30% calkowitej masy suchych skladników oraz kruszywo, stanowiace co najmniej 70% calkowitej masy suchych skladników, znamienna tym, ze od 1 % do 20% kruszywa stanowia skruszone odpady betonowe. P L 171295 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanina cementowa do wyrobu dachówek betonowych wykazujących ulepszone właściwości eksploatacyjne.

Jak wiadomo. beton osiąga swoją ostateczną wytrzymałość na przestrzeni wielu lat. z tym. że po upływie jednego roku poprawa ta następuje bardzo powoli.

171 295

W okresie wiązania się cementu i twardnienia betonu nowe dachówki są mniej wytrzymałe i wymagają ostrożnego obchodzenia się z nimi w celu uniknięcia uszkodzeń. Przy produkcji dachówek betonowych zachodzi konieczność ich jak najszybszej depaletyzacji, związana z potrzebą dalszego wykorzystywania palet; niemniej, zbyt wczesne wyjmowanie z palet stwarza niebezpieczeństwo dużych ilości stłuczek.

Niebezpieczeństwo to można redukować przez dodawanie pewnych domieszek chemicznych, o których wiadomo, że przyspieszają proces twardnienia betonu. Na przykład, już w latach dwudziestych korzystano w tym celu z soli chlorku, takich jak CaCb; CaCb + NaoSOą BaCl. KC1, MgCl2 i MnCb- Później zaczęto stosować domieszki takie jak pochodne lignosulfonianów i Conplast NC (nazwa firmowa domieszek dostępnych w handlu, dostarczanych przez Fosroc CCD Ltd). Wprawdzie wszystkie te przyspieszacze są w mniejszym lub większym stopniu skuteczne w odniesieniu do ogólnego przyspieszania procesu twardnienia betonu, to jednak w zastosowaniu do betonowych dachówek nie wydają się przynosić większych korzyści. Do tego dołącza się wzrost kosztów produkcji dachówek betonowych wykonywanych przy wykorzystywaniu tego typu przyspieszaczy.

Ilość stłuczki i braków występujących w produkcji betonowych dachówek prowadzi do nagromadzenia odpadów, których pozbycie się jest trudne i kosztowne. Problem ten nasila się w przypadkach wymaganej wymiany dachówek na dachach domów. Praktyka wykorzystywania skruszonych odpadów betonowych w charakterze surowca wtórnego jest znana dzisiejszej technice.

Z opisu patentowego EP 353439 znany jest odzysk połamanych betonowych płyt chodnikowych, które po skruszeniu wykorzystuje się do produkcji nowych płyt.

Z opisu patentowego JP 90040005 znany jest sposób wykorzystania odpadów betonowych uzyskiwanych przy rozbiórce budowli wykonanych z betonu cementowego, polegający na mieszaniu go ze sproszkowanym żużlem wielkopiecowym i używaniu jako surowiec do dalszej produkcji betonu.

Z opisu patentowego FR 2591934 znane jest wtórne wykorzystanie wybrakowanych bloków betonowych polegające na ich kruszeniu i dodawaniu do mieszanki przeznaczonej do produkcji bloków cementowych.

Z opisu patentowego JP 59045958 znana jest metoda rozbijania odpadów cementowych na surowiec używany do produkcji betonu.

Znany jest także fakt, że na hydratację mieszanek cementowych wpływa się przez zaszczepianie ich zarodkami krystalizacji. Na przykład, artykuł opublikowany w Concrete Precasting Plant and Technology z roku 1992, nr 2, str. 68, opisuje wyniki dodawania do betonu pucolany, szczególnie w postaci pyłu krzemionkowego. Stwierdza on, że cząsteczki pyłu krzemionkowego przyspieszają hydratację betonu, działając jako zarodki krystalizacji lub wtórne ośrodki krystalizacji. W procesie twardnienia normalnego betonu, wokół rdzeni cząstek cementu tworzą się duże kryształy wodorotlenku wapniowego. Kryształy te migrują w stronę cząstek kruszywa. Ponadto tworzy się hydrat krzemianu wapniowego - zel C-S-H. Z upływem czasu, w miarę zwiększania się gęstości żelu C-S-H i kryształów wodorotlenku wapniowego, wytrzymałość betonu rośnie. Mikrocząsteczki pyłu krzemionkowego obecne w mieszance betonowej działają w charakterze zarodków dla wtórnej krystalizacji. Wtórne kryształy rosną wskutek wzajemnego oddziaływaniapomiędzy dużymi kryształami wodorotlenku wapniowego, wypełniając przerwy początkowo istniejące pomiędzy cementem a kruszywem i przyspieszając w ten sposób hydratację czyli twardnienie betonu.

W pracy opublikowanej przez M. Duriez, w Betonstein-Zeltung, tom 3, 1958, jest opisane zastępowanie w wyrobach betonowych dwóch procent cementu dwoma procentami środków działających w charakterze zarodków krystalizacji, co przyspiesza twardnienie i zwiększa wytrzymałość betonu. Wykorzystywane w tym przypadku środki obejmują spoiwa cementowe utwardzane w bardzo specyficznych warunkach, a następnie rozdrabniane z powrotem na miał betonowy. Niemniej, domieszki zarodkowe muszą być starannie dobierane, w przeciwnym bowiem razie wywierają ujemny skutek na właściwości mechaniczne betonu

Celem wynalazku jest opracowanie mieszaniny betonowej z wykorzystaniem odpadów betonowych nadającej się zwłaszcza do produkcji dachówek betonowych.

171 295

Mieszanka cementowa do wyrobu betonowych dachówek zawierająca materiał cementowy stanowiący 30% całkowitej masy suchych składników oraz kruszywo, stanowiące co najmniej 70% całkowitej masy suchych składników, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że od 1% do 20% kruszywa stanowią skruszone odpady betonowe.

Korzystnie, 1 - 1,5% kruszywa stanowią skruszone odpady betonowe.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe stanowią dodatek nukleacyjny.

Korzystnie, środek nukleacyjny jest zawarty w skruszonych odpadach betonowych.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek poniżej 0,075 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek w granicach od 0,03 do 0,06 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek w granicach od 0.045 do 0,053 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką, że 100%· przechodzi przez sito 5,00 mm, 98 - 100% przechodzi przez sito 3,35 mm, 89 - 99% przechodzi przez sito 2,36 mm, 64 - 95% przechodzi przez sito 1,18 mm, 48 - 83% przechodzi przez sito 0,60 mm, 22 - 51 % przechodzi przez sito 0,30 mm i 11 - 25% przechodzi przez sito 0,15 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką, że 100% przechodzi przez sito 5,00 mm, 99 - 100% przechodzi przez sito 3,35 mm, 97 - 99% przechodzi przez sito 2,36 mm, 89-95% przechodzi przez sito 1,18 mm, 72-83% przechodzi przez sito0,60 mm, 35-51% przechodzi przez sito 0,30 mm i 13-25% przechodzi przez sito 0,15 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką, że 100% przechodzi przez sito 4,75 mm, 94,92 - 96,61% przechodzi przez sito 3,35 mm, 86,97 - 89,80% przechodzi przez sito 2,36 mm, 67,14 - 72,32% przechodzi przez sito 1,18 mm, 45,27 - 49,41% przechodzi przez sito 0,60 mm, 11,53 - 23,65% przechodzi przez sito 0,15 mm i 4,54 - 20,06% przechodzi przez sito 0,075 mm.

Korzystnie, skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką, że 100% przechodzi przez sito 4,75 mm, 95,68 - 96,61% przechodzi przez sito 3,35 mm, 87,60 - 89,80% przechodzi przez sito 2.36 mm, 67,36 - 71,32% przechodzi przez sito 1,18 mm. 47,31 - 49,41% przechodzi przez sito 0,60 mm, 15,36 - 23,65% przechodzi przez sito 0,15 mm i 9,83 - 20,06% przechodzi przez sito 0,075 mm.

Korzystnie, zawartość wagowa wilgoci w suchych składnikach jest w granicach od7,5 do 10%.

Korzystnie, zawartość wagowa wilgoci w suchych składnikach jest w granicach od 8 do 9,5%.

Skład mieszanki określonej w drugim wariancie wynalazku obejmuje skruszone odpady betonowe o wielkości cząsteczek poniżej 0,075 mm, optymalnie w granicach od 0,03 do 0,06 mm, a w szczególności od 0,045 do 0,053 mm.

Dodanie pewnych ilości skruszonego materiału do mieszanki betonowej znacznie zwiększa wytrzymałości depaletyzowanych dachówek betonowych.

W szczególności istnieje możliwość osiągania wzrostu wytrzymałości przy depaletyzacji, przez wykorzystywanie skruszonych odpadów betonowych, na przykład skruszonych dachówek betonowych, w miejsce nowych dachówek betonowych, zastępowanie pewnej ilości cementu drobno skruszonymi odpadami betonu, w produkcji nowych dachówek betonowych oraz wykorzystanie skruszonych odpadów betonowych zawierających mieszaninę skruszonych odpadów betonowych użytych w miejsce kruszywa oraz drobno skruszonych odpadów betonowych w miejsce cementu.

Drobno skruszone odpady wykorzystywane w miejsce cementu wydają się przyspieszać twardnienie, działając w charakterze zarodków krystalizacji w betonie używanym do produkcji nowych dachówek betonowych.

Niemniej fakt, że drobno skruszone odpady dachówek betonowych są w stanie wywierać takie skutki, jest zaskakujący wobec wyżej wspomnianych, specyficznych warunków wymaganych do utwardzania spoiw wykorzystywanych w charakterze zarodków krystalizacji. Stwierdzono ponadto, ze wytrzymałość uzyskanych dachówek betonowych jest wyższa przy wykorzystaniu niniejszego wynalazku, niż w przypadku używania mieszanek zawierających

171 295 inne drobno zmielone materiały. na przykład drobno zmieloną krzemionkę lub mączkę krzemionkową.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania. w których naipierw opisano podstawowe składniki. a następnie same mieszanki oraz ich właściwości.

Kruszywa.. Najdogodniejsze kruszywa stanowią łupki. skruszony kamień. piasek lub ich różne mieszaniny. mogą one na przykład zawierać gruby łupek i drobny piasek. Ogólnie składający się z cząstek. których nie więcej niż 30% w stosunku wagowym posiada wielkość poniżej 0.15 mm. Ogólnie biorąc. drobny łupek lub piasek zawierają wagowo powyżej 90% cząstek mniejszych niż 0.3 mm. Gruby łupek jest dostarczany m.in. przez kamieniołomy Delabole Siate Quarries w Kornwalii. Anglia oraz Redland Aggregates. Blaneau. Ffestiniog. w Walii. a producentem przydatnym w odniesieniu do niniejszego wynalazku jest typ S12 o następującym składzie:

Tabela 1

	Wielkość (mm)	% wagowy
A	2.36	0.1
B	1.18	9.0
C	0.60	61.1
D	0.30	26.3
E	0.15	1.3
F	0.075	0.3
G	0.053	0.6
H poniżej	0.053	0.3

Kruszywo może również zawierać materiały o niskiej gęstości. takie jak wermikulit. perlit. banieczki szklane i lekkie kruszywo naturalne. Ich zaletą jest obniżanie ciężaru gotowego wyrobu. co w przypadku dachówek obniża obciążenie konstrukcji dachowej.

Odpowiedni drobny piasek może posiadać następującą granulację:

Tabela 2

Wielkość (mm)	% wagowy
10.3-0J5	50%
J 0.15-0,09	25%
K poniżej 0.09	25%

Dostępne są także inne drobne piaski. takie jak Throtham 75. dostarczany przez Buckland Sand and Silica Co.. w Reigate. Surrey. Wielka Brytania. Preferowany stosunek wagowy kruszywa do cementu leży w zakresie od 0.5:1 do 6:1. Ogólnie biorąc. preferowane składy zawierają kruszywo i cement w stosunku 3:1.

Cement. Do sporządzania mieszanek używa się odpowiednie cementy hydrauliczne. tj. takie. które wiążą się i twardnieją po dodaniu do nich wody. inaczej mówiąc - w obecności wody. Może to być cement krzemiankowy. taki jak cement portlandzki. lub też cement aluminitowy. W skład mieszanek mogą także wchodzić mieszaniny różnych cementów hydraulicznych.

Mieszanki cementowe mogą zawierać żużel wielkopiecowy. popiół z paliwa pyłowego lub pył krzemionkowy.

Pył krzemionkowy. jeśli jest używany. powinien posiadać następującą granulację:

Wielkość (mm)	% wagowy
A poniżej 0.05 mikrona	20
B poniżej 0.10 mikrona	70
C poniżej 0.20 mikrona	95
D poniżej 0.50 mikrona	99

171 295

Woda. Na ogół preferuje się stosunek wagowy wody do materiału cementowego 0,15:0,40: najkorzystniejszy jest ten stosunek wagowy wody do cementu oraz/lub materiału cementowego, który wystarcza do zapewnienia wystarczającej urabialności mieszanki. Typowo zawartość wilgoci w mieszankach sporządzonych zgodnie z poszczególnymi wariantami niniejszego wynalazku wynosi, wagowo, od 7,5 do 10% suchych składników mieszaniny.

Wtórny surowiec z odpadów betonów. Materiał ten uzyskuje się przez kruszenie uszkodzonych lub z innych powodów wybrakowanych elementów betonowych, na przykład betonowych dachówek, betonowych bloków lub betonowych płyt chodnikowych, korzystając z odpowiednich kruszarek. Podobnie można wykorzystywać wyroby betonowe takie, jak stare dachówki, itp., po ich uprzednim skruszeniu. Przykłady typowej granulacji materiału używanego w pierwszym wariancie niniejszego wynalazku podano w tabeli 3.

Tabela 3

Typowa granulacja skruszonych odpadów betonowych wykorzystywanych w pierwszym wariancie wynalazku

Oczka sita (mm)	Procent przechodzenia
Próba 1	Próba 2	Próba 3	Próba 4
5,00	100	100	100	100
3,35	99	100	99	98
2,36	99	99	97	89
1,18	95	94	89	64
0,60	83	82	72	48
0,30	51	51	36	22
0,15	23	25	13	11

Typową granulację skruszonych odpadów betonowych wykorzystywanych w drugim wariancie wynalazku podano jako próbę nr 5 tabeli 4. Materiał ten jest sporządzony przez skruszenie odpadów betonowych na cząsteczki o wielkości poniżej 0,075 mm.

Tabela 4

Typowa granulacja cząstek skruszonych odpadów betonowych wykorzystywanych w drugim wariancie wynalazku

Oczka sita (mm)	Całkowity % przechodzenia Próba 5
0,053	61
0,045	41
Ił	0,00

Przykłady granulacji skruszonych odpadów wykorzystywanych w produkcji trzeciego wariantu wynalazku podano w tabeli 5. Materiał ten posiada wyzszą zawartość pyłów, (tj. materiałów o cząsteczkach poniżej 0,075 mm), niż którykolwiek z przykładów podanych w tabeli 3 powyżej.

Tabela 5

Typowa granulacja skruszonych odpadów betonowych wykorzystywanych w trzecim wariancie wynalazku

Oczka sita	Całkowity % przechodzenia
Próba 6	Próba 7	Próba 8
1	2	3	4
4,75	100,00	100,00	100,00
3,35	96,61	95,68	94,92

171 295 cd tabeli 5

1	2	3	4
Π	89 80	87,60	86,97
1,18	71,32	67,14	67,36
0,60	49,41	45,27	47,31
0,15	11,53	15,36	23,65
0,075	4,54	9,83	20,06
Resztki	0,00	0.00	0,00 _1

Poniżej przedstawiono przykłady mieszanek w trzech wariantach, w których przykłady mieszanek w trzech wariantach, w których przykłady od 1 do 5 ilustrują pierwszy wariant wynalazku, przykłady od 6 do 9 ilustrują drugi wariant wynalazku, przykłady od 10 do 19 ilustrują trzeci wariant wynalazku.

Przykłady dotyczące pierwszego wariantu. Przykłady 1 i 4 opisują podstawowe standardowe mieszanki surowców używanych na dachówki betonowe, typu ogólnie stosowanego.

Przykłady 2, 3 i 5 stanowią mieszanki surowców zawierających skruszone odpady betonowe (CWC).

Mieszanki opisane w przykładach 1, 2 i 3 wykorzystywano do produkcji płaskich dachówek, korzystając z konwencjonalnej dachówczarki rolkowej. Niemniej, należy tu podkreślić, że każde urządzenie do produkcji dachówek można wykorzystać do wyrobu dowolnych profilów. Mieszanki opisane w przykładach 4 i 5 wykorzystywano do wyrobu małych próbek, przeznaczonych do testów, korzystając z urządzeń skali laboratoryjnej.

Mieszanki wykorzystywane w przykładach 1 - 5 zostały podane w tabeli 6.

Mieszanki cementowe dla przykładów 1 - 5 sporządzono przez mieszanie suchych składników w konwencjonalnej mieszance przez dwie minuty, a następnie dodanie składników płynnych (pigment i woda)' i dalsze wymieszanie przez okres trzech minut. W przykładzie 2, 5% piasku zastąpiono 5% skruszonych odpadów betonowych, o granulacji odpowiadającej próbce 2 z tabeli 3.

W przykładzie 3, 5% piasku zastąpiono 5% skruszonych odpadów betonowych, o granulacji odpowiadającej próbce 3 z tabeli 3, zmniejszając równocześnie ilość cementu o 5% w stosunku do mieszanek podanych w przykładach 1 i 2.

Mieszanka użyta w przykładzie 5 była podobna do mieszanki kontrolnej z przykładu 4, z tym, że 2% piasku zastąpiono w niej 2% skruszonych odpadów betonowych.

Próby wytrzymałości na rozciąganie. Pomiary poprzedniej wytrzymałości na rozciąganie dachówek sporządzonych zgodnie z przykładami 1, 2 i 3 wykonywano po 24 godzinach i 3 dniach, w warunkach laboratoryjnych. Stosowane testy były analogiczne do 3-punktowych prób obciążeniowych opisanych w brytyjskiej normie na dachówki, BS473550 z roku 1990. Wyniki prób wytrzymałości na rozciąganie podano również w tabeli 6. Próby te przeprowadzono po 24 godzinach bez wstępnego działania wody oraz po 3 dniach, po wstępnym 24 - godzinnym poddawaniu działania wody.

Tabela 6

Mieszanki wykorzystywane do pomiarów wytrzymałości i wyniki uzyskane dla przykładów 1, 2, 3, 4 i 5

Receptura mieszanki	Prz. 1 (kontr)	Prz 2 (5% piasku zastąpiono 5% SOB)	Prz. 3 (5% piasku zastąpiono 5% SOB, przy 5% redukcji cementu)	Prz 4 (kontr)	Prz. 5 (2% piasku zastąpiono 2% SOB)
1	2	3	4	5	6
Równow suchego piasku (kg)	911	865	865	1,35	1,323
Cement	289	289	275	0,422	0,422

171 295 cd tabeli 6

1	2	3	4	5	6
TłHgUć, W lyuu pieniły pigment (w całk masie stałej)	9%	9%	9%	8,5%	8,5%
SOB (kg)	0	46	46	0	0,027
		granulacja jak prób 2	granulacja jak prób 3		granulacja jak prób 4
Czas	Wytrzymałość na rozciąganie w niutonach (N)
24 godziny	525	600	586
3 dni	635	633	565
Czas	Wytrzymałość na ściskanie w kilomutonach (kN)
6 godzin				40	48,8
7 dni				49.5	54,8

Wyniki prób wykazują, że wytrzymałość na rozciąganie zmierzona po 24 godzinach, jest o 14,3% wyższa dla dachówek zawierających odpady betonowe. Podobny wzrost wytrzymałości dla dachówek wykonanych na podstawie podobnych mieszanek, w różnych zakładach. Podobne wytrzymałości stwierdzono dla mieszanek użytych w przykładzie 2, po trzech dniach.

Próby wytrzymałości prowadzone dla mieszanki użytej w przykładzie 3 wykazały, że wzrost wytrzymałości o 14,3% uzyskany przy użyciu skruszonych odpadów betonowych pozwala również zmniejszyć ilość cementu dodawanego do mieszanki, przy równoczesnym zachowaniu odpowiedniej wytrzymałości dachówek, dyktowanej ich zastosowaniem.

Próby wytrzymałości na ściskanie. Pomiary wytrzymałości na ściskanie prowadzone na próbkach sporządzonych według receptur zastosowanych w przykładach 4 i 5, wykonano w warunkach laboratoryjnych po 6 godzinach, po utwardzeniu w temperaturze 60°C oraz po 7 dniach. Próba ściskania polegała na poddawaniu walcowej próbki narastającej sile ściskającej, aż do zniszczenia, stosując ogólnie znane metody. Wyniki, podane również w tabeli 6, wykazują 22% wzrost wytrzymałości mierzonej po 6 godzinach dla zaprawy, w której część kruszywa zastąpiono skruszonym betonem.

Przykłady dotyczące drugiego wariantu wynalazku. Mieszanka opisana w przykładzie 6 jest mieszanką kontrolną, reprezentującą typową przemysłową mieszankę cementową.

Mieszanki opisane w przykładach 7 i 8 dotyczące drugiego wariantu niniejszego wynalazku i zawierają zarodki krystalizacji w postaci skruszonego betonu o wielkości cząstek poniżej 75 gm. Granulację tego materiału podano w tabeli 4. Mieszanka podana w przykładzie 9 zawiera mączkę krzemionkową o wielkości cząsteczek również poniżej 75 gm. Celem przykładu 9 jest umożliwienie dokonania porównań pomiędzy właściwościami mieszanki wykonanej według niniejszego wynalazku a właściwościami mieszanki zawierającej mączkę krzemionkową. Wprawdzie nie oczekuje się, aby mączka krzemionkowa działała w charakterze zarodków krystalizacji, niemniej jakość jej powierzchni jest analogicznado środka zarodkowego zawartego w mieszance sporządzonej według niniejszego wynalazku.

Tabela 7

Zawartość (% całkowitej mieszanki)	Przykład 6	Przykład 7	Przykład 8	Przykład 9
1	2	3	4	5
Piasek	69	69	69	69
Cement	23	22,5	22	22

171 295 cd tabeli 7

1	2	3	4	5
Woda	8	8	<O o	8
Skruszony beton (<0,075 mm) (jak dla próbki 5)		0,5	0,9
Mączka krzemionkowa | (<0,075 mm)	-		-	0,9

Dachówki betonowe wykonano korzystając z mieszanek odpowiadających wszystkim przykładom od 6 do 9. Stosowano cement portlandzki, z Rugby Rochester Works. Drobny piasek, pochodzący z kopalni piasku w dolinie hrabstwa Kent, przesiano dla uzyskania ziarna poniżej 5 mm.

Składniki stałe zmieszano w mieszance talerzowej Croker, a następnie dodano do mieszanki wodę. Otrzymaną zaprawę wprowadzono do dozownika konwencjonalnej dachówczarki, w której wyrabiano płaskie Świeże dachówki o rozmiarach 450 x 200 x 12 mm.

Świeże dachówki utwardzano w komorze, w wilgotnej atmosferze, w około 50°C, przy wilgotności względnej 98%, przez około 6 godzin. Utwardzone dachówki wyjmowano z komory i składano w zamkniętym pomieszczeniu, w temperaturze około 20°C, aż do czasu przeprowadzania prób.

Pomiary wytrzymałości na zginanie. Pomiary wytrzymałości na zginanie dachówek wykonanych zgodnie z przykładami od 6 do 9, przeprowadzono po 6 godzinach, 7 dniach i 28 dniach, korzystając z konwencjonalnych, ogólnie znanych metod i urządzeń. Wyniki pomiarów wytrzymałości na zginanie podano w tabeli 8.

Tabela 8

Czas	Wytrzymałość na zginanie (MN/m )
Przykład 6	Przykład 7	Przykład 8	Przykład 9
6 godzin	5,7	6,2	5,8	4,4
7 dni	7,4	8,9	8,0	6,2
28 dni	8,7	9,8	10,0	7,3

Z wyników przedstawionych w tabeli 8 widać, że w przykładach 7 i 8 obecność dodatku w postaci skruszonych odpadów cementowych o wielkości cząsteczek poniżej 75 μηι powoduje zwiększenie wytrzymałości na zginanie dachówek w każdym wieku, w porównaniu z dachówkami wykonanymi z mieszanki kontrolnej sporządzonej zgodnie z recepturą użytą w przykładzie 6.

Wytrzymałość na zginanie dachówek wykonanych zgodnie z przykładem 9 okazała się niższa niż wytrzymałość dachówek kontrolnych z przykładu 6. Świadczy to o tym, że nie każda domieszka drobnego proszku zachowuje się jak środek zarodkowy, zwiększający wytrzymałość mieszanek cementowych używanych do produkcji dachówek betonowych oraz, że zaobserwowany wzrost wytrzymałości dla dachówek wykonanych zgodnie z niniejszym wynalazkiem nie zawsze daje się uzyskiwać korzystając z materiałów o cząsteczkach mniejszych niż 75 gm.

Przykłady dotyczące trzeciego wariantu wynalazku. Przykłady od 11 do 17 ilustrują trzeci wariant wynalazku. Przykład 10 stanowi recepturę kontrolną, typu ogólnie używanego.

W mieszankach sporządzonych zgodnie z przykładami od 11 do 13.6% kruszywa (w porównaniu z przykładem kontrolnym 10) zastąpiono skruszonymi odpadami betonowymi o granulacji odpowiadającej próbce 6.

W miieszankach sporządzonych zgodnie z przykładami od 14 do 16,6% kruszywa (w porównaniu z przykładem kontrolnym 10) zastąpiono skruszonymi odpadami betonowymi o granulacji odpowiadającej próbce 7.

171 295

W mieszankach sporządzonych zgodnie z przykładami od 17 do 19,6% kruszywa (w porównaniu z przykładem kontrolnym 10) zastąpiono skruszonymi odpadami betonowymi o granulacji odpowiadającej próbce 8.

W przykładach 11, 14 i 17 wykonano dachówki eksperymentalne, stosując o 1% mniej cementu, wagowo, niż w mieszance kontrolnej.

W przykładach 12. 15 i 18 wykonano dachówki eksperymentalne, stosując o 2% mniej cementu, wagowo, niz w mieszance kontrolnej.

W przykładach 13. 16 i 19 wykonano dachówki eksperymentalne, stosując o 4% mniej cementu, wagowo, niz w mieszance kontrolnej.

Warunki eksperymentu, w których wykonano dachówki zgodnie z przykładami od 10 do 19, są opisane poniżej.

Zastosowane zostały następujące materiały: szybkoutwardzalny cement portlandzki Rugby Rochester, piasek Squerryes, skruszone odpady betonowe.

Został użyty sprzęt taki jak, mieszarka Croker, dachówczarka laboratoryjna, zbiornik do utwardzania, komora magazynowa, o regulowanej temperaturze, maszyna pomiarowa Zwick

Dachówki wykonywano z mieszanki zawierającej standardowy stosunek kruszywa do cementu (K/C 3:1), z dodatkiem skruszonych odpadów betonowych i przy nizszej zawartości cementu niż te podane w tabeli 9.

Dachówki utwardzono w zbiorniku, w temperaturze 50°C i wilgotności względnej 98%, w ciągu 30 minut od wykonania. Utwardzenie kończono po 6 godzinach, przy czym ręcznie depaletyzowano dachówki i przenoszono je do komory magazynowej, w której panowała temperatura 25°C i wilgotność względna 100% i gdzie były przechowywane az do czasu dokonywania prób.

Próby. Wytrzymałość na zginanie całych dachówek i ich połówek mierzono na urządzeniu Zwick. Zmierzono po co najmniej pięć dachówek z każdej partii: po 6 i 24 godzinach-oraz 7 i 28 dniach.

Wyniki pomiarów wytrzymałości na zginanie są również podane w tabeli 9.

Podsumowując należy stwierdzić, że wytrzymałość na zginanie dachówek wykonanych z mieszanek zgodnych z przykładami od 11 do 19, w porównaniu z mieszanką użytą w przykładzie 10, nie ulega pogorszeniu na skutek obniżania zawartości cementu.

Wynika z nich natomiast, że we wszystkich przypadkach, bez względu na granulację skruszonych odpadów betonowych, największą wytrzymałość uzyskano dla dachówek wykonanych z mieszanek zawierających o 2%, tj. użytych w przykładach 12, 15 i 18.

Wytrzymałość dachówek sporządzonych z mieszanki o zawartości cementu obniżonej o 4%, tj. użytych w przykładach 13, 16 i 19, były na ogół niższe niż wytrzymałości dachówek wykonanych z mieszanek o zawartości cementu obniżonej o 2%, tj. użytych w przykładach 12, 15 i 18, niemniej wytrzymałości dachówek sporządzonych z mieszanek o zawartości cementu obniżonej o 4% były na ogół wyższe niż dachówek o ilości cementu obniżonej o 1% tj. użytych odpowiednio w przykładach 11, 14 i 17.

Ogólny trend wyników wykazuje, że korzystnie jest używać skruszone odpady betonowe zawierające od 4,5% do 10%) materiału o cząsteczkach poniżej o 0,075 mm.

Na uwagę zasługuje fakt, że wynalazek ułatwia wykorzystanie piasków niższej jakości, a zatem zapewne tańszych, do produkcji dachówek o wymaganej wytrzymałości, o ile piasek ten uzupełni się skruszonymi odpadami betonowymi, zgodnie z niniejszym wynalazkiem

171 295

Tabela 9

Wzrost wytrzymałości i leceptury dachówkk używanych w przykładach od 10 do 9

(0

00 CN

Cu i—H σ

X? CO

UP f— σι

CO t—ł σ

1-1 co

CM Γ*** co

8,66 |

t rs σ θ'

8, 66

lO CM CO

zginanie

•H c Ό

r-

co Γ

co u-

LO σ θ'

'sT co

CM CM Γ

σ θ'

co i-J θ'

Γ- r-- co

r—1 co Γ

CO Γ

ośe ne

iH

co co

o CO

CM LO Γ-

σ r—i *» o-

co co co

σ r-

co o co

co ST co

co r—ł O-

LO σ co

rM fO £ N (4 4-) £

C H N Ό 0 O> to

H c Ό

co r* lO

σ CM LO

00 LT) lD

σ ro LO

CM CO *. LO

lO O co

co CM LO

ro co lO

o lo

sT co LO

Redukcje zaw.

5c 3 P C Φ 0

dP *»» N to Φ •r4 €

I

r—ł

CM

r-f

CM

t—ł

CM

vr

Równow. zawart

N W Φ •H e i 3 £

dP tu O w

1

co *. o

CO O

co o

CO O

CO o

CO o

CM r-1

CN t—ł

CM Γ—(

. % pyłu

P. m r~ V

Φ υ i) Ό (4 a s

!

m

LO

m

O i—ł

o rH

o r—H

O CM

o CM

o CM

Granul.

m o TO

P u β o

to ret 44 43 Ό β Oj

S

r~ (0 44 £> Ό i-l Oj

t

Ϊ

00 to 44 43 Ό M Oj

5

=

Przykład

o f-1

1—ł t—ł

CM ι—1

CO 1—1

r—1

LT) ł—ł

co r-1

r*H

co tH

σ t—i

171 295

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4.00 zł

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mieszanina cementowa do wyrobu betonowych dachówek zawierająca materiał cementowy stanowiący 30% całkowitej masy suchych składników oraz kruszywo, stanowiące co najmniej 70% całkowitej masy suchych składników. znamienna tym, ze od 1% do 20% kruszywa stanowią skruszone odpady betonowe.
2. 2. Mieszanina według zastrz. 1. znamienna tym, ze 1 -1.5% kruszywa stanowią skruszone odpady betonowe.
3. 3. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2. znamienna tym, ze skruszone odpady betonowe stanowią dodatek nukleacyjny.
4. 4. Mieszanina według zastrz. 3. znamienna tym, że środek nukleacyjny jest zawarty w skruszonych odpadach betonowych.
5. 5. Mieszanina według zastrz. 4. znamienna tym, że skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek poniżej 0.075 mm.
6. 6. Mieszanina według zastrz. 5. znamienna tym, ze skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek w granicach od 0.03 do 0.06 mm.
7. 7. Mieszanina według zastrz. 6. znamienna tym, że skruszone odpady betonowe stanowią frakcje o wielkości cząsteczek w granicach od 0.045 do 0.053 mm.
8. 8. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2. znamienna tym, że skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką. że 100% przechodzi przez sito 5.00 mm. 98 - 100% przechodzi przez sito 3.35 mm. 89 - 99% przechodzi przez sito 2.36 mm. 64 - 95% przechodzi przez sito 1.18 mm. 48 - 83% przechodzi przez sito 0.60 mm. 22 -551% przechodzi przez sito 0.30 mm i 11 - 25% przechodzi przez sito 0.15 mm.
9. 9. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2. znamienna tym, że skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką. że 100% przechodzi przez sito 5.00 mm. 99 - 1/0% przechodzi przez sito 3.35 mm. 97 - 99% przechodzi przez sito 2.36 mm. 89 - 95% przechodzi przez sito 1.18 mm. 72 - 83% przechodzi przez sito 0.60 mm. 35 - 551% przechodzi przez sito 0.30 mm i 13 - 25% przechodzi przez sito 0.15 mm.
10. 10. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2. znamienna tym, że skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką. że 100% przechodzi przez sito 4.75 mm. 94.92 - 96.61% przechodzi przez sito 3.35 mm. 86.97 - 89.80% przechodzi przez sito 2.36 mm. 67.14 - 72.32% przechodzi przez sito 1.18mm,45,27-4-9,41% przechodzi przez sito 0.60 mm. 11.53 - 23.65% przechodzi przez sito 0.15 mm i 4.54 - 20.06% przechodzi przez sito 0.075 mm.
11. 11. Mieszanina według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że skruszone odpady betonowe posiadają granulację taką. że 100% przechodzi przez sito 4.75 mm. 95.68 - 96.61% przechodzi przez sito 3.35 mm. 87.60 - 89.80% przechodzi przez sito 2.36 mm. 67.36 - 71.32% przechodzi przez sito 1.18 mm. 47.31 - 49.41% przechodzi przez sito 0.60 mm. 15.36 - 23.65% przechodzi przez sito 0.15 mm i 9.83 - 20.06% przechodzi przez sito 0.075 mm.
12. 12. Mieszanina według zastrz. 3. znamienna tym, że zawartość wagowa wilgoci w suchych składnikach jest w granicach od 7.5 do 10%.
13. 13. Mieszanina według zastrz. 12. znamienna tym, ze zawartość wagowa wilgoci w suchych składnikach jest w granicach od 8 do 9.5%.