PL190627B1

PL190627B1 - Zaprawa wykańczająca wolna od cementu

Info

Publication number: PL190627B1
Application number: PL97334007A
Authority: PL
Inventors: John Fellert
Original assignee: John Fellert
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2005-12-30
Also published as: SE9604599L; DE69704675D1; WO1998027027A1; DK0944560T3; US6379454B1; SE513941C2; SE9604599D0; EP0944560A1; ES2159405T3; RU2189957C2; PL334007A1; HUP0002218A2; AU5423698A; DE69704675T2; ATE200775T1; EP0944560B1

Abstract

1. Zaprawa wykanczajaca, wolna od cementu do dzwiekochlonnej powloki scian wewnetrznych i sufitów w budynkach lub stosowana bezposrednio na beton albo na inny material nosny lub na podstawowy material izolacyjny, taki jak welna zuzlowa, znamienna tym, ze zawiera glównie wlókna bawelniane i ekspandowany perlit w stosunku wagowym perlitu i bawelny 10%-250%, korzystnie okolo 80%, przy czym perlit ma wielkosc czasteczek do 5 mm. PL PL PL

Description

Różne budynki buduje się w różny sposób. Są one duże lub małe i sporządzone są z takich materiałów jak kamień, beton, cegła, drewno itp., skutkiem czego mają one różną wytrzymałość, izolację ciepłochłonną, dźwiękochłonność w ścianach, podłogach i sufitach. W budynkach, w których właściwości dotyczące izolacji ciepłochłonnej i dźwiękochłonności nie są zadowalające, w celu poprawy tych właściwości, ściany i sufity można pokrywać dodatkowym materiałem. Sufit jest często obniżany, a ściany zawierają elementy dodatkowe, przykładowo belki poprzeczne i pokrywane są materiałem zapewniającym izolację dźwiękową. Materiał składa się często z drzewnych tarcz z płyty pilśniowej, tarcz z minaritu i gipsu, a izolacja może składać się z różnych materiałów porowatych, takich jak wełna żużlowa.

Prace związane z ulepszaniem budynków w tej dziedzinie są często kosztowne i nawet jeśli materiały jako takie stosowane przy odnawianiu są dobre, są one często niezadowalające pod pewnymi względami, szczególnie co się tyczy właściwości w dziedzinie dźwiękochłonności.

Przez długi czas podczas budowy nowych konstrukcji i w trakcie odnawiania budynków problemem było wykładanie ścian i sufitów w taki sposób, by dźwiękochłonność była zadawalająca, a jednocześnie by powierzchnia była atrakcyjna pod względem estetycznym. Skutkowało to często, szczególnie w salach koncertowych, salach konferencyjnych, salach spotkań, urzędach i tym podobnych, nierównomiernym pokryciem ścian, ponieważ akustyka różnych ścian i tym podobne właściwości muszą się różnić.

Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 95/30804 znany jest system dźwiękochłonności dla wewnętrznych ścian, sufitów itp. w budynkach, który realizuje się przez nakładanie na ścianę, sufit lub tym podobne pierwszej warstwy z wełny żużlowej, na którą to warstwę nakłada się drugą warstwę z włókien bawełnianych stosując natryskiwanie, powleka190 627 nie lub za pomocą innego sposobu. Włókna bawełniane stosuje się w wodnej zawiesinie, która może również zawierać inne materiały, takie jak włókna włókiennicze, włókna celulozowe z drzew iglastych, mika, biolit itp.

Znane są inne zawiesiny do nakładania drugiej warstwy, a mianowicie zawiesiny na bazie drobno zmielonego minerału miki, który jest związany w barwniku organicznym, lub włókien celulozowych z drzew iglastych zmieszanych z włóknami mineralnymi i barwnikami.

W opisie DE 2620865 przedstawiono kompozycję do płyt konstrukcyjnych i sposób wytwarzania takich płyt. Głównym składnikiem tej kompozycji jest cement portlandzki, zaś sposób wytwarzania wymaga suszenia i dojrzewania w autoklawie. Taka kompozycja nie byłaby użyteczna w kompozycjach wykańczających do zastosowania bezpośredniego.

Wyżej wspomniane materiały, które jako takie mogą być dobre, można jednakże ulepszyć, szczególnie co się tyczy właściwości związanych z dźwiękochłonnością i powstawania rys. Opracowano zatem produkty, które następnie dały w rezultacie niniejszy wynalazek.

Dzięki niniejszemu wynalazkowi rozwiązano problemy, jakie napotykano w przypadku stosowania wyżej wymienionych materiałów, a materiały te ulepszono poprzez opracowanie wolnej od cementu zaprawy wykańczającej do dźwiękochłonnej powłoki ścian wewnętrznych, sufitów i tym podobnych, w budynkach zastosowane albo bezpośrednio na beton, albo na inny materiał nośny, lub na podstawowy materiał izolacyjny, taki jak wełna żużlowa.

Zaprawa wykańczająca według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera włókna bawełniane i ekspandowany perlit w stosunku wagowym perlitu i bawełny wynoszącym 10%250%, korzystnie około 80%, przy czym perlit ma wielkość cząsteczek do 5 mm, korzystnie do 3 mm, a zwłaszcza do 1 mm.

Korzystnie ekspandowany perlit, zanim zmiesza, się go w zaprawie wykańczającej, ma masę objętościową 35-125 kg/m³ zależnie od wielkości cząsteczki.

Korzystnie zaprawa wykańczająca może również zawierać inne dodatki, takie jak włókna włókiennicze, włókna roślinne z drzew iglastych, mikę, biolit, muskowit lub krzemiany, albo ich mieszaniny, w małych ilościach.

Korzystnie zaprawa według wynalazku ma postać wodnej dyspersji z zawartością ciał stałych, która czynią ją odpowiednią do rozpylania lub powlekania, przy czym zawartość ciał stałych wynosi korzystnie 200-300 g/1.

Ekspandowany minerał, taki jak perlit, wytwarza się przez ogrzewanie minerału, który zawiera wodę w związanej postaci, po zmieleniu minerału, wodę powodującą następnie rozszerzanie się minerału, powstawanie zarówno zamkniętych, jak i otwartych porów, przy znacznie obniżonej masie objętościowej. Takim minerałem jest perlit, którego skład jest następujący:

SiO2	65 - 80%
A12O3	12- 16%
Na2O	3- 5%
K2O	2- 4%
CaO	0- 2%
Fe2O3	1 - 3%
MgO	0- 1%
H2O	2 - 6% w związanej ptost^t^t^i.
Perlit jest ogrzewany do temperatury rzędu 900°C, a następnie cząsteczki są ekspando-

wane od 4-20 razy w stosunku do ich początkowej objętości.

Perlit dostępny na rynku, zazwyczaj dostarczany jest jako frakcje cząstek o wielkości 0-1 mm, 0-3 mm i 0-5 mm.

W czasie domieszania tego ekspandowanego materiału będzie utrzymywać się przenikanie powietrza w zaprawie po suszeniu, co oznacza, że również właściwości akustyczne, to jest tłumienie dźwięku, są lepsze niż w przypadku powłoki wyłącznie na bazie włókien bawełnianych po suszeniu.

Zaprawa wykańczająca zgodnie z niniejszym wynalazkiem składa się włókien bawełnianych w postaci wodnej dyspersji i ekspandowanych minerałów, korzystnie perlitu. Stosunek ilości włókien bawełnianych i perlitu może zmieniać się w szerokich granicach, lecz

190 627 można by zastosować dolną granicę 10% wagowych perlitu w stosunku do włókien bawełnianych, natomiast odpowiednią górną granicą jest 250% perlitu w stosunku do bawełny. Korzystnie stosuje się perlit w ilości 80% w stosunku do włókien bawełnianych.

W mniejszym stopniu można również zastosować w zaprawie inne substancje, takie jak, na przykład, włókna włókiennicze, włókna roślinne z drzew iglastych, rozdrobnioną mikę, biolit, muskowit lub inne krzemiany lub ich mieszaniny. Żaden z tych wypełniaczy nie jest ekspandowany i dlatego powinny one występować w mniejszym stopniu. Można oczywiście dodawać pigmenty nadające odpowiedni kolor.

Zaprawę wykańczającą zgodnie z wynalazkiem można zastosować albo bezpośrednio na beton, albo na materiał nośny, taki jak wełna żużlowa. Najbardziej dogodnym sposobem stosowania zaprawy jest rozpylanie. W tym celu należy bardzo rozcieńczyć zaprawę zapewniając zawartość cząstek stałych około 200-300 g/l.

Zaprawę zgodnie z wynalazkiem można również stosować stosując powlekanie, lub za pomocą innego sposobu. Powłoka z zaprawy na powierzchni, którą się powleka może być nakładana w czasie jednego etapu lub kilku etapów z pośrednim suszeniem. Grubość suchej powłoki może zmieniać się od 1 mm do 10 mm. Oczywiście grubsza powłoka daje większe tłumienie dźwięku. Wielkość cząsteczek ekspandowanego stosowanego perlitu może być wybrana zależnie od wyglądu powierzchni, którą się wytwarza. Gładsza powierzchnia wymaga mniejszej wielkości cząsteczek niż powierzchnia bardziej nierówna.

Dokonano pomiaru i przedstawiono w poniższej tabeli wyniki tłumienia dźwięku przez zastosowanie zaprawy zgodnie z niniejszym wynalazkiem, w porównaniu z przypadkiem braku zastosowania środka tłumiącego dźwięk, oraz z przypadkiem zastosowania środka z zaprawą wykańczającą zawierającą jedynie włókna bawełniane zgodnie z międzynarodowym zgłoszeniem patentowym WO 95/30804. Pomiary wykonano zgodnie ze Szwedzką Normą SS 02 52 64 i ISO 354, które przedstawiają czasy trwania dźwięku w sekundach i praktyczny współczynnik pochłaniania ap = procent pochłoniętej energii akustycznej.

Pomiary przeprowadzono przed i po zastosowaniu środka. Jako środek osadzono 20 mm tarczę szczelinową przyklejoną do sufitu o około 3 mm zaprawy bawełnianej i z 3 mm zaprawy bawełnianej + perlit zgodnie z niniejszym wynalazkiem.

Częstotliwość Hz	Czas E sekund przed zastosowaniem środka	Czas E sekund po zastosowaniu środka	a	a, po zastosowaniu środka zgodnie z niniejszym wynalazkiem
125	3,0	1,7	0,20	0,30
250	2,5	0,8	0,60	0,65
500	2,2	0,7	0,70	0,90
1000	2,2	0,7	0,60	0,80
2000	2,0	0,7	0,60	0,70
4000	1,5	0,6	0,70	0,75

Z niniejszego wynalazku wynika znaczna poprawa wyników dotyczących dźwiękochłonności, również w porównaniu z zaprawą wykańczającą zawierającą jedynie włókna bawełniane, która jako taka ma bardzo dobre wartości.

Dodatkowa potrzeba związana z wynalazkiem dotyczy wymagania formułowanego przez architektów odnośnie obróbki następczej materiałów zaprawowych, w niniejszym przypadku mechanicznego strugania wzdłużnego powierzchni na której zastosowano rozpylanie w celu dostosowania wyglądu do wymagań estetycznych. Gdy ma to miejsce, w przypadku wszystkich „zapraw akustycznych” dostępnych na rynku, obróbka mechaniczna za pomocą narzędzi polerujących całkowicie lub częściowo ściśnie wgłębienia, których istnienie jest korzystne lub kluczowe z punktu widzenia właściwości akustycznych. Ekspandowane ziarna mineralne według niniejszego wynalazku nadają „stałą porowatość” zaprawie w ten sposób, że ciała te są ciągle nienaruszone po mechanicznej obróbce i utrzymują warstwę zaprawową

190 627 „akustycznie otwartą” (patrz strona 4, wiersze 14-18). Spełniają one również funkcję oddalającą tak, że pośrednia zaprawa bawełniana nie może być ściśnięta tak samo jak miało miejsce bez dodatku.

W poniższej tabeli przedstawiono praktyczną właściwości pochłaniania ap w przypadku 3 mm zaprawy bawełnianej zastosowanej na podstawowej tarczy pochłaniającej i mechanicznie struganej za pomocą narzędzia polerującego. W innym przypadku zastosowano 33% domieszkę perlitu o wielkości cząstek 0-5 mm, oraz 1%o mieszaniny włókna włókienniczego, włókna roślinnego z drzew iglastych, rozdrobnionej miki, biolitu, muskowitu i krzemianu, wziętych w równych częściach, w ciągu trzech etapów z pośrednim mechanicznym struganiem wzdłużnym dla uzyskania maksymalnego ściskania. Pomiar wykonano zgodnie z ISO 354.

Częstotliwość Hz	a z zaprawą bawełnianą struganą mechanicznie	a z zaprawą z dodatkiem perlitu i dodatków, strugana mechanicznie
125	0,40	0,40
250	0,55	0,65
500	0,75	0,90
1000	0,50	0,65
2000	0,25	0,55
4000	0,20	0,50

Powłoka, którą wykonano z zaprawą wykańczającą zgodnie z niniejszym wynalazkiem ma mniejszą tendencję do kurczenia się niż powłoki sporządzone ze znanych zapraw i ma większą elastyczność. Zmniejszona tendencja do kurczenia jest prawdopodobnie spowodowana faktem, że ekspandowane ziarna mineralne w pewnym stopniu stykają się ze sobą i tym sposobem utrudniają kurczenie się powłoki. Powłoka jest również przyjazna środowisku i ma zwiększoną wytrzymałość na zapłon.

Niniejszy wynalazek nie ogranicza się do przedstawionych realizacji, może więc być zmieniany na różne sposoby w obrębie zakresu zastrzeżeń.

Claims

Zaprawa wykańczająca, wolna od cementu

Zastrzeżenia patentowe

1. Zaprawa wykańczająca, wolna od cementu do dźwiękochłonnej powłoki ścian wewnętrznych i sufitów w budynkach lub stosowana bezpośrednio na beton albo na inny materiał nośny lub na podstawowy materiał izolacyjny, taki jak wełna żużlowa, znamienna tym, że zawiera głównie włókna bawełniane i ekspandowany perlit w stosunku wagowym perlitu i bawełny 10%-250%, korzystnie około 80%, przy czym perlit ma wielkość cząsteczek do 5 mm.
2. Zaprawa wykańczająca według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że zawiera perlit o wielkości cząsteczek do 3 mm.
3. Zaprawa wykańczająca według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera perlit o wielkości cząsteczek do 1 mm.
4. Zaprawa wykańczająca według zastrz. 1, znamienna tym, że perlit, przed zmieszaniem go w zaprawie wykańczającej, ma masę objętościową 35-125 kg/m³ zależnie od wielkości cząsteczki.
5. Zaprawa wykańczająca według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera również inne dodatki, takie jak włókna włókiennicze, włókna roślinne z drzew iglastych, mikę, biolit, muskowit lub krzemiany albo ich mieszaniny, w małych ilościach.
6. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że ma postać wodnej dyspersji o zawartości ciał stałych, która czynią ją odpowiednią do rozpylania lub powlekania, przy czym zawartość ciał stałych wynosi korzystnie 200-300 g/l.

Niniejszy wynalazek dotyczy zaprawy wykańczającej wolnej od cementu, stosowanej do dźwiękochłonnej powłoki ścian wewnętrznych, sufitów i tym podobnych w budynkach, albo stosowanej bezpośrednio na beton albo na inny materiał nośny, lecz również stosowanej na podstawowy dźwiękochłonny materiał, taki jak wełna żużlowa, materiał poliestrowy, materiał z płyty pilśniowej i granulat szklany.