PL210846B1 - Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego - Google Patents

Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego

Info

Publication number
PL210846B1
PL210846B1 PL393151A PL39315104A PL210846B1 PL 210846 B1 PL210846 B1 PL 210846B1 PL 393151 A PL393151 A PL 393151A PL 39315104 A PL39315104 A PL 39315104A PL 210846 B1 PL210846 B1 PL 210846B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
amount
mixture
water
Prior art date
Application number
PL393151A
Other languages
English (en)
Other versions
PL393151A1 (pl
Inventor
Stefan Kubica
Original Assignee
Inst Inżynierii Materiałow Polimerowych I Barwnikow
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Inżynierii Materiałow Polimerowych I Barwnikow filed Critical Inst Inżynierii Materiałow Polimerowych I Barwnikow
Priority to PL393151A priority Critical patent/PL210846B1/pl
Publication of PL393151A1 publication Critical patent/PL393151A1/pl
Publication of PL210846B1 publication Critical patent/PL210846B1/pl

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 393151 (22) Data zgłoszenia: 20.09.2004 (62) Numer zgłoszenia, z którego nastąpiło wydzielenie:
370184 (11) 210846 (13) B1 (51) Int.Cl.
C04B 38/00 (2006.01) (54) Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego
(73) Uprawniony z patentu:
INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁÓW
(43) Zgłoszenie ogłoszono: POLIMEROWYCH I BARWNIKÓW, Toruń, PL
14.03.2011 BUP 06/00 (72) Twórca(y) wynalazku:
STEFAN KUBICA, Zabrze, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.03.2012 WUP 03/12 (74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Jan Michalak
PL 210 846 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego, przeznaczonego do wykonywania samonośnych konstrukcji izolacyjnych lub termoizolacji konstrukcji istniejących - wypełnianie pustych przestrzeni tych konstrukcji, wykonanie warstw ocieplających wewnętrznych i zewnętrznych.
Według ogólnodostępnej literatury oraz opisów patentowych, znane są sposoby wytwarzania betonów komórkowych nazywanych także betonami lekkimi, pianobetonami, gazobetonami, siporeksami, etryngitowymi pianami mineralnymi, itp. Z wyjątkiem superlekkich pian mineralnych etryngitowych, stosowanych głównie w górnictwie do wytwarzania zamkniętych w specjalne worki z płótna wentylacyjnego, samonośnych, lekkich tam wentylacyjnych i przeciwpożarowych, wykonanych z przedmiotowych pian etryngitowych w sposób ci ą g ł y za pomocą specjalnych agregatów, w pozostałych przypadkach betony lekkie wytwarza się głównie w formie prefabrykowanych lekkich bloków betonowych.
Znany z opisu zgłoszeniowego EP nr 0 644 024 sposób i urządzenia do wytwarzania elementów z betonu porowatego polega na zmieszaniu wodorotlenku wapnia, piasku, cementu i domieszek z wodą , a nastę pnie wprowadza się proszek aluminiowy, który jest domieszką powodują c ą wytwarzanie gazowego wodoru w środowisku alkalicznym mieszaniny wapienno cementowej. Mieszaninę wszystkich składników wprowadza się do form, w których następuje proces spieniania i wiązania mieszanki. Ze związanych bloków pianobetonu wycina się elementy budowlane o dowolnych rozmiarach. Ze względu na skłonność proszku aluminiowego do samozapłonu i tworzenia z powietrzem mieszanin wybuchowych oraz wydzielanie się gazowego wodoru, proces jest niebezpieczny. Ponadto, pory w strukturze pianobetonu nie mają charakteru pór zamkniętych, co podwyższa nasiąkliwość prefabrykatów.
Wytwarzanie przemysłowo prefabrykowanych elementów ścian z opisu zgłoszeniowego EP nr 0 906 816, polega na prefabrykacji tych elementów ze spienionego betonu lekkiego. Głównymi składnikami pianobetonu jest cement, szklane banieczki o uziarnieniu 1-8 mm, środek napowietrzający i woda.
Zmieszane składniki betonu lekkiego wprowadza się do odpowiednich form. Produkcja ma charakter cykliczny.
Znana jest także ciągła metoda i aparatura do wytwarzania litego betonu napełnionego włóknem stalowym z opisu zgłoszeniowego EP nr 1 324 865.
Beton komórkowy może być także wytwarzany poprzez mieszanie zaczynu cementowego ze stabilną pianą. Sposób ciągłego wytwarzania takiej piany przedstawiono w opisie zgłoszeniowym EP nr 1 227 921.
Znana jest również z opisu zgłoszeniowego EP nr 1 337 385 metoda ciągłej produkcji pian mineralnych w pięcioetapowym procesie.
Do wykonania lekkich prefabrykatów betonowych, stosowanych jako termoizolacyjny materiał budowlany, zastosować można generalnie trzy sposoby ich wytwarzania, a mianowicie:
- sposób wytwarzania jak przy betonach zwykł ych z zastosowaniem kruszyw lekkich (keramzyt, pumeks, tufy wulkaniczne, łupki dęte itp.),
- sposób wytwarzania polegają cy na wywoł aniu reakcji chemicznych, w wyniku których wydzielające się gazy (np. wodór, dwutlenek węgla) powodują, że wytwarzany prefabrykat pęcznieje uzyskując stosunkowo niską gęstość,
- sposób wytwarzania polegający na połączeniu zjawisk fizycznych i chemicznych, to jest na wstępnym fizycznym spienieniu mieszaniny zawierającej środki powierzchniowo czynne, takie jak np. mydła kalafoniowe oraz substraty, które po okresie spieniania fizycznego podtrzymują proces poprzez chemiczne wydzielanie gazów.
Zastosowanie wyłącznie zjawisk fizycznych do wytwarzania lekkich pian etryngitowych jest możliwe ze względu na charakter reakcji chemicznych zachodzących w spoiwie podlegającym spienianiu. Jak wiadomo, reakcja powstawania etryngitu jest stosunkowo szybka w porównaniu do reakcji powstawania krzemianów wapniowych i w dodatku powstające kryształy etryngitu znacznie zwiększają tiksotropię układu, a tym samym poprawiają stabilność wytworzonej piany mineralnej do momentu jej związania.
Stosowane dotychczas do wytwarzania prefabrykatów pianobetonowych produkty, takie jak popioły lotne, wapno hydratyzowane, a czasami niewielkie ilości cementów portlandzkich ze względu na stosunkowo powolny przebieg reakcji pucolanowych i stosunkowo niską stabilność powstających pian
PL 210 846 B1 spowodowaną niskim przyrostem tiksotropii jako wyniku powstawania krzemianów wapniowych powoduje, że dla przyspieszenia tego procesu stosuje się energochłonną metodę naparzania spienionych bloków betonowych.
Zaletą metody ciągłego wytwarzania samonośnych i szybkowiążących pian etryngitowych jest: duża wydajność, szybki czas uzyskiwania samonośności zamknięta struktura porów. Wadą tej metody jest: stosunkowo wysoki koszt materiałów wsadowych, konieczność użycia hermetycznych szalunków w postaci worków z nieprzepuszczalnego płótna wentylacyjnego, które zabezpiecza materiał przed oddziaływaniem wody lub przed nadmierna utrata wody krystalizacyjnej, co powoduje rozkład piany, stosunkowo niski gwarantowany okres trwałości - około 2 lata i to pod warunkiem opisanych wyżej zabezpieczeń.
Zaletą metody wytwarzania pianobetonów przez proces prefabrykacji jest stosunkowo niski koszt materiałów wsadowych, ze względu na stosowanie surowców wtórnych, takich jak kwalifikowane popioły lotne, stanowiące do 50% masy prefabrykatu oraz odporność prefabrykatów na działanie wód agresywnych i nadmierne obsychanie (nawet korzystne ze względu na przewodnictwo cieplne). Wadą tej metody jest konieczność naparzania prefabrykatów, w przewadze otwarta struktura porów, stosunkowo bo prawie sześciokrotnie wyższa gęstość w porównaniu do pian etryngitowych, a tym samym gorsze właściwości termoizolacyjne. Ze względu na otwarta strukturę porów prefabrykaty maja wysoką nasiąkliwość wody.
Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego według wynalazku polega na tym, że mieszaninę suchych składników podstawowych, takich jak: korzystnie klasyfikowany popiół lotny w ilości 5,0-75,0 części wagowych, krzemian trójwapniowy w ilości 2,5-10,0 części wagowych, krzemian dwuwapniowy w ilości 20,0-40,0 części wagowych, glinian wapniowy w ilości 5,0-8,0 części wagowych, siarczan wapnia w ilości 2,0-5,0 części wagowych, węglan sodu w ilości 0,1-1,0 części wagowych, węglan potasu w ilości 0,1-1,0 części wagowych, siarczan glinu w ilości 0,1-0,5 części wagowych, glinian sodu w ilości 0,1-0,5 części wagowych kondycjonuje się przez okres co najmniej 2 minut, a następnie wiąże się z wodą, korzystnie w ilości 0,5-1,0 części wagowych wody na 1,0 części wagowych suchej mieszaniny, który to wodny roztwór mieszaniny rozpuszcza się, korzystnie w ilości 95-100 części wagowych wody z domieszkami modyfikującymi spowalniającymi, korzystnie metafosforanem sodu w ilości 0,02-0,4 części wagowych lub zamiennie kwasem cytrynowym w ilości 0,02-0,6 części wagowych, albo zamiennie cukrzanem potasu lub kwasami wielokarboksylowymi, korzystnie kwasem adypinowym w ilości 0,02-0,6 części wagowych, a także ze środkami powierzchniowo czynnymi, korzystnie takimi, jak keratyna w ilości 0,2-4,0 części wagowych, lub zamiennie alkilofenole, alkilonaftole albo ich pochodne sulfonowe, korzystnie sulfoniany alkilowe RSO3-Na+ w ilości 0,2-2,0 części wagowych, lub zamiennie mydła kalafoniowe w ilości 0,2-2,0 części wagowych i inne środki powierzchniowo czynne, korzystnie aminy alifatyczne lub estry alkilowe kwasu fosforowego albo polietylenoglikole w ilości 0,1-2,0 części wagowych oraz ze środkami modyfikującymi właściwości reologiczne, korzystnie takimi, jak żywice melaminowe, akrylowe, acetonowo-formaldehydowe, fenolowo-formaldehydowe, wodne dyspersje polimerów winylowych w ilości 0,01-0,5 części wagowych.
Nieoczekiwanie okazało się, że istnieje możliwość ciągłego wytwarzania tańszych i odpornych na czynniki otoczenia lekkich mineralno-pucolanowych betonów komórkowych, które swoimi właściwościami odpowiadają zaletom pian etryngitowych w zakresie samonośności przy nieco niższej wydajności, posiadając jednocześnie zalety charakterystyczne dla betonów komórkowych prefabrykowanych, a zwłaszcza niski koszt materiałów wsadowych i odporność na działanie czynników atmosferycznych - czyli dużą trwałość, której nie wykazywały piany etryngitowe. Lekki mineralno-pucolanowy beton komórkowy wykazuje podwyższoną odporność na działanie wód agresywnych, nie ulega także korozji atmosferycznej pod wpływem suchego powietrza lub wilgoci.
Tak więc, sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego według wynalazku można przeprowadzić metodą wykonania suchej mieszaniny niektórych przewidzianych recepturą komponentów, a następnie przetworzenie jej za pomocą agregatu pompowego stosowanego do przetwarzania pian etryngitowych przy odpowiedniej proporcji wodnego roztworu pozostałych składników receptury do mieszaniny suchych składników.
Sposób według wynalazku jest bliżej przedstawiony w przykładach wykonania nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d I
Do mieszalnika wprowadza się mieszaninę suchych składników podstawowych, takich jak: klasyfikowany popiół lotny w ilości 5,0 części wagowych, krzemian trójwapniowy w ilości 2,5 części wa4
PL 210 846 B1 gowych, krzemian dwuwapniowy w ilości 20,0 części wagowych, glinian wapniowy w ilości 5,0 części wagowych, siarczan wapnia w ilości 2,0 części wagowych, węglan sodu w ilości 0,1 części wagowych, węglan potasu w ilości 0,1 części wagowych, glinian sodu w ilości 0,1 części wagowych, siarczan glinu w ilości 0,1 cz ęści wagowych, po czym tak otrzymaną mieszaninę kondycjonuje się w czasie 4 minut, a następnie wiąże z wodą w stosunku wodno-spoinowym w/s = 0,8, który to wodny roztwór mieszaniny rozpuszcza się w 97,0 części wagowych wody z mydłem kalafoniowym w ilości 0,2 części wagowych, kwasem cytrynowym w ilości 0,02 części wagowych i żywicą akrylową w ilości 0,05 części wagowych, po czym tak wytworzony mineralno-pucolanowy beton komórkowy transportuje się do miejsca przeznaczenia.
P r z y k ł a d II
Do mieszalnika wprowadza się mieszaninę suchych składników podstawowych, takich jak: klasyfikowany popiół lotny w ilości 75,0 części wagowych, krzemian trójwapniowy w ilości 10,0 części wagowych, krzemian dwuwapniowy w ilości 40,0 części wagowych glinian wapniowy w ilości 8,0 części wagowych, siarczan wapnia w ilości 5,0 części wagowych, węglan sodu w ilości 1,0 części wagowych, węglan potasu w ilości 1,0 części wagowych, glinian sodu w ilości 0,2 części wagowych, siarczan glinu w ilości 0,3 części wagowych, po czym tak otrzymaną mieszaninę kondycjonuje się w czasie 4 minut, a następnie wiąże z wodą w stosunku wodno-spoinowym w/s = 0,8, który to wodny roztwór mieszaniny rozpuszcza się w 99,5 części wagowych wody z keratyną w ilości 2,0 części wagowych, metafosforanem sodu w ilości 0,4 części wagowych i żywicą fenolowo-formaldechydową w ilości 0,2 części wagowych, po czym tak wytworzony mineralno-pucolanowy beton komórkowy transportuje się do miejsca przeznaczenia.
P r z y k ł a d III
Do mieszalnika wprowadza się mieszaninę suchych składników podstawowych, takich jak: klasyfikowany popiół lotny w ilości 40,0 części wagowych, krzemian trójwapniowy w ilości 6,0 części wagowych, krzemian dwuwapniowy w ilości 30,0 części wagowych, glinian wapniowy w ilości 6,0 części wagowych, siarczan wapnia w ilości 3,5 części wagowych, węglan sodu w ilości 0,55 części wagowych, węglan potasu w ilości 0,55 części wagowych, glinian sodu w ilości 0,3 części wagowych, siarczan glinu w ilości 0,2 części wagowych, po czym tak otrzymaną mieszaninę kondycjonuje się w czasie 4 minut, a następnie wiąże z wodą w stosunku wodno-spoinowym w/s = 0,8, który to wodny roztwór mieszaniny rozpuszcza się w 98,2 części wagowych wody z sulfonianem alkilowym w ilości 1,1 części wagowych, metafosforanem sodu w ilości 0,21 części wagowych, polioctanem winylu w ilości 0,1 części wagowych, po czym tak wytworzony mineralno-pucolanowy beton komórkowy transportuje się do miejsca przeznaczenia.
Wynalazek przedstawiono jako przykładowe możliwości realizacji, jednakże obejmuje on również wszelkie odmiany i modyfikacje mieszczące się w ramach zastrzeżenia patentowego, przy czym jest korzystnym, aby poszczególne składniki były naważane z dokładnością ± 0,5% wagowego w stosunku do masy naważanego składnika.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego, znamienny tym, że mieszaninę suchych składników podstawowych, takich jak: korzystnie klasyfikowany popiół lotny w ilości 5,0-75,0 części wagowych, krzemian trójwapniowy w ilości 2,5-10,0 części wagowych, krzemian dwuwapniowy w ilości 20,0-40,0 części wagowych, glinian wapniowy w ilości 5,0-8,0 części wagowych, siarczan wapnia w ilości 2,0-5,0 części wagowych, węglan sodu w ilości 0,1-1,0 części wagowych, węglan potasu w ilości 0,1-1,0 części wagowych, siarczan glinu w ilości 0,1-0,5 części wagowych, glinian sodu w ilości 0,1-0,5 części wagowych kondycjonuje się przez okres co najmniej 2 minut, a następnie wiąże się z wodą, korzystnie w ilości 0,5-1,0 części wagowych wody na 1,0 części wagowych suchej mieszaniny, który to wodny roztwór mieszaniny rozpuszcza się, korzystnie w ilości 95-100 części wagowych wody z domieszkami modyfikującymi spowalniającymi, korzystnie metafosforanem sodu w ilości 0,02-0,4 części wagowych lub zamiennie kwasem cytrynowym w ilości 0,02-0,6 części wagowych albo zamiennie cukrzanem potasu lub kwasami wielokarboksylowymi, korzystnie kwasem adypinowym w ilości 0,02-0,6 części wagowych, a także ze środkami powierzchniowo czynnymi, korzystnie takimi jak keratyna w ilości 0,2-4,0 części wagowych, lub zamiennie alkilofenole, alkilonaftole albo ich pochodne sulfonowe, korzystnie sulfoniany alkilowe RSO3-Na+ w ilości 0,2-2,0 części
    PL 210 846 B1 wagowych, lub zamiennie mydła kalafoniowe w ilości 0,2-2,0 części wagowych i inne środki powierzchniowo czynne, korzystnie aminy alifatyczne lub estry alkilowe kwasu fosforowego albo polietylenoglikole w ilości 0,1-2,0 części wagowych oraz ze środkami modyfikującymi właściwości reologiczne, korzystnie takimi jak żywice melaminowe, akrylowe, acetonowo-formaldehydowe, fenolowoformaldehydowe, wodne dyspersje polimerów winylowych, korzystnie polioctan winylu w ilości 0,01-0,5 części wagowych.
PL393151A 2004-09-20 2004-09-20 Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego PL210846B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL393151A PL210846B1 (pl) 2004-09-20 2004-09-20 Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL393151A PL210846B1 (pl) 2004-09-20 2004-09-20 Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL393151A1 PL393151A1 (pl) 2011-03-14
PL210846B1 true PL210846B1 (pl) 2012-03-30

Family

ID=43981331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL393151A PL210846B1 (pl) 2004-09-20 2004-09-20 Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210846B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL393151A1 (pl) 2011-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12012361B2 (en) Geopolymer cement
CN105036666B (zh) 轻质疏水低收缩水泥基复合材料
CN105218146B (zh) 一种保温隔音低密度发泡混凝土
US20130087075A1 (en) Process for the Manufacture of Aerated Concrete Construction Materials and Construction Materials Obtained Thereof
CN104496516B (zh) 一种利用脱硫石膏制备轻质隔墙板的方法
EP0254501B1 (en) Foamable composition
Saiyed et al. Aerated autoclaved concrete (AAC) blocks: novel material for construction industry
CN102503337B (zh) 一种预制板材及其制备方法
CN113582654A (zh) 一种轻质石膏板
CN105367121A (zh) 一种镁水泥基泡沫砌块及其制备方法
Doleželová et al. Lightweight gypsum based materials: methods of preparation and utilization
TW201546015A (zh) 用於建材之鳥糞石-k及鉀石膏組成物
CN100400459C (zh) 用化学石膏和工业废料制成的石膏砌块及其制备方法
CN111302752B (zh) 一种聚苯乙烯颗粒石膏砌块及其加工方法
IE41789B1 (en) Production of foamed gypsum moldings
CN102503277B (zh) 一种建筑材料及其制备方法
CN105731963A (zh) 一种氟石膏基外墙保温材料及其制作方法
CN101244919B (zh) 一种黄土发泡轻质砖的制备方法
PL210846B1 (pl) Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego
US4979990A (en) Foamable composition
WO2020101631A1 (ru) Теплоизоляционный неавтоклавный ячеистый бетон
PL209319B1 (pl) Sposób wytwarzania lekkiego mineralno-pucolanowego betonu komórkowego
JP2000016882A (ja) 水硬性硬化体およびその製造方法
CN106587810A (zh) 一种复合发泡水泥保温板
JP2009256112A (ja) マグネシアセメント発泡硬化体の製造法、その製造法によって得られる発泡硬化体およびその硬化体を含む成形物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20120920