PL212775B1

PL212775B1 - Kompozycja cementowo mineralno żywiczna o podwyższonej przyczepności

Info

Publication number: PL212775B1
Application number: PL382544A
Authority: PL
Inventors: Stefan Kubica
Original assignee: Inst Inzynierii Materialow Polimerowych I Barwnikow
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2012-11-30
Also published as: PL382544A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja cementowo mineralno żywiczna o podwyższonej przyczepności, przeznaczona zwłaszcza do renowacji uszkodzonych lub skorodowanych konstrukcji betonowych.

Powszechnie znane są z ujawnionych w opisach zgłoszeniowych wynalazków następujące kompozycje:

- cementowe i sposób ich zastosowania w oparciu o węglan glinu, Ca(OH)2, CaSO4, emulsję wodno polimerową (EP 1197 480),

- cementowe na powłoki i utwardzony produkt, zawierające domieszkę redukującą skurcz i superplastyfikatory typ AE (WO 1999 055 635),

- do cementacji i metoda ich stosowania, zawierające 25% węglanu glinu, 40% glinianu wapniowego, 10% siarczanu wapnia, emulsji wodno polimerowej w proporcji od 0,5 + 1 do 10 + 1 - zalecana od 0,6 + 1 do 2,5 + 1 (WO 2002 083 593),

- poliuretanowe do cementacji (WO 2004 113 249 ),

- do cementacji otworów wiertniczych, zawierające35-65% objętościowych mikrosfer, 20 - 45% cementu portlandzkiego i 5 - 25% mikrocementu (WO 2000 029 351),

- z mieszaniny żywic akrylowych lub emulsji żywicznej (metylo i etyloakrylowej) (WO 2002 102 737).

Znane są także przedstawione w opisach zgłoszeniowych wynalazków:

- lekka zaprawa zawierająca cement jako spoiwo, ester celulozowy polioctan winylu, granulki spieczonej gliny i domieszki szklane (EP 1044 940),

- gęsta zaprawa w oparciu o podwójne wiązania etryngitowe i polialkilenotlenki (WO 2005 040 062),

- stabilna mieszanina wapniowa kompozycji cementowej i polimeru do absorpcji (WO 2005 070 849).

Znane są również z opisów zgłoszeniowych wynalazków materiały konstrukcyjne takie jak:

- beton elektroprzewodzący i materiał o kontrolowanej niskiej gęstości - jest otrzymywany z konwencjonalnych komponentów takich jak nienormowany popiół lotny o wysokiej zawartości węgla (EP 1260 492),

- termoizolacyjny materiał budowlany otrzymywany ze spoiwa cementowego i vermiculitu A stosowany jako wykładka komina (EP 1132 355).

Znane są z opisów zgłoszeniowych wynalazków domieszki do cementu lub betonu natryskowego, dyspergatory i upłynniacze, które:

- poprawiają wodoodporność betonów modyfikowanych pucolaną i zawierają krzemionkę, krzemionkę naturalną, metakaolin modyfikowany hydrofobowym materiałem takim jak stearynian butylu, stearynian wapnia, kwas oleinowy i emulsja silikonowa (WO 1999 028 264),

- zawierają modyfikator reakcji materiałów budowlanych, którym jest hydroksyetylowana celuloza (EP 1411 065).

Powszechnie znane są z ujawnionych w opisach zgłoszeniowych wynalazków sposoby:

- nakładania pokryć na substraty, w których używane są 2,3,4,5 tetrahydroksy adypinowy kwas i niskoemisyjny kopolimer butadienowostyrenowy dodawany do mieszaniny cementu glinowego, portlandzkiego i gipsu (EP 0931 777),

- otrzymywania spoiwa hydraulicznego - składające się z cementów o różnej powierzchni specyficznej wg Bleine'a (WO 2002 096 825),

- otrzymywania gęstych zapraw na spoiwie etryngitowym z dodatkiem związków mineralnych glinu z domieszką 2% polioksyalkanów (EP 167 80 99),

- przygotowania roztworów wodnych kwasu sulfanilowego modyfikowanego żywicą melaminowo formaldehydową i kompozycji cementowych. Roztwór wodny żywic stosowany jest jako opóźniacz wiązania do cementów (EP 0995 728),

- przygotowania szotkretu jako kompozycji cementacyjnej o wysokiej wczesnej wytrzymałości 5 + 25 MPa po 2 godz., zawierającego cement glinowy, CaSO₄, anhydryt, wapno, kamień wapienny, bentonit i inne domieszki (EP 0925 263),

- użycia lotnych rozpuszczalników w oparciu o polikarboksylany dla samopoziomujących wypełniających związków zawierających mieszaninę cementu glinowego i niewielkiej ilości kazeiny (WO 2002 046 117),

- użycia polikarboksylowych domieszek upłynniających dla mieszanin anhydrytowych (WO 2002 049 983),

PL 212 775 B1

- wytwarzania bloków zawierających izolator termiczny dla konstrukcji budowlanych, przy czym beton zawiera aglomeraty mineralne, wodę, domieszki i ekspandowany polistyren (WO 2000 023 394),

- kontroli czasu wiązania cementu glinowego, stosując domieszki kwasu etyleno diamino trójkarboksylowego lub kwasu etyleno dwuamino tetrametyleno fosforowego, kwasu poliacyetalenofosforowego i jego pochodnych lub soli, jako akcelerator stosujemy sole litu (WO 1999 033 763).

Znane sposoby wytwarzania kompozycji cementowych polegają generalnie na sporządzeniu suchej mieszanki, składającej się ze spoiwa cementowego oraz domieszek modyfikujących właściwości przetwórcze i użytkowe kompozycji cementowych. Stosowane domieszki to głównie regulatory czasu wiązania, płynności oraz środki uszczelniające, hydrofobizujące, tiksotropujące, oraz inne domieszki mające na celu poprawę odporności spoin na agresywne oddziaływanie środowiska. Opisane w stanie techniki sposoby modyfikacji kompozycji cementowych dotyczą parametrów przetwórczych i użytkowych, które powinny spełniać wymagania według specyfikacji podanej przez użytkownika.

Ponadto z opisu patentowego PL 138432 znana jest posadzka bezspoinowa zawierająca od 17 do 21% wagowych cementu, od 17 do 19% wagowych piasku, od 0,2 do 4% wagowych barwnika, żywicę acetonowo-formaldehydową w ilości od 14 do 17% wagowych, popioły lotne od 13 do 22% wagowych, ciasto wapienne w ilości od 17 do 20% wagowych, węglan sodu od 0,2 do 2% wagowych.

Także z opisu patentowego PL147638 znana jest kompozycja klejąca do mocowania materiałów budowlanych, zwłaszcza płytek ceramicznych, zawierająca żywicę acetonowo-formaldehydową, cement portlandzki, wapno hydratyzowane, piasek, wodę, środek powierzchniowo - czynny, 0,5 do 30 części wagowych żywicy acetonowo-formaldehydowej o lepkości 20000 do 70000 MPa^s, 2 do 20 części wagowych cementu portlandzkiego, 7 do 28 części wagowych wapna hydratyzowanego w postaci proszku, 0,01 do 0,45 części wagowych środka powierzchniowo - czynnego najkorzystniej produktów etoksylacji alkilofenoli, 15 do 100 części wagowych piasku kwarcowego drobnego, o uziarnieniu 0,1 do 0,5 mm, 0,5 do 20 części wagowych dyspersji polioctanu winylu lub jego kopolimerów oraz 5 do 35 części wagowych wody.

Opisane wyżej dwa rodzaje kompozycji maja charakter kompozycji klejowych, a nie charakter betonu natryskowego, jako materiału o charakterze konstrukcyjnym. W kompozycjach tych składniki żywiczne stanowią ich podstawowy składnik stosowany w dużej ilości w przeliczeniu na masę całej kompozycji.

Kompozycja cementowo mineralno żywiczna o podwyższonej przyczepności, według wynalazku stanowiąca mieszaninę suchych składników podstawowych w skład której wchodzą: cement portlandzki bez dodatków CEM I 32 i/lub cement portlandzki bez dodatków CEM I 42,5 w ilości 5 - 85 części wagowych i/lub suchy piasek płukany o uziarnieniu do 2 mm w ilości 5 - 75 części wagowych, oraz roztwór wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej w ilości 4 - 50 części wagowych, charakteryzuje się tym, że ponadto zawiera aktywny napełniacz, korzystnie pucolany naturalne i sztuczne zawierające głównie uwodnione glinokrzemiany alkaliczne w ilości 5 - 70 części wagowych oraz domieszki modyfikujące, korzystnie wodorotlenek i/lub siarczan sodu w ilości 0,015 - 5 części wagowych, przy czym ilość żywicy acetonowo-formaldehydowej, w przeliczeniu na jej suchą masę wynosi od 1 - 99 części wagowych.

Nieoczekiwanie okazało się, że wysoka wytrzymałości dochodząca do 70 MPa przyczepności do podłoża materiału o charakterze konstrukcyjnym, spowodowana jest zawartością napełniacza glinokrzemianowego oraz domieszek modyfikujących.

Ponadto kompozycja cementowo mineralno żywiczna o podwyższonej przyczepności do podłoża według wynalazku cechuje się bardzo dobrymi właściwościami przetwórczymi i użytkowymi w szczególności podwyższoną odpornością na oddziaływanie korozji środowiskowej w tym biologicznej.

Kompozycja według wynalazku jest bliżej przedstawiona w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d I.

Do mieszalnika wprowadza się 40 części wagowych roztworu wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej, który zawiera 5 części wagowych tejże żywicy w przeliczeniu na jej suchą masę, a następnie stopniowo dozuje się 100 części wagowych kompozycji cementowo mineralnej zawierającej 80 części wagowych cementu portlandzkiego bez dodatków CEM I 32,5; 18,części wagowych aktywnego napełniacza glinokrzemianowego oraz 2 części wagowe NaOH. Tak otrzymaną kompozycję miesza się w czasie 2 - 4 min., a następnie podaje się do miejsca przeznaczenia.

P r z y k ł a d II.

Do mieszalnika wprowadza się 50 części wagowych roztworu wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo - formaldehydowej, który zawiera 90 części wagowych tejże żywicy w przeliczeniu na jej suchą

PL 212 775 B1 masę, a następnie stopniowo dozuje się 100 części wagowych kompozycji cementowo - mineralnej zawierającej 50 części wagowych cementu portlandzkiego bez dodatków CEM I 42,5; 49 części wagowych aktywnego napełniacza glinokrzemianowego oraz 1 części wagowe Na2SO4. Tak otrzymaną kompozycję miesza się w czasie 2 - 4 min., a następnie podaje się do miejsca przeznaczenia.

P r z y k ł a d III.

Do mieszalnika wprowadza się 15 części wagowych roztworu wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej, który zawiera 20 części wagowych tejże żywicy w przeliczeniu na jej suchą masę, a następnie stopniowo dozuje się 100 części wagowych kompozycji cementowo-mineralnej zawierającej 28 części wagowych cementu portlandzkiego bez dodatków CEM I 32,5; 65 części wagowych piasku suchego piasku płukanego o uziarnieniu do 2 mm, 6,5 części wagowych aktywnego napełniacza glinokrzemianowego oraz 0,2 części wagowe NaOH i 0,13 części wagowe Na2SO4. Tak otrzymaną kompozycję miesza się w czasie 2 - 4 min., a następnie podaje się do miejsca przeznaczenia.

P r z y k ł a d IV.

Za pomocą urządzenia do wytwarzania betonu natryskowego - torkretu podawana jest sucha kompozycja cementowo mineralnej zawierającej 70 części wagowych suchego piasku płukanego o uziarnieniu do 1 mm, 24 części wagowe cementu portlandzkiego bez dodatków CEM I 42,5; 5,75 częścią wagowych aktywnego napełniacza glinokrzemianowego oraz 0,25 części wagowe NaOH, która miesza się w komorze mieszania urządzenia z roztworem wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej podawanym w ilości 12 części wagowych roztworu na 100 części wagowych suchej mieszanki jak wyżej. Podawany do urządzenia roztwór wodorozcieńczalnej żywicy zawiera 10 części wagowych tejże żywicy w przeliczeniu na jej suchą masę. Bezpośrednio z komory mieszania torkretnicy mieszanka podawana jest do miejsca przeznaczenia

P r z y k ł a d V.

Za pomocą urządzenia do wytwarzania zapraw tynkarskich - przygotowywana jest zaprawa składająca się z suchej kompozycji cementowo - mineralnej zawierającej 50 części wagowych suchego piasku płukanego o uziarnieniu do 2 mm, 25 części wagowe cementu portlandzkiego bez dodatków CEM I 32,5; 24,5 części wagowych, aktywnego napełniacza glinokrzemianowego oraz 0,5 części wagowe NaOH i 0,2 części wagowe Na2SO4 alkalicznego oraz roztworu wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej podawanym w ilości 25 do 30 części wagowych roztworu na 100 części wagowych suchej mieszanki jak wyżej, która po wymieszaniu w urządzeniu przez okres 3-5 minut podawana jest do miejsca przeznaczenia. Podawany do urządzenia roztwór wodorozcieńczalnej żywicy zawiera 50 części wagowych tejże żywicy w przeliczeniu na jej suchą masę.

Wynalazek przedstawiono jako przykładowe możliwości realizacji, jednakże obejmuje on również wszelkie odmiany i modyfikacje mieszczące się w ramach zastrzeżenia patentowego, które mogą występować samodzielnie i/lub w kombinacji.

Claims

Kompozycja cementowo mineralno żywiczna o podwyższonej przyczepności, stanowiąca mieszaninę suchych składników podstawowych w skład której wchodzą: cement portlandzki bez dodatków CEM I 32,5 i/lub cement portlandzki bez dodatków CEM I 42,5 w ilości 5 - 85 części wagowych i/lub suchy piasek płukany o uziarnieniu do 2 mm W ILOŚCI 5 - 75 części wagowych, oraz roztwór wodorozcieńczalnej żywicy acetonowo-formaldehydowej w ilości 4 - 50 części wagowych, znamienna tym, że ponadto zawiera aktywny napełniacz, korzystnie pucolany naturalne i sztuczne zawierające głównie uwodnione glinokrzemiany alkaliczne w ilości 5 - 70 części wagowych oraz domieszki modyfikujące, korzystnie wodorotlenek i/lub siarczan sodu w ilości 0,015 - 5 części wagowych, przy czym ilość żywicy acetonowo-formaldehydowej, w przeliczeniu na jej suchą masę wynosi od 1 - 99 części wagowych.