PL231642B1 - Sposób modyfikacji betonów i zapraw żywicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji betonów i zapraw żywicznych, tj. grupy kompozytów składających się z fazy kruszywa/wypełniaczy o zróżnicowanym uziarnieniu (tj. kruszywie różnych frakcji) i fazy spoiwa żywicznego, modyfikowanych pyłem perlitowym, przeznaczonych do wykorzystania w budownictwie, w szczególności jako materiał do produkcji elementów prefabrykowanych, cechujący się dobrymi wartościami cech mechanicznych i wysoką odpornością chemiczną.

Jako „beton żywiczny zawierający pył perlitowy” (lub „perlitowy beton żywiczny”) rozumiany jest kompozyt zawierający pył perlitowy, spoiwo żywiczne z układem utwardzającym/bez układu utwardzającego, domieszki, dodatki i kruszywo o ziarnach o wymiarach większych niż 2 mm. Jako „zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy” (lub „perlitowa zaprawa żywiczna”) rozumiany jest kompozyt zawierający odpadowy pył perlitowy, spoiwo żywiczne z układem utwardzającym/bez układu utwardzającego, domieszki, dodatki i kruszywo o ziarnach o wymiarach nie większych niż 2 mm, w tym kity i szpachlówki (wypełniacz składający się z ziaren o wymiarach mniejszych niż 0,5 mm).

Jako „pył perlitowy” rozumiany jest materiał ziarnisty, składający się z cząstek o niewielkich wymiarach, powstający jako odpad w procesie ekspandacji perlitu, podczas składowania perlitu ekspandowanego lub w procesie mechanicznego rozdrabniania perlitu ekspandowanego (np. poprzez mielenie). Maksymalne wymiary cząstek pyłu perlitowego zazwyczaj nie przekraczają 200 μm, przy czym nie jest możliwe jednoznaczne wskazanie górnej granicy wymiarów cząstek, ponieważ jest to materiał odpadowy, a jego powstawanie nie jest objęte kontrolą jakości. Ziarna pyłu perlitowego mogą zostać zestalone w większe cząstki w wyniku granulowania, w celu łatwiejszego transportu, składowania i aplikacji materiału. Skład chemiczny pyłu perlitowego nie odbiega od składu perlitu ekspandowanego.

W aktualnym stanie wiedzy i techniki powszechnie stosowane są zaprawy i betony żywiczne (polimerobetony) w postaci mieszaniny żywicy oraz wypełniaczy (zwanych też „napełniaczami”) mineralnych, powstałych w wyniku frakcjonowania kruszyw naturalnych żwirowych (otoczakowych) lub mechanicznego rozdrabniania skał litych skał wybranych z grupy: kwarce, granity, piaskowce, bazalty, andezyty, sjenity, wapienie, kalcyty, dolomity, marmury. Modyfikacja zapraw i betonów żywicznych rozdrobnionymi odpadami to podejście stosowane od wielu lat. Znane są zaprawy i betony żywiczne zawierające drobno zmielone odpady szklane, niedopuszczony już do stosowania azbest, miał plastikowy, miał gumowy, czy popioły lotne krzemionkowe (uboczne produkty spalania węgli w energetyce). Natomiast nie jest znana modyfikacji kompozytów żywicznych pyłem perlitowym.

Stosowanie perlitu, w tym perlitu ekspandowanego, jako komponentu kompozytów o przeznaczeniu innym niż izolacja termiczna lub kruszywo do betonów lekkich (dotyczy perlitu ekspandowanego), to podejście rzadko spotykane w inżynierii materiałów budowlanych. Pył perlitowy jest bardzo uciążliwy w użyciu i przechowywaniu - między innymi ze względu na jego bardzo małą gęstość nasypową i właściwości pylące.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 8716370 znany jest materiał do ukształtowania dodatkowej płaszczyzny nachylenia różnych membran dachowych i podłoży; kompozycja zawiera suche mieszanki kruszywa (dolomit lub wapień, cement i redyspergowalny suchy polimer (np. na bazie kopolimeru etylenowego octanu winylu) dostosowany do mieszania z wodą w celu uzyskania konsystencji mieszanki samopoziomującej; w wersji z kruszywem lekkim, kompozycja zawiera lekkie wypełniacze - perlit, szklane granulki o niskiej gęstości oraz superplastyfikator dodawany do suchej m ieszaniny w celu zmniejszenia zapotrzebowania na wodę.

Z publikacji WO2008081173 znana jest kompozycja zawierająca elastomer fluorowy (ang. fluoroelastomer) oraz perlit ekspandowany.

Wynalazek US 8551356 ujawnia kompozycję w postaci granulowanej, zawierającą perlit, superchłonny polimer (SAP), barwnik wskazujący pH i niewielką ilość wody; kompozycja zawiera od około 80% perlitu, około 5% SAP, około 0,0125% barwnika wskazującego pH (najkorzystniej fenoloftaleiny) oraz od około 7-9% wody (dozowane wagowo).

Opis patentowy amerykański US 6316535 ujawnia dwuskładnikowy system w postaci roztworu wodnego do wykonywania powłok na podłożu; kompozycja zawiera wypełniacz zawarty w obu składnikach lub podwyższoną ilość wypełniacza, np. 50% suchej masy (objętościowo). Korzystnie jest stosować jako wypełniacz węglan wapnia, ale można stosować takie materiały, jak: tlenek tytanu, piasek, glina, dolomit, mika, krzemionka, talk, perlit, gips, wollastonit, tlenek glinu, tlenek cynku, siarczan baru,

PL 231 642 B1 siarczan cynku i ich mieszaniny. Pierwszy składnik zawiera polimer zawierający funkcyjne grupy hydroksylowe lub aminowe i, ewentualnie, katalizator cynoorganiczny - może to być poliol poliestrowy, poliol akrylowy, poliol uretanowy, poliol polieterowy, poliaminy, aldymina, oleje o krótkim łańcuchu alkidowym, poliol silikonu, ester celulozy, poliol winylu oraz ich kombinacje, a korzystniej ester poliasparaginowy. Drugi składnik zawiera drugi polimer - np. poliizocyjanian zawierający izocyjanianowe grupy funkcyjne.

Wynalazek EP2307333 odnosi się do materiału kompozytowego, przeznaczonego w szczególności do wypełniania form i/lub wytwarzania kształtek; kompozycja zawiera materiały polimerowe i porowatą matrycę mineralną. Matryca zawiera kruszony i/lub mielony, z otwartymi porami, wdmuchiwany/spieniony perlit w postaci cząstek o ostrych krawędziach i co najmniej jeden naturalny i/lub syntetyczny, usieciowany i/lub częściowo usieciowany polimer i/lub polimer tworzący hydrożel.

Wynalazek WO2010/140908 dotyczy sposobu i układu do wytwarzania materiałów kompozytowych z odpadów z tworzyw termoplastycznych; według wynalazku wypełniacz - najlepiej: perlit, bentonit, mikrosfery, popiół lotny w objętości 20-70% w stosunku do całkowitej masy mieszaniny - poddaje się termicznej obróbce wstępnej w temperaturze 180-250°C, w tym samym czasie składnik wiążący (materiał termoplastyczny) w objętości 30-80% całkowitej masy kompozytu ogrzewa się do temperatury 90-120°C, następnie składniki miesza się i uzupełnia nimi formę; materiał jest dodatkowo prasowany w prasie hydraulicznej.

Znane betony i zaprawy żywiczne charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi i odpornością chemiczną, jednak z uwagi na konieczność stosowania mikrowypełniaczy wysokiej jakości, które należy w kosztowny sposób rozdrabniać mechanicznie i/lub frakcjonować, koszt materiałowy tego typu kompozytów jest bardzo wysoki.

W publikacjach Paweł Łukowski i in. „Wstępna ocena możliwości zastosowania odpadowego pyłu perlitowego w budowlanych kompozytach polimerowych”, Budownictwo i Architektura 13(2), 2014,119 -126 oraz Paweł Łukowski i in. „Odporność chemiczna kompozytów polimerowych zawierających odpadowy pył perlitowy”, Przegląd Budowlany 5, 2014, 46-48 ujawniono możliwość zastąpienia części mikrowypełniaczy odpadowym pyłem perlitowym. Wskazano na pozytywne efekty tych działań jednakże w artykułach tych podniesiono trudności technologiczne wprowadzenia bardzo pylistej substancji o małym ciężarze nasypowym.

Artykuły te nie ujawniają sposobu postępowania, dzięki któremu możliwe jest wprowadzenie pyłów perlitowych do zapraw i betonów żywicznych.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania betonu żywicznego i zaprawy żywicznej zawierających odpadowy pył perlitowy, produkt bardzo uciążliwy w dozowaniu i składowaniu z uwagi na bardzo małą gęstość nasypową w stanie luźnym, rzędu od 70 do 150 kg/m³, które osiągałyby wysoką wytrzymałość na ściskanie (minimum 90 MPa) i zginanie (minimum 22 MPa) po 14 dniach dojrzewania, a których koszt materiałowy byłby niższy od kosztu materiałowego kompozytów obecnie dostępnych na rynku. Technologia wytwarzania takich kompozytów jednocześnie stanowi technologię utylizacji odpadowego pyłu perlitowego.

Cel ten osiągnięto poprzez opracowanie sposobu wprowadzania odpadowego pyłu perlitowego do mieszanek żywicznych, umożliwiając częściową substytucję mikrowypełniacza odpadem. Uzyskane kompozyty, tj. beton żywiczny zawierający pył perlitowy i zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy, to materiały, które osiągają satysfakcjonujące poziomy cech mechanicznych, są tańsze od kompozytów niemodyfikowanych (o identycznych zawartościach spoiwa i wypełniaczy), a jednocześnie spełniają wymagania gospodarki zrównoważonego rozwoju w zakresie gospodarowania odpadami.

Sposób modyfikacji betonów i zapraw żywicznych polega na tym, że do wstępnie wymieszanych suchych frakcji kruszywa z wyłączeniem frakcji mikrowypełniaczy dodaje się spoiwo żywiczne ewentualnie z układem utwardzającym i modyfikatorami właściwości technologicznych kompozytu (np. regulator czasu wiązania spoiwa żywicznego, domieszka regulująca konsystencję) wstępnie wymieszane z frakcją mikrowypełniaczy, w tym z odpadowym pyłem perlitowym. Pył perlitowy dodaje się do mieszanki spoiwa żywicznego i pozostałych mikrowypełniaczy w kilku etapach w celu zapewnienia jednorodnej konsystencji mieszanki i dobrego otoczenia cząstek perlitu spoiwem. Po połączeniu suchych składników oraz spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1-2 minut. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się

PL 231 642 B1 w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym, zmniejszającym wysoką przyczepność kompozytu do form. Mieszankę w formach w celu lepszego odpowietrzenia mieszanki i wypełnienia form można poddać zagęszczaniu przez wibrowanie, a zalecany czas wibrowania wynosi około 10 sekund. Tak otrzymana mieszanka może być stosowana jako materiał do wykonywania elementów prefabrykowanych. Zarówno proces mieszania, jak i wiązania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności. Wyrób po stwardnieniu wykazuje wytrzymałość (po 14 dniach) o wartościach zbliżonych do wartości uzyskanych w przypadku analogicznych kompozytów niezawierających odpadowego pyłu perlitowego, tzn. wytrzymałość na zginanie powyżej 20 MPa i wytrzymałość na ściskanie powyżej 90 MPa.

W przypadku wytwarzania betonu stosuje się suche wypełniacze składające się z ziaren o wymiarach do 63 mm, przy czym konieczna jest obecność ziaren większych niż 2 mm, przy wytwarzaniu zapraw żywicznych stosuje się suche wypełniacze składające się z ziaren o wymiarach nie większych niż 2 mm.

Jako spoiwa żywiczne stosuje się spoiwa utwardzane w drodze reakcji chemicznej lub obróbki termicznej lub w drodze reakcji katalitycznej wybrane z grupy: nienasycone żywice poliestrowe ortoftalowe, nienasycone żywice poliestrowe izoftalowe, żywice winyloestrowe, ewentualnie z układem utwardzającym w ilości od 15 do 20% wagowych, kruszywa w ilości od 65 do 80% a mianowicie piaski i żwiry naturalne kopalniane otoczakowe i/lub łamane skały lite bogate w krzemionkę wybrane z grupy: kwarce, granity, piaskowce, bazalty, andezyty, sjenity lub bogate w węglan wapnia skały wybrane z grupy: wapienie, kalcyty, dolomity, marmury. Jako mikrowypełniacze stosuje się skały wybrane z grupy: kwarce, granity, piaskowce, bazalty, andezyty, sjenity, lub bogate w węglan wapnia skały wybrane z grupy: wapienie, kalcyty, dolomity, marmury lub drobnoziarniste materiały drugorzędne lub odpadowe bogate w krzemionkę wybrane z grupy: popioły lotne krzemionkowe, popioły lotne wapienne, popioły lotne glinowe, popioły lotne krzemionkowe i wapienne ze spalania w kotłach fluidalnych, osady denne, popioły ze spalania biomasy, popioły ze spalania łusek ryżowych żużel wielkopiecowy, stłuczka szklana ceramiczna, w ilości do 15% wagowych masy kompozytu, z czego do 30% mikrowypełniacza co odpowiada zawartości do 5% wagowych masy kompozytu zastąpiono odpadowym pyłem perlitowym.

W trakcie badań okazało się, że składnikiem korzystnie wpływającym na urabialność mieszanek betonu żywicznego i zaprawy żywicznej zawierających pył perlitowy, pozwalającym zachować odpowiednie ze względów technologicznych konsystencje, jest popiół lotny krzemionkowy.

W poniższych przykładach udziały poszczególnych składników określa się jako procentowy udział wagowy.

P r z y k ł a d 1

Zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy: spoiwo w postaci nienasyconej żywicy poliestrowej ortoftalowej z odpowiednim układem utwardzającym w ilości 17,2%, mączka kwarcowa o maksymalnym wymiarze ziaren 40 μm w ilości 13,0%, pył perlitowy o maksymalnym wymiarze ziaren 120 μm w ilości 1,0%, piasek kwarcowy o maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm w ilości 68,8%

Do piasku kwarcowego dodaje się nienasyconą żywicę poliestrową z utwardzaczem (nadtlenek metyloetyloketonu) i przyspieszaczem wiązania (naftenian kobaltu) wstępnie wymieszaną z mączką kwarcową i odpadowym pyłem perlitowym. Pył perlitowy dodaje się do mieszanki żywicy i mączki kwarcowej w 4 równych porcjach w trakcie mieszania (kolejna porcja co ok. 10 sekund). Po połączeniu piasku i spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1,5 minuty. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym. W celu odpowietrzenia i zagęszczenia mieszanki można poddać ją procesowi wibrowania (np. na stole wibracyjnym) przez około 10 sekund. Wstępnie utwardzone kompozyty należy rozformować po 24 h, a następnie pozostawić na kolejne 13 dni dojrzewania. Proces mieszania i dojrzewania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zgodnie z zaleceniami producenta spoiwa.

Zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy osiąga po 14 dniach wytrzymałość na zginanie około 25 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie około 105 MPa.

P r z y k ł a d 2

Zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy: spoiwo w postaci żywicy winyloestrowej z odpowiednim układem utwardzającym w ilości 18,4%, mączka kwarcowa o maksymalnym wymiarze ziaren

PL 231 642 B1 nm w ilości 13,3%, pył perlitowy o maksymalnym wymiarze ziaren 70 nm w ilości 0,7%, piasek kwarcowy o maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm w ilości 67,6%.

Do piasku kwarcowego dodaje się nienasyconą żywicę winyloestrową z utwardzaczem (nadtlenek metyloetyloketonu) i przyspieszaczami wiązania (naftenian kobaltu, dimetyloanilina) wstępnie wymieszaną z mączką kwarcową i odpadowym pyłem perlitowym. Pył perlitowy dodaje się do mieszanki żywicy i mączki kwarcowej w 3 równych porcjach w trakcie mieszania (kolejna porcja co ok. 10 sekund). Po połączeniu piasku i spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1,5 minuty. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym. W celu odpowietrzenia i zagęszczenia mieszanki można poddać ją procesowi wibrowania (np. na stole wibracyjnym) przez około 10 sekund. Wstępnie utwardzone kompozyty należy rozformować po 24 h, a następnie pozostawić na kolejne 13 dni dojrzewania. Proces mieszania i dojrzewania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zgodnie z zaleceniami producenta spoiwa.

Zaprawa żywiczna zawierająca pył perlitowy osiąga po 14 dniach wytrzymałość na zginanie około 30 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie około 110 MPa.

P r z y k ł a d 3

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy: spoiwo w postaci nienasyconej żywicy poliestrowej izoftalowej z odpowiednim układem utwardzającym w ilości 17,2%, mączka kwarcowa o maksymalnym wymiarze ziaren 150 nm w ilości 9,8%, pył perlitowy o maksymalnym wymiarze ziaren 70 nm w ilości 4,2% w postaci granulatu o maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm, piasek kwarcowy maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm w ilości 23,4%, żwir rzeczny otoczakowy frakcji 4:8 mm w ilości 45,4%.

Do wstępnie wymieszanych suchych składników - piasku kwarcowego i żwiru otoczakowego dodaje się nienasyconą żywicę poliestrową z utwardzaczem (nadtlenek metyloetyloketonu) i przyspieszaczem wiązania (naftenian kobaltu) wstępnie wymieszaną z mączką kwarcową i granulatem z pyłu perlitowego. Granulat dodaje się do mieszanki żywicy i mączki kwarcowej w 4 równych porcjach w trakcie mieszania (kolejna porcja co ok. 10 sekund). Po połączeniu suchych składników i spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1 minuty. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym. W celu odpowietrzenia i zagęszczenia mieszanki można poddać ją procesowi wibrowania (np. na stole wibracyjnym) przez około 10 sekund. Wstępnie utwardzone kompozyty należy rozformować po 24 h, a następnie pozostawić na kolejne 13 dni dojrzewania. Proces mieszania i dojrzewania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zgodnie z zaleceniami producenta spoiwa.

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy osiąga po 14 dniach wytrzymałość na zginanie około 25 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie około 115 MPa.

P r z y k ł a d 4

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy: spoiwo w postaci nienasyconej żywicy poliestrowej izoftalowej z odpowiednim układem utwardzającym w ilości 17,2%, mączka kwarcowa o maksymalnym wymiarze ziaren 150 nm w ilości 10,0%, krzemionkowy popiół lotny o maksymalnym wymiarze ziaren 250 nm w ilości 3,0%, pył perlitowy o maksymalnym wymiarze ziaren 70 nm w ilości 1,0%, piasek kwarcowy maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm w ilości 23,4%, żwir rzeczny otoczakowy frakcji 4:8 mm w ilości 45,4%.

Do wstępnie wymieszanych suchych składników - piasku kwarcowego i żwiru otoczakowego dodaje się nienasyconą żywicę poliestrową z utwardzaczem (nadtlenek metyloetyloketonu) i przyspieszaczem wiązania (naftenian kobaltu) wstępnie wymieszaną z mączką kwarcową, krzemionkowym popiołem lotnym i odpadowym pyłem perlitowym. Pył perlitowy dodaje się do mieszanki żywicy i mikrowypełniaczy w 4 równych porcjach w trakcie mieszania (kolejna porcja co ok. 10 sekund). Po połączeniu suchych składników i spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1 minuty. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym. W celu odpowietrzenia i zagęszczenia mieszanki można poddać ją procesowi wibrowania (np. na stole wibracyjnym) przez około

PL 231 642 B1 sekund. Wstępnie utwardzone kompozyty należy rozformować po 24 h, a następnie pozostawić na kolejne 13 dni dojrzewania. Proces mieszania i dojrzewania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zgodnie z zaleceniami producenta spoiwa.

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy osiąga po 14 dniach wytrzymałość na zginanie około 25 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie około 115 MPa.

P r z y k ł a d 5

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy: spoiwo w postaci żywicy winyloestrowej z odpowiednim układem utwardzającym w ilości 18,0%, mączka kwarcowa o maksymalnym wymiarze ziaren 120 um w ilości 9,0%, krzemionkowy popiół lotny o maksymalnym wymiarze ziaren 250 um w ilości 2,0%, pył perlitowy o maksymalnym wymiarze ziaren 70 um w ilości 2,2%, piasek kwarcowy maksymalnym wymiarze ziaren 2 mm w ilości 23,4%, żwir rzeczny otoczakowy frakcji 4:8 mm w ilości 45,4%.

Do wstępnie wymieszanych suchych składników - piasku kwarcowego i żwiru otoczakowego dodaje się nienasyconą żywicę winyloestrową z utwardzaczem (nadtlenek metyloetyloketonu) i przyspieszaczami wiązania (naftenian kobaltu, dimetyloanilina) wstępnie wymieszaną z mączką kwarcową, krzemionkowym popiołem lotnym i odpadowym pyłem perlitowym. Pył perlitowy dodaje się do mieszanki żywicy i mikrowypełniaczy w 5 równych porcjach w trakcie mieszania (kolejna porcja co ok. 10 sekund). Po połączeniu suchych składników i spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1,5 minuty. Tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty. Następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym. W celu odpowietrzenia i zagęszczenia mieszanki można poddać ją procesowi wibrowania (np. na stole wibracyjnym) przez około 10 sekund. Wstępnie utwardzone kompozyty należy rozformować po 24 h, a następnie pozostawić na kolejne 13 dni dojrzewania. Proces mieszania i dojrzewania kompozytów powinien odbywać się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zgodnie z zaleceniami producenta spoiwa.

Beton żywiczny zawierający pył perlitowy osiąga po 14 dniach wytrzymałość na zginanie około 25 MPa oraz wytrzymałość na ściskanie około 120 MPa.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (2)

1. Sposób modyfikacji betonów i zapraw żywicznych, znamienny tym, że do wstępnie wymieszanych suchych frakcji kruszywa z wyłączeniem frakcji mikrowypełniaczy dodaje się spoiwo żywiczne ewentualnie z układem utwardzającym i modyfikatorami wstępnie wymieszane z frakcją mikrowypełniaczy, w tym z odpadowym pyłem perlitowym, przy czym pył perlitowy dodaje się do mieszanki spoiwa żywicznego i pozostałych mikrowypełniaczy w kilku etapach, a po połączeniu suchych składników oraz spoiwa z frakcją mikrowypełniacza całość miesza się mechanicznie około 1-2 minut i tak powstałą mieszankę odstawia się na 1 minutę celem homogenizacji składników, po czym ponownie miesza do uzyskania pełnej jednorodności przez około 2 minuty, następnie mieszankę umieszcza się w formie uprzednio pokrytej środkiem antyadhezyjnym i mieszankę w formach ewentualnie poddaje się zagęszczaniu przez wibrowanie, a ponadto proces mieszania jak i wiązania kompozytów prowadzi się w pomieszczeniu o kontrolowanej temperaturze i wilgotności, przy czym w przypadku wytwarzania betonu stosuje się suche wypełniacze składające się z ziaren o wymiarach do 63 mm, przy czym konieczna jest obecność ziaren większych niż 2 mm, przy wytwarzaniu zapraw żywicznych stosuje się suche wypełniacze składające się z ziaren o wymiarach nie większych niż 2 mm, a ponadto jako spoiwa żywiczne stosuje się spoiwa utwardzane w drodze reakcji chemicznej lub obróbki termicznej lub w drodze reakcji katalitycznej wybrane z grupy: nienasycone żywice poliestrowe ortoftalowe, nienasycone żywice poliestrowe izoftalowe, żywice winyloestrowe, ewentualnie z układem utwardzającym w ilości od 15 do 20% wagowych, kruszywa w ilości od 65 do 80% a mianowicie piaski i żwiry naturalne kopalniane otoczakowe i/lub łamane skały lite bogate w krzemionkę wybrane z grupy: kwarce, granity, piaskowce, bazalty, andezyty, sjenity, lub bogate w węglan wapnia skały wybrane z grupy: wapienie, kalcyty, dolomity, marmury a jako mikrowypełniacze stosuje się skały wybrane z grupy: kwarce, granity, piaskowce, bazalty, andezyty, sjenity, lub bogate w węglan wapnia skały wybrane z grupy: wapienie, kalcyty, dolomity, marmury lub drobnoziarniste materiały drugorzędne lub odpadowe bogate w krzemionkę wybrane z grupy: popioły lotne krzemionkowe, popioły lotne wapienne, popioły

PL 231 642 B1 lotne glinowe, popioły lotne krzemionkowe i wapienne ze spalania w kotłach fluidalnych, osady denne, popioły ze spalania biomasy, popioły ze spalania łusek ryżowych żużel wielkopiecowy, stłuczka szklana ceramiczna, w ilości do 15% wagowych masy kompozytu, z czego do 30% mikrowypełniacza, co odpowiada zawartości do 5% wagowych masy kompozytu, zastąpiono odpadowym pyłem perlitowym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodaje się popiół lotny krzemionkowy.