PL237910B1 - Mieszanka cementowo perlitowa do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka cementowo perlitowa, która znajduje zastosowanie w wytwarzaniu kształtowych elementów budowlanych, i która przeznaczona jest w szczególności do produkcji bloczków, pustaków, oraz innych kształtowych elementów przeznaczonych do stawiania konstrukcji nośnych oraz nienośnych.

W stanie techniki znanych jest szereg rozwiązań technicznych, które ujawniają i odnoszą się do różnego rodzaju mas i mieszanek budowlanych powszechnie wykorzystywanych między innymi do przygotowywania i wytwarzania różnego rodzaju elementów budowlanych.

W polskim zgłoszeniu patentowym P.392960 ujawniony jest między innymi sposób i masa do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych, przy czym masa do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych składa się z 15-25% wagowych osnowy, korzystnie w postaci perlitu, 35-45% wagowych lepiszcza, korzystnie w postaci gipsu o podwyższonych parametrach wytrzymałościowych oraz 35-45% wagowych wody.

Z kolejnego dokumentu, tj. z polskie zgłoszenia patentowego P.406981 znana jest mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego, zwłaszcza autoklawizowanego, przeznaczonego do produkcji wyrobów budowlanych oraz wielkowymiarowych elementów prefabrykowanych. Ujawniona w tym zgłoszeniu mieszanka składa się z wapna, cementu, piasku, środka porotwórczego, i charakteryzuje się tym, że zawiera pył perlitowy z ekspandowania rudy perlitowej, w ilości od 7 do 55% wag. względem całkowitej ilości mikrokruszywa.

Z amerykańskiego opisu patentowego US6902614B2 znana jest kompozycja zawierająca około 10% do 90% wagowych cementu, około 10% do 90% wagowych gipsu, około 0,01% do około 20% wagowych wapna i około 0% do około 30% wagowych perlitu. W innym przykładzie wykonania kompozycja zawiera gips, cement, perlit, wapno, substancję spajającą oraz wodę, przy czym gips, cement, perlit i wapno są w stosunku wagowym około 10-90: 10-90: 0-30: 0.01-20.

W zgłoszeniu międzynarodowym PCT/KR2004/003552 ujawniono rozwiązanie dotyczące ognioodpornej i dźwiękochłonnej kompozycji, która zawiera gips, cement i lekkie, porowate kruszywo. Kompozycja według tego zgłoszenia zawiera 3-50% wagowych lekkiego kruszywa (np. perlitu), 30-80% wagowych środka wiążącego (np. cementu portlandzkiego), 2-30% wagowych materiału pochłaniającego ciepło i redukującego kurczliwość, 2-20% wagowych włókien oraz 0,1-30% wagowych dodatków (np. środków przeciwgrzybicznych).

W kolejnym dokumencie, to jest w zgłoszeniu międzynarodowym KR1020020090192, opisana została kompozycja do wytwarzania materiału budowlanego, która w swym składzie zawiera 85-95 kg perlitu, 10-15 kg cementu, 1-2 kg popiołu lotnego, 500-800 g illitu, 500-800 g turmalinu, 100-300 g miki, 50-100 g środka powierzchniowo czynnego opartego na sodzie, benzenie i ligninie, 50-100 g środka zagęszczającego, takiego jak karboksymetyloceluloza, metyloceluloza i skrobia, 50-100 g materiału wzmacniającego, takiego jak alkohol poliwinylowy, poli(octan winylu) oraz żywicę lateksową i niewielką ilość pigmentu.

Z międzynarodowego zgłoszenia CA2304872 znana jest między innymi kompozycja betonu izolującego zawierająca cementowy materiał formujący i lekką kombinację złożoną z ekspandowanego wermikulitu i ekspandowanego perlitu, przy czym stosunek wagowy jednego do drugiego nie przekracza około 2:1. Korzystnie, kompozycja zawiera około 4 części wagowych materiału cementowego i około 1 części wagowych lekkiego kruszywa. Materiał formujący może być połączeniem spoiwa hydraulicznego oraz przyspieszacza, i może być cementem portlandzkim, gipsem modelarskim oraz terra alba (gips naturalny). W ujawnionej kompozycji występuje środek powierzchniowo czynny w ilości od około 0,3 do około 1,5 procent całkowitej masy mieszaniny, i może nim być sulfonowana melamina oraz naftaleno-formaldehyd.

Na bazie znanego stanu techniki można stwierdzić, iż obecnie brakuje rozwiązania, które, pozwalało by na otrzymywanie mieszanki cementowo perlitowej przeznaczonej do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych, która zapewniała by uzyskanie odpowiednich właściwości takich, jak na przykład niska gęstość, wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra izolacyjność termiczna, przy zachowaniu właściwej mikrostruktury, odpowiednich właściwości reologicznych wpływających na poprawę urabialności masy, a także odporności na termiczne zmiany otoczenia tj. zamarzanie lub odmarzanie, przy jednoczesnym zachowaniu odporność na rozwój grzybów i pleśni oraz zachowaniu cech użytkowo-estetycznych.

PL 237 910 B1

Istotę wynalazku stanowi mieszanka cementowo perlitowa do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych takich jak np. bloczki, cegły a także inne konstrukcyjne i niekonstrukcyjne elementy budowlane, zawierająca w swym składzie cement jako spoiwo, perlit jako kruszywo, wapno, gips oraz wodę. Mieszanka cementowo perlitowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z 30-40% wag. cementu, 10-30% wag. perlitu ekspandowanego, 2-6% wag. wapna hydratyzowanego, 2-6% gipsu, do 1% wag. mieszaniny związków powierzchniowo czynnych oraz 30-50% wag. wody zarobowej. Korzystnie jest gdy mieszaninę związków powierzchniowo czynnych stanowi mieszanina oleinianu sodu i stearynianu cynku. Dodatkowo, korzystnie jest gdy cementem jest cement klasy I. Korzystnie jest również gdy perlit ekspandowany jest perlitem ekspandowanym klasy II o uziarnieniu od 1 do 2 mm.

Mieszankę cementowo perlitową według wynalazku otrzymuje się poprzez zmieszanie jej składników. Cechą charakterystyczną otrzymanej mieszanki, a jednocześnie jedną z jej podstawowych zalet, jest jej mikrostruktura, którą uzyskuje się poprzez rozprowadzenie kruszywa lekkiego tj. perlitu ekspandowanego pomiędzy spoiwem wypełniającym przestrzenie między ziarnami perlitu. Taka mikrostruktura zapewnia to, iż otrzymany materiał posiada niską gęstość mieszcząca się w zakresie 400 - 900 kg/m³ oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną na ściskanie mieszczącą się w zakresie 1,5-8,5 MPa. Jednocześnie duża zawartość perlitu ekspandowanego w mieszance nadaje jej wysokie właściwości izolacyjności termicznej. Dodatek wapna hydratyzowanego oraz perlitu zapewnia mieszance korzystne cechy użytkowo-estetyczne to znaczy wysoki stopień bieli, ponadto obecność wapna hydratyzowanego podwyższa odporność materiału na rozwój grzybów i pleśni. Skład mieszanki według wynalazku zapewnia jej również bardzo dobrą urabialność, co w konsekwencji przekłada się na łatwość formowania elementów budowlanych. Co istotne skład mieszanki cementowo perlitowej według wynalazku, a w konsekwencji jej właściwości reologiczne, zapewniają wyeliminowanie niekorzystnych zjawisk sedymentacji składników w masie lub płynięcia po uformowaniu. Dodatek gipsu do mieszanki zapewnia możliwość regulowania czasu jej wiązania, dzięki czemu wiązanie spoiwa, którym jest cement, nie odbywa się zbyt szybko, co w efekcie pozwala na wykorzystanie mieszanki w procesie technologicznym. Istotne jest również iż w mieszance według wynalazku stosuje się odpowiednio dobraną ilość związków powierzchniowo czynnych, które zapewniają korzystny wzrost wytrzymałości elementów budowlanych w zmiennych warunkach termicznych, to znaczy w warunkach powodujących ich zamarzanie albo odmarzanie. Mieszankę według wynalazku można wykorzystać w takich procesach technologicznych jak odlewan ie grawitacyjne, odlewanie ciśnieniowe, wytłaczanie oraz formowanie maszynowe.

Podsumowując, można zatem stwierdzić, iż mieszanka cementowo perlitowa według wynalazku zaspakaja potrzebę opracowania mieszanki cementowo perlitowej przeznaczonej do wytwarzani a kształtowych elementów budowlanych, która odznaczała by się odpowiednimi właściwościami takimi, jak na przykład niska gęstość, wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra izolacyjność termiczna, właściwa mikrostruktura, odpowiednie właściwości reologiczne, dobra odporność na termiczne zmiany otoczenia oraz dobra odporność na rozwój grzybów i pleśni przy jednoczesnym zachowaniu cech użytkowo-estetycznych.

Mieszanka cementowo perlitowa według wynalazku została przedstawiona w poniższych przykładach wykonania.

Przykład wykonania 1

W mieszalniku przemysłowym przygotowano mieszankę o składzie:

- 31,8 kg cementu klasy I,

- 25 kg perlitu ekspandowanego klasy II o uziarnieniu 1-2 mm,

- 36,1 kg wody zarobowej,

- 3,4 kg wapna hydratyzowanego,

- 3,4 kg gipsu,

- 0,1 kg oleinianu sodu

- 0,2 kg stearynianu cynku.

Po otrzymaniu mieszanki, w celu określenia właściwości reologicznych, dokonano pomiaru lepkości zespolonej (η*) oraz określono moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G”).

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej przy określonej amplitudzie (Hz), dla mieszanki według przykładu wykonania 1, przedstawiono w poniższej tabeli 1, zaś wyniki pomiaru moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G”) w funkcji amplitudy (Hz) przedstawiono w tabeli 2.

PL 237 910 Β1

Tabela 1.

Tabela 2.

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej (η*) dla masy z przykładu wykonania 1

Wyniki pomiarów moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G) dla masy z przykładu wykonania 1

Amplituda (Hz)	Lepkość zespolona (η*) Pa · s
0,1	1831874
0,1	1526145
0,2	1260519
0,2	1016564
0,3	795608,9
0,3	644311,7
0,4	517615,5
0,5	410777,5
0,6	328822,5
0,8	262174,3
1,0	209440,5
1,3	167548,8
1,6	133800,3
2,0	106875,8
2,5	85029,2
3,2	67834,63
4,0	54000,55
5,0	41485,69
6,3	34240,16
7,9	27369,96
10,0	21975,15
12,6	17502,85
15,8	13882,31
20,0	11105,69
25,1	8826,887
31,6	7133,302
39,8	5683,836
50,1	4661,678
63,1	3435,329
79,4	2618,131

Amplituda (Hz)	Moduł sprężystości G’ (Pa)	Moduł stratności G” (Pa)
0,1	1131128	206650,1
0,1	1195655	162498,5
0,2	1249514	127435,8
0,2	1270514	101899,5
0,3	1252381	83855,31
0,3	1278636	70444,56
0,4	1293241	60020
0,5	1292494	52356,58
0,6	1302832	47226,03
0,8	1307742	43585,19
1,0	1315286	40386,61
1,3	1324838	37674,57
1,6	1331909	36143,54
2,0	1339432	35783,7
2,5	1341440	35559,28
3,2	1347389	34537,16
4,0	1350337	32924,38
5,0	1306080	31520,17
6,3	1357028	30814,54
7,9	1365697	31030,68
10,0	1380403	32312,52
12,6	1383903	34387,63
15,8	1382076	36668,48
20,0	1391698	39491,68
25,1	1392284	43973,05
31,6	1416596	47407,08
39,8	1420887	39672,91
50,1	1467785	20384
63,1	1361845	6572,184
79,4	1306687	1902,272

Uzyskane wyniki lepkości oraz modułów sprężystości i stratności potwierdziły, iż otrzymana mieszanka posiada odpowiednie właściwości reologiczne i nadaje się do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych.

Następnie z otrzymanej mieszanki uformowano metodą wyciskania w formowarce bloczki o długości 704 mm, szerokości 352 mm i wysokości 300 mm. Po 28 dniach, z otrzymanych bloczków wycięto próbki o długości 100 mm, szerokości 100 mm i wysokości 100 mm, po czym wyznaczono gęstość oraz wytrzymałość.

PL 237 910 Β1

W tabeli 3 zestawiono wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie i gęstości dla bloczków wykonanych według przykładu wykonania 1.

Tabela 3. Wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie oraz gęstości

Wytrzymałość na ściskanie (wyznaczona po 28 dniach) [MPa]	1,51
Gęstość, kg/m3	403

Otrzymane wyniki pomiarów wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i gęstości potwierdziły, że mieszanka z przykładu wykonania 1 pozwala na otrzymywanie kształtowych elementów budowlanych.

Przykład wykonania 2

W drugim przykładzie wykonania, w mieszalniku przemysłowym przygotowano mieszankę o składzie:

- 31,9 kg cementu klasy I,

- 23,9 kg perlitu ekspandowanego klasy II o uziarnieniu 1-2 mm,

- 36,1 kg wody zarobowej,

- 3,4 kg wapna hydratyzowanego,

- 3,4 kg gipsu,

- 0,1 kg oleinianu sodu,

- 0,2 kg stearynianu cynku.

Analogicznie jak w przykładzie wykonania 1, po otrzymaniu mieszanki, w celu określenia właściwości Teologicznych, dokonano pomiaru lepkości zespolonej (η*) oraz określono moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G).

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej przy określonej amplitudzie (Hz), dla masy według przykładu wykonania 2, przedstawiono w poniższej tabeli 4, zaś wyniki pomiaru moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G”) w funkcji amplitudy (Hz) przedstawiono w tabeli 5.

PL 237 910 Β1

Tabela 4.

Tabela 5.

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej (η*) dla masy z przykładu wykonania 2

Wyniki pomiarów moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G) dla masy z przykładu wykonania 2

Amplituda (Hz)	Lepkość zespolona (η*) Pa s
0,1	2182163
0,1	1791827
0,2	1425553
0,2	1153811
0,3	919812,8
0,3	734433,9
0,4	584213,2
0,5	469176
0,6	376546,2
0,8	299099,2
1,0	237611,8
1,3	190365,9
1,6	151567,9
2,0	120693,8
2,5	96292,81
3,2	76705,34
4,0	61118,38
5,0	47868,44
6,3	39018,74
7,9	30980,85
10,0	24486,65
12,6	19758,91
15,8	15811,92
20,0	12681,03
25,1	10079,62
31,6	8141,405
39,8	6539,764
50,1	5251,821
63,1	4078,228
79,4	3001,68

Amplituda (Hz)	Moduł sprężystości G' (Pa)	Moduł stratności G” (Pa)
0,1	1367890	93667,8
0,1	1415254	76987,1
0,2	1418152	63895,31
0,2	1444333	78910,73
0,3	1450225	65620,63
0,3	1457780	65696,96
0,4	1460593	46712,34
0,5	1476399	55977,37
0,6	1491273	67252,84
0,8	1491955	49572
1,0	1492080	51222,64
1,3	1504741	56634,33
1.6	1508497	50441,61
2,0	1512274	49720,43
2,5	1519098	44700,13
3,2	1523237	50453,38
4,0	1528213	42497,79
5,0	1507311	16596,23
6.3	1546148	47200,37
7,9	1545327	52777,22
10,0	1538133	35470,95
12,6	1562088	51676,12
15,8	1573614	55126,5
20,0	1588822	54912,49
25,1	1589651	61293,31
31,6	1616350	64359,05
39,8	1633877	80223,14
50,1	1653118	48413,31
63,1	1616783	835,2435
79,4	1497950	-22046,2

Uzyskane wyniki lepkości, oraz modułów sprężystości i stratności potwierdziły, iż otrzymana mieszanka posiada odpowiednie właściwości reologiczne i nadaje się do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych.

Analogicznie do przykładu wykonania 1, z otrzymanej masy uformowano metodą wyciskania w formowarce bloczki o długości 704 mm, szerokości 352 mm i wysokości 300 mm. Po 28 dniach, z otrzymanych bloczków wycięto próbki o długości 100 mm, szerokości 100 mm i wysokości 100 mm, po czym wyznaczono gęstość oraz wytrzymałość.

PL 237 910 Β1

W tabeli 6 zestawiono wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie i gęstości dla bloczków wykonanych z masy według wykonania 2.

Tabela 6. Wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie oraz gęstości

Wytrzymałość na ściskanie (wyznaczona po 28 dniach) [MPa]	1,70
Gęstość, kg/m3	401

Otrzymane wyniki pomiarów wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i gęstości potwierdziły, że mieszanka z przykładu wykonania 2 pozwala na otrzymywanie kształtowych elementów budowlanych.

Przykład wykonania 3

W trzecim przykładzie wykonania, w mieszalniku przemysłowym, przygotowano mieszankę o składzie:

- 34,1 kg cementu klasy I,

- 22,8 kg perlitu ekspandowanego klasy II o uziarnieniu 1-2 mm,

- 35,4 kg wody zarobowej,

- 3,7 kg wapna hydratyzowanego,

- 3,7 kg gipsu,

- 0,1 kg oleinianu sodu,

- 0,2 kg stearynianu cynku.

Po otrzymaniu mieszanki, analogicznie jak w powyższych przykładach wykonania, określono właściwości reologiczne masy. W tym celu dokonano pomiaru lepkości zespolonej (η*) oraz określono moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G).

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej przy określonej amplitudzie (Hz), dla masy według przykładu wykonania 3, przedstawiono w poniższej tabeli 7, zaś wyniki pomiaru moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G”) w funkcji amplitudy (Hz) przedstawiono w tabeli 8.

PL 237 910 Β1

Tabela 7.

Tabela 8.

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej (η*) dla masy z przykładu wykonania 3

Wyniki pomiarów moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G”) dla masy z przykładu wykonania 3

Amplituda (Hz)	Lepkość zespolona (η*) Pa s
0,1	2289273
0,1	1846871
0.2	1502756
0,2	1198736
0,3	953130
0.3	773544
0,4	610261,4
0,5	485974,3
0.6	390279,2
0.8	311679,8
1.0	247823,7
1,3	197656,6
1,6	157244,7
2,0	125360,4
2,5	99862,8
3.2	79827,73
4,0	63411,43
5,0	49121,56
6,3	40188,64
7,9	32112,4
10,0	25345,6
12,6	20422,1
15,8	16344,69
20,0	13059,46
25,1	10408,79
31,6	8418,973
39,8	6716,091
50,1	5332,016
63,1	4206,168
79,4	3128,664

Amplituda (Hz)	Moduł sprężystości G’ (Pa)	Moduł stratności G” (Pa)
0.1	1432874	120994,9
0,1	1457052	111654,4
0,2	1493162	103125,4
0,2	1499069	95882,83
0,3	1502096	89677,16
0,3	1534621	84117,06
0,4	1524320	78794,63
0,5	1528709	73141,77
0,6	1545637	66797,78
0,8	1554538	60302,79
1.0	1556131	54999,82
1,3	1562678	51870,4
1.6	1565056	50602,64
2,0	1570701	50055,72
2,5	1575472	49449,48
3,2	1585249	48770,72
4.0	1585445	48261,94
5,0	1546108	48137,08
6.3	1592604	48776,39
7.9	1601849	50377,65
10,0	1591651	52068,89
12,6	1614349	52277,45
15,8	1627203	50865,23
20,0	1635930	50096,81
25,1	1642235	51711,42
31,6	1671980	52770,83
39,8	1679014	46364,63
50,1	1678537	28275,13
63,1	1667485	2551,213
79,4	1561197	2551,213

Uzyskane wyniki lepkości, oraz modułów sprężystości i stratności potwierdziły, iż otrzymana mieszanka posiada odpowiednie właściwości reologiczne i, podobnie jak w powyższych przykładach wykonania, nadaje się do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych.

Z otrzymanej masy uformowano metodą wyciskania w formowarce bloczki o długości 704 mm, szerokości 352 mm i wysokości 300 mm. Po 28 dniach, z otrzymanych bloczków wycięto próbki o długości 100 mm, szerokości 100 mm i wysokości 100 mm, po czym wyznaczono gęstość oraz wytrzymałość.

PL 237 910 Β1

W tabeli 9 zestawiono wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie i gęstości dla bloczków wykonanych z masy według przykładu wykonania 3.

Tabela 9. Wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie oraz gęstości.

Wytrzymałość na ściskanie (wyznaczona po 28 dniach) [MPa]	2,20
Gęstość, kg/m3	448

Otrzymane wyniki pomiarów wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i gęstości potwierdziły, że mieszanka z przykładu wykonania 3 pozwala na otrzymywanie kształtowych elementów budowlanych.

Przykład wykonania 4

W czwartym przykładzie wykonania, w mieszalniku przemysłowym, przygotowano mieszankę o składzie:

- 36,0 kg cementu klasy I,

- 15,8 kg perlitu ekspandowanego klasy II o uziarnieniu 1-2 mm,

- 40,0 kg wody zarobowej,

- 3,9 kg wapna hydratyzowanego,

- 3,9 kg gipsu, oraz

- 0,15 kg oleinianu sodu

- 0,25 kg stearynianu cynku.

Po otrzymaniu mieszanki, analogicznie jak w powyższych przykładach wykonania, określono właściwości reologiczne masy. W tym celu dokonano pomiaru lepkości zespolonej (η*) oraz określono moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G).

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej przy określonej amplitudzie (Hz), dla masy według przykładu wykonania 4, przedstawiono w poniższej tabeli 10, zaś wyniki pomiaru moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G”) w funkcji amplitudy (Hz) przedstawiono w tabeli 11.

PL 237 910 Β1

Tabela 10.

Tabela 11.

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej (η*) dla masy z przykładu wykonania 4

Wyniki pomiarów moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G) dla masy z przykładu wykonania 4

Amplituda (Hz)	Lepkość zespolona (η*) Pa s
0,1	2391709
0,1	2030174
0,2	1654902
0,2	1332390
0,3	1062028
0,3	851223
0,4	679129,8
0,5	541627,9
0,6	429704,6
0,8	344656,4
1,0	274345,7
1.3	217440,1
1,6	173388,9
2,0	136919,7
2,5	109059,2
3,2	86778,95
4.0	69113,08
5,0	53858,93
6,3	43385,72
7,9	34671,03
10,0	27782,2
12.6	21990.91
15,8	17537,86
20,0	14020,7
25,1	11299,07
31,6	9016,479
39,8	7240,336
501	5699,282
63.1	4501,53
79,4	4501,53

Amplituda (Hz)	Moduł sprężystości G' (Pa)	Moduł stratności G” (Pa)
0,1	1471483	272656,6
0,1	1591265	213076,3
0,2	1641126	163713,4
0,2	1665219	133280,7
0,3	1672662	117674,4
0,3	1686860	108961,2
0,4	1696008	101228,1
0,5	1703274	92752,72
0,6	1701223	84604,68
0,8	1718394	78055,6
1,0	1722333	73428,52
1,3	1718482	70123,62
1,6	1725352	67186,2
2,0	1715282	64325,68
2,5	1720089	62367,33
3,2	1723169	62147,09
4,0	1727864	62990,9
5.0	1694270	62854,24
6,3	1718937	60712,55
7,9	1729744	58169,99
10,0	1744415	57574,8
12,6	1738448	59511,45
15,8	1745494	62405,28
20,0	1756404	64009,7
25,1	1782113	63316,72
31,6	1790282	66088,76
39,8	1810478	46892,7
50,1	1794413	33983,9
63,1	1784596	2043,269
79,4	1784596	2043,269

Uzyskane wyniki lepkości, oraz modułów sprężystości i stratności potwierdziły, iż otrzymana mieszanka posiada odpowiednie właściwości reologiczne i, podobnie jak w powyższych przykładach wykonania, nadaje się do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych.

Z otrzymanej masy uformowano metodą wyciskania w formowarce bloczki o długości 704 mm, szerokości 352 mm i wysokości 300 mm. Po 28 dniach, z otrzymanych bloczków wycięto próbki o długości 100 mm, szerokości 100 mm i wysokości 100 mm, po czym wyznaczono gęstość oraz wytrzymałość.

PL 237 910 Β1

W tabeli 12 zestawiono wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie i gęstości dla bloczków wykonanych z masy według przykładu wykonania.

Tabela 12. Wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie oraz gęstości.

Wytrzymałość na ściskanie (wyznaczona po 28 dniach) [MPa]	5,33
Gęstość, kg/m3	681

Otrzymane wyniki pomiarów wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i gęstości potwierdziły, że mieszanka z przykładu wykonania 4 pozwala na otrzymywanie kształtowych elementów budowlanych.

Przykład wykonania 5

W piątym przykładzie wykonania, w mieszalniku przemysłowym, przygotowano mieszankę o składzie:

- 36,5 kg cementu klasy I,

- 13,4 kg perlitu ekspandowanego klasy II o uziarnieniu 1-2 mm,

- 41,9 kg wody zarobowej,

- 3,9 kg wapna hydratyzowanego,

- 3,9 kg gipsu,

- 0,15 kg oleinianu sodu

- 0,25 kg stearynianu cynku.

Po otrzymaniu mieszanki, analogicznie jak w powyższych przykładach wykonania, określono właściwości reologiczne masy. W tym celu dokonano pomiaru lepkości zespolonej (η*) oraz określono moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G”).

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej przy określonej amplitudzie (Hz), dla masy według przykładu wykonania 5, przedstawiono w poniższej tabeli 13, zaś wyniki pomiaru moduł sprężystości (G’) oraz moduł stratności (G) w funkcji amplitudy (Hz) przedstawiono w tabeli 14.

PL 237 910 Β1

Tabela 13.

Tabela 14.

Wyniki pomiarów lepkości zespolonej (η*) dla masy z przykładu wykonania 5

Wyniki pomiarów moduł sprężystości (G') oraz moduł stratności (G) dla masy z przykładu wykonania 5

Amplituda (Hz)	Lepkość zespolona (η*) Pa s
0,1	3540471
0,1	2936755
0,2	2403288
0,2	1926315
0,3	1553547
0,3	1257754
0,4	1004493
0,5	798759,7
0,6	638817,2
0,8	508220,6
1,0	405608,4
1,3	324155,9
1,6	258025
2,0	206567,6
2,5	164270,1
3.2	130966,6
4.0	104250,7
5,0	81428,77
63	66629,42
7,9	53105,78
10,0	42436,87
12,6	33961,21
15,8	27039,99
20,0	21572,9
25,1	17534,49
31,6	14034,35
39,8	11203,48
50,1	9007,647
63,1	6986,667
79,4	5192,748

Amplituda (Hz)	Moduł sprężystości G’ (Pa)	Moduł stratności G (Pa)
0,1	2194443	364711,2
0,1	2309539	249638,1
0,2	2382036	231269
0,2	2407693	187019,2
0,3	2446796	158266,8
0,3	2494889	144222,9
0,4	2508023	151909,2
0.5	2511989	129731,3
0,6	2529308	127928,1
0.8	2533552	121932,5
1.0	2546088	111156,7
1.3	2562042	102563,3
1,6	2567478	100892,9
2,0	2587750	99346,54
2,5	2590907	94199,06
3,2	2600569	92074,08
4,0	2605886	97442,99
5,0	2561219	124345,8
6,3	2640105	84974,03
7.9	2648773	94647,26
10,0	2664419	102455,3
12,6	2684022	111909,4
15,8	2690423	110518,2
20,0	2701945	117766,9
25,1	2764742	121444,8
31,6	2785656	126163,7
39,8	2800191	111739,4
50,1	2835370	82028,34
63,1	2769431	45881,81
79,4	2591569	-21278,3

Uzyskane wyniki lepkości, oraz modułów sprężystości i stratności potwierdziły, iż otrzymana mieszanka posiada odpowiednie właściwości reologiczne i, podobnie jak w powyższych przykładach wykonania, nadaje się do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych.

Z otrzymanej masy uformowano metodą wyciskania w formowarce bloczki o długości 704 mm, szerokości 352 mm i wysokości 300 mm. Po 28 dniach, z otrzymanych bloczków wycięto próbki o długości 100 mm, szerokości 100 mm i wysokości 100 mm, po czym wyznaczono gęstość oraz wytrzymałość.

PL 237 910 Β1

W tabeli 15 zestawiono wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie i gęstości dla bloczków wykonanych z masy według przykładu wykonania 5.

Tabela 15. Wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie oraz gęstości.

Wytrzymałość na ściskanie (wyznaczona po 28 dniach) [MPa]	8,10
Gęstość, kg/m3	881

Otrzymane wyniki pomiarów wytrzymałości mechanicznej na ściskanie i gęstości potwierdziły, że mieszanka z przykładu wykonania 5 pozwala na otrzymywanie kształtowych elementów budowlanych.

Claims (4)

1. Mieszanka cementowo perlitowa do wytwarzania kształtowych elementów budowlanych, zawierająca w swym składzie cement jako spoiwo, perlit jako kruszywo, wapno, gips oraz wodę znamienna tym, że składa się z 30-40% wag. cementu, 10-30% wag. perlitu ekspandowanego, 2-6% wag. wapna hydratyzowanego, 2-6% wag. gipsu, do 1% wag. mieszaniny związków powierzchniowo czynnych oraz 30-50% wag. wody zarobowej.

2. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszaninę związków powierzchniowo czynnych stanowi mieszanina oleinianu sodu i stearynianu cynku.

3. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że cementem jest cement klasy I.

4. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że perlit ekspandowany jest perlitem ekspandowanym klasy II o uziarnieniu od 1 do 2 mm.