PL243574B1 - Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek - Google Patents

Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek Download PDF

Info

Publication number
PL243574B1
PL243574B1 PL438146A PL43814621A PL243574B1 PL 243574 B1 PL243574 B1 PL 243574B1 PL 438146 A PL438146 A PL 438146A PL 43814621 A PL43814621 A PL 43814621A PL 243574 B1 PL243574 B1 PL 243574B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixture
cement
amount
weight
component
Prior art date
Application number
PL438146A
Other languages
English (en)
Other versions
PL438146A1 (pl
Inventor
Adrian Chajec
Łukasz Sadowski
Mateusz Moj
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
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 Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL438146A priority Critical patent/PL243574B1/pl
Publication of PL438146A1 publication Critical patent/PL438146A1/pl
Publication of PL243574B1 publication Critical patent/PL243574B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/048Granite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/60Flooring materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Istotą wynalazku jest cementowa mieszanina - zaprawa posadzkowa wykorzystywana w budownictwie przemysłowym sporządzana z 4 składników A, B, C i D łączonych ze sobą poprzez mieszanie, przy czym składnik A zawiera cement czysty w ilości od 15,45% do 17,27% wagowych, składnik B zawiera wypełniacz w postaci mączki granitowej w ilości od 0,91% do 2,73% wagowych oraz składnik C zawiera piasek suszony kwarcowy w ilości od 70% do 75% wagowych, zaś D tj. woda w ilości 9,09% ± 0,2% wagowych w odniesieniu do wagi wszystkich składników mieszaniny. Dodatek mączki granitowej według wynalazku stanowi ilość masową od 5 do 15% masy cementu a ilość piasku wynosi od 40 do 45% masowych w stosunku do ilości cementu.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mieszanina stanowiąca zaprawę do uzyskania posadzek cementowych, która modyfikowana jest dzięki temu charakteryzuje się podwyższoną wytrzymałością na odrywanie oraz zmniejszoną objętością wydzielanej wody podczas procesu bleedingu czyli wydzielania wody podczas procesu twardnienia.
Istnieją różne środki modyfikujące właściwości wykonywania posadzek cementowych. Obecnie stosuje się dodatki w formie płynnych emulsji, włókien stalowych i syntetycznych oraz sproszkowanych materiałów pochodzenia kamiennego. Niemodyfikowana zaprawa posadzkowa sporządzana jest w postaci kompozycji zawierającej w swym składzie cement oraz piasek kwarcowy. Po połączeniu wymienionych składników uzyskiwana jest mieszanka gotowa do rozprowadzenia, na odpowiednio wyszlifowanym oraz wolnym od zanieczyszczeń podkładzie betonowym. Po związaniu mieszanki posadzka cementowa zostaje przykryta folią w celu polepszenia warunków dojrzewania zaprawy. Odpowiednio zaprojektowany skład mieszanki powinien cechować się pożądanymi cechami takimi jak odpowiedni czas urabiania, konsystencja czy bleeding. Bleeding jest to proces polegający na wydzielaniu wody z mieszanki cementowej, rozpoczynający się tuż po ułożeniu mieszanki w miejscu wbudowania, a którego koniec zwykle łączy się z początkiem czasu wiązania mieszanki. Odpowiedni przebieg tego procesu (poprzez utrzymanie wody wewnątrz mieszanki oraz zmniejszenie jej wydzielania) pozwala nie tylko na uzyskanie odpowiedniej trwałości mieszanki, ale także ograniczenie spękań na jej powierzchni. Stosowane są również innego rodzaju mączki - jak mączka wapienna lub bazaltowa.
Celem wynalazku jest opracowanie składu cementowej zaprawy posadzkowej, która w swoim składzie zawiera opracowany modyfikator w postaci mączki granitowej, dzięki któremu możliwe jest uzyskanie zwiększonej wytrzymałości na odrywanie warstwy posadzki, a także zmniejszenie objętości wydzielanej wody związanej z procesem bleedingu.
Powyższe cechy wykazuje skład mieszanki według wynalazku.
Istotą wynalazku jest cementowa mieszanina - zaprawa posadzkowa wykorzystywana w budownictwie przemysłowym sporządzana z 4 składników A, B, C i D łączonych ze sobą poprzez mieszanie, przy czym składnik A zawiera cement czysty zwłaszcza Portlandzki, korzystnie o gęstości nasypowej 1,106 g/cm3 ± 10%, w ilości od 15,45% do 17,27% wagowych całej mieszaniny, składnik B zawiera wypełniacz w postaci mączki granitowej korzystnie o gęstości nasypowej 1,194 g/cm3 ± 10% i o średnicy cząstek z zakresu od 0,02 ± 0,01 mm do 0,14 ±0 ,03 mm, w ilości od 0,91% do 2,73% wagowych całej mieszaniny oraz składnik C zawiera piasek suszony kwarcowy, korzystnie o gęstości nasypowej 1,497 g/cm3 ± 10% i zawierającym ziarna o maksymalnej średnicy 2 mm i gęstości objętościowej 2,66 Mg/m3 ± 10%, w ilości od 70% do 75% wagowych mieszaniny. Zaprawa według wynalazku jest gotowa do użycia po dokładnym wymieszaniu składników A, B i C. Po ich zmieszaniu uzyskuje się suchą mieszankę, którą należy wymieszać ze składnikiem D - wodą wodociągową w ilości 9,09% ± 0,2% wagowych w odniesieniu do wagi wszystkich składników mieszaniny. Procenty podane wcześniej odnoszą się do całej mieszaniny czyli suche i mokre składniki - D - woda. Dodatek mączki granitowej według wynalazku stanowi ilość masową od 5 do 15% masy cementu czyli nie całej mieszaniny. W takim ujęciu ilość piasku wynosi od 40 do 45% masowych w stosunku do ilości cementu. Wskaźnikiem dostatecznie dokładnego wymieszania ze sobą składników, jest uzyskanie jednolitej konsystencji mieszanki. Cementowa zaprawa posadzkowa według wynalazku jest dogodna w użyciu i może być stosowana w bardzo szerokim zakresie w warunkach przemysłowych.
Wynalazek charakteryzuje się podwyższoną wytrzymałością na odrywanie oraz zmniejszoną objętością wydzielania wody podczas procesu bleedingu. Zastosowanie zaprawy cementowej z dodatkiem mączki granitowej w ilości od 5 do 15% masy spoiwa umożliwia uzyskanie średniej wartości wytrzymałości na odrywanie posadzki cementowej 1,21 MPa lub większej i pojedynczych wyników nie niższych niż 1,0 MPa, z jednoczesną redukcją objętości wydzielanej w wyniku procesu bleedingu wody o około 10%.
Wynalazek opisano bliżej w przykładach
Przykład 1
Cementowa zaprawa posadzkowa o wysokiej przyczepności oraz zmniejszonym bleedingu w przykładzie wykonania według wynalazku ma następujący skład:
- składnik A - cement portlandzki CEM I 42.5R o gęstości nasypowej 1,106 g/cm3 ± 10% w ilości 16,36% wagowych tj. 0,164 kg na każdy kilogram mieszaniny,
- składnik B - wypełniacz w postaci mączki granitowej korzystnie o gęstości nasypowej 1,194 g/cm3 ± 10% o średnicy cząstek równej 0,08 ± 0,06 mm w ilości 1,82% wagowych tj. 0,018 kg na każdy kilogram mieszaniny
- składnik C - suszony piasek kwarcowy, o gęstości nasypowej 1,497 g/cm3 ± 10% i zawierającym ziarna o maksymalnej średnicy 2 mm i gęstości objętościowej 2,66 Mg/m3 ± 10% w ilości 72,73% wagowych tj. 0,727 kg na każdy kilogram mieszaniny.
W tym przykładzie ilość mączki w przeliczeniu na ilość masową samego cementu wynosić 10,98%.
Następnie miesza się suche składniki przez 5 minut i dolewa 9,09% wagowych wody czyli 0,091 l wody na każdy kilogram mieszaniny, a następnie przygotowaną mieszaninę układa się na podkładzie betonowym w celu wykonania posadzki. Po ułożeniu mieszaniny jej powierzchnię należy wyrównać zgodnie z wybranym efektem końcowym. Posadzkę należy pielęgnować zgodnie z zasadami wiedzy technicznej oraz projektem wykonawczym.
Przykład 2
Cementowa zaprawa posadzkowa o wysokiej przyczepności oraz zmniejszonym bleedingu w przykładzie wykonania według wynalazku ma następujący skład:
- składnik A - cement portlandzki CEM I 42.5R o gęstości nasypowej 1,106 g/cm3 ± 10% w ilości 17,27% wagowych tj. 0,173 kg na każdy kilogram mieszaniny,
- składnik B - wypełniacz w postaci mączki granitowej korzystnie o gęstości nasypowej 1,194 g/cm3 ± 10% o średnicy cząstek równej 0,08 ± 0,06 mm w ilości 0,91% wagowych tj. 0,009 kg na każdy kilogram mieszaniny,
- składnik C - suszony piasek kwarcowy, o gęstości nasypowej 1,497 g/cm3 ± 10% i zawierającym ziarna o maksymalnej średnicy 2 mm i gęstości objętościowej 2,66 Mg/m3 ± 10% w ilości 72,73% wagowych tj. 0,727 kg na każdy kilogram mieszaniny.
W tym przykładzie ilość mączki w przeliczeniu na ilość masową samego cementu wynosić 5,20%.
Następnie miesza się suche składniki przez 5 minut i dolewa 9,09% wagowych wody czyli 0,091 l wody na każdy kilogram mieszaniny a następnie przygotowaną mieszaninę układa się na podkładzie betonowym w celu wykonania posadzki. Po ułożeniu mieszaniny jej powierzchnię należy wyrównać zgodnie z wybranym efektem końcowym. Posadzkę należy pielęgnować zgodnie z zasadami wiedzy technicznej oraz projektem wykonawczym.
Przykład 3
Cementowa zaprawa posadzkowa o wysokiej przyczepności oraz zmniejszonym bleedingu w przykładzie wykonania według wynalazku ma następujący skład:
- składnik A - cement portlandzki CEM I 42.5R o gęstości nasypowej 1,106 g/cm3 ± 10% w ilości 15,45% wagowych tj. 0,155 kg na każdy kilogram mieszaniny,
- składnik B - wypełniacz w postaci mączki granitowej korzystnie o gęstości nasypowej 1,194 g/cm3 ± 10% o średnicy cząstek równej 0,08 ± 0,06 mm w ilości 2,73% wagowych tj. 0,03 kg na każdy kilogram mieszaniny
- składnik C - suszony piasek kwarcowy, o gęstości nasypowej 1,497 g/cm3 ± 10% i zawierającym ziarna o maksymalnej średnicy 2 mm i gęstości objętościowej 2,66 Mg/m3 ± 10% w ilości 72,73% wagowych tj. 0,727 kg na każdy kilogram mieszaniny.
W tym przykładzie ilość mączki w przeliczeniu na ilość masową samego cementu wynosi 14,85%.
Następnie miesza się suche składniki przez 5 minut i dolewa 9,09% wagowych wody czyli 0,091 l wody na każdy kilogram mieszaniny, a następnie przygotowaną mieszaninę układa się na podkładzie betonowym w celu wykonania posadzki. Po ułożeniu mieszaniny jej powierzchnię należy wyrównać zgodnie z wybranym efektem końcowym. Posadzkę należy pielęgnować zgodnie z zasadami wiedzy technicznej oraz projektem wykonawczym.
Przykład - badanie efektywności
W celach kontrolnych wykonano taką samą próbkę bez dodatku mączki granitowej.
Przedstawiony sposób wykonywania posadzek cementowych może w znaczący sposób poprawić przyczepność warstwy przypowierzchniowej oraz pozwolić na uniknięcie spękań w posadzkach. Wynalazek jest prosty w użyciu (nie wymaga specjalistycznego sprzętu) i może być stosowany w szerokim zakresie m.in. w obiektach przemysłowych.
Badaną warstwę wykonano na podkładzie z betonu towarowego C30/37 o wymiarach 250x250x12cm. Proporcje składników to 1:0, 18:2, 35:1, 4:2,17 (cement:popiół lotny:piasek 0/2:żwir 2/8:żwir 8/16) o wskaźniku woda/spoiwo 0,465. Wykonany w stalowych szalunkach oraz pozostawiony na 28 dni do pełnego utwardzenia. Przed przystąpieniem do badania jej powierzchnie oczyszczono z zabrudzeń oraz odtłuczono acetonem, w celu pozbycia się wszelkich zanieczyszczeń mogących wpłynąć na pogorszenie przyczepności zaprawy do podłoża.
Przygotowanie zaprawy rozpoczęto od dokładanego odmierzenia wszystkich składników. Składniki A, B, C wymieszano mieszadłem obrotowym przez około 1,5 minuty. Po tym czasie dodano wodę i po dokładnym wymieszaniu składników (3 minuty) rozpoczęto nakładanie mieszanki na podłoże betonowe. Uzyskano warstwę o grubości około 45 mm, przy czym starano się jak najbardziej wyrównać powierzchnię. Na każdej próbce wykonano badania odrywania warstwy przypowierzchniowej po 56 oraz po 90 dniach od ułożenia zapraw na podkładzie betonowym.
Dzięki dodatkowi mączki granitowej do cementowej zaprawy posadzkowej uzyskano średnie wyniki przyczepności: dla Przykładu 1 - 1,35 MPa. Dla porównania, w próbce kontrolnej uzyskano wartość 1,21 MPa. Z wyników jednoznacznie wynika, że dodatek mączki granitowej w ilości 10% masy spoiwa wpłynął na polepszenie wyniku (0,14MPa - 13%). Podobne wyniki uzyskano dla zapraw przygotowanych według przykładów 2 i 3 (zmienność wyników mniejsza niż 5%).
Badania bleedingu zaprawy posadzkowej wykonanej zgodnie ze składem opisanym w Przykładzie 1 i otrzymanej w wyniku, wymieszania' składników A,B,C z wodą wykonano zgodnie z normą ASTM C 243. Do przygotowanego pojemnika pomiarowego ułożono zaprawę, a następnie wyrównano jej powierzchnie. Bez zbędnej zwłoki pokryto tak przygotowaną powierzchnię ok. 35 mm warstwą trichloroetanu 1,1,1 (w taki sposób aby po ustawieniu aparatury pomiarowej w stanie „0” warstwa nadal wynosiła ok 35mm). Następnie rozpoczęto badanie wykonując odczyty zgodnie z przytoczoną wyżej normą, aż do czasu w którym nie obserwowano dalszego przyrostu wydzielonej wody przez minimum 30 minut. Wyniki przedstawiono za pomocą współczynnika Bleeding Rate Ru (ml/cm2 x s) x 10-5. Dla mieszanki sporządzonej zgodnie z opisanym w Przykładzie 1 składem uzyskano Rb = 4,42 ml/cm2 x s x 10-5, natomiast dla zaprawy referencyjnej otrzymano wynik Rb = 4,84 ml/cm2 x 10-5 to jest o 0,42 ml/cm2 x s x 10-5 wyższy. Zatem z mieszanki referencyjnej w wyniku procesu bleedingu wydzieliło się 9,50% więcej wody niż z mieszanki wykonanej zgodnie ze składem materiałowym opisanym w Przykładzie 1. Podobne wyniki uzyskano dla zapraw przygotowanych według przykładów 2 i 3 (zmienność wyników mniejsza niż 5%).

Claims (1)

1. Mieszanina cementowa w postaci zaprawy do wykonywania posadzek zawierająca cement, piasek kwarcowy oraz wypełniacza znamienna tym, że zawiera jako wypełniacz dodatek mączki granitowej w ilości masowej od 5 do 15% masy cementu zaś piasku w ilości od 40 do 45% masowych w stosunku do ilości cementu.
PL438146A 2021-06-11 2021-06-11 Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek PL243574B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438146A PL243574B1 (pl) 2021-06-11 2021-06-11 Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438146A PL243574B1 (pl) 2021-06-11 2021-06-11 Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL438146A1 PL438146A1 (pl) 2022-12-12
PL243574B1 true PL243574B1 (pl) 2023-09-11

Family

ID=84441504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL438146A PL243574B1 (pl) 2021-06-11 2021-06-11 Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL243574B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL438146A1 (pl) 2022-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abadou et al. Ceramic waste influence on dune sand mortar performance
Abdelgader et al. Mechanical properties of two-stage concrete modified by silica fume
US4052220A (en) Method of making an improved concrete
JP6830826B2 (ja) 自己平滑性モルタル
Benabed et al. Effect of limestone powder as a partial replacement of crushed quarry sand on properties of self-compacting repair mortars
Berredjem et al. Influence of recycled sand containing fillers on the rheological and mechanical properties of masonry mortars
Gołaszewski et al. Analysis of the effect of various types of limestone as a main constituent of cement on the chosen properties of cement pastes and mortars
KR101052602B1 (ko) 유동화 컴파운드를 이용한 고성능 바닥용 모르타르 조성물 및 이의 제조방법
US11565978B2 (en) Accelerator powder and quick-setting binder composition
Meena et al. Performance of concrete by using glass powder
PL243574B1 (pl) Mieszanina cementowa w postaci zaprawy cementowej do otrzymywania posadzek
US3215548A (en) Additives for concrete, mortar and grout
RAMESH et al. Effect of natural admixture on fresh properties and compressive strength of class c fly ash blended concrete
Babu et al. Effect of natural admixture on durability properties of conventional and class C fly ash blended concrete
US3951674A (en) Concrete additive
Bradu et al. Modulus of elasticity of self compacting concrete with diferents levels of limestone powder
JP4617073B2 (ja) 急硬性材料及び急硬性セメント組成物
Christopher Gnanaraj et al. Effect of ultrafine natural steatite powder, super plasticizer and VMA on the fresh and hardened properties of self-compacting cement paste and mortar
Muddather et al. Effects of superplasticizer on the properties of fresh and hardened concrete mixes
Melnyk et al. DEVELOPMENT OF DRY MIX MORTARS FOR FLOOR ELEMENTS
PL242399B1 (pl) Zaprawa cementowa naprawcza
Singh et al. Influence of Water-Cement Ratio on Mechanical Properties of Cement Mortar
JP7574091B2 (ja) 高温環境対応型高強度水中不分離性モルタル組成物及びそれを用いたモルタル
PL244310B1 (pl) Niskościeralna, wysokowytrzymała zaprawa cementowa do wykonywania posadzek
Sis et al. Influence of marble powder and fly ash on rheological properties and strength of cementitious grouts