PL64413B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 06. III. 1969 (P 132 144) 29.11.1972 64413 KI. 80 b, 17/01 MKP C 04 b, 25/06 CZYTELNIA Urzedu Kclentowcgu Wspóltwórcy wynalazku: Stanislaw Mazur, Janina Kluska, Bozena Ko¬ larz Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób wytwarzania betonów zywicznych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia betonów zywicznych z popiolów lotnych z we¬ gla brunatnego.W dotychczas znanych betonach zywicznych sto¬ sowanych w budownictwie do napraw i wzmoc¬ nien konstrukcji z betonów do uszczelniania tyn¬ ków, zlaczy itp, jako dodatek do masy betonowej stosuje sie zywice syntetyczna oraz wprowadza sie wypelniacze najczesciej pochodzenia weglowe¬ go lub mineralnego. Jako zywice syntetyczne sto¬ suje sie zywice aminowe, fenolowe, poliestrowe i epoksydowe.Mimo szeregu zalet jakie cechuja te betony, jak np. dobra przyczepnosc do podloza, dobra wytrzy¬ malosc mechaniczna^ i moznosc modyfikacji sze¬ regu wlasnosci takich jak: ciezar wlasciwy i czas utwardzania, betony zywiczne otrzymywane na tej drodze maja podstawowa wade — duzy skurcz, zalezny od warunków atmosferycznych oraz ma¬ la elastycznosc.Celem wynalazku jest sposób wytwarzania ela¬ stycznych betonów o malym skurczu, posiadaja¬ cych wszystkie inne dodatnie cechy zywicznych betonów.Sposób wytwarzania betonów zywicznych we¬ dlug wynalazku polega na tym, ze popiól lotny z wegla brunatnego, poddany homogenizacji w mlynie kulowym i odsiany od zanieczyszczen me¬ chanicznych lub jego mieszanine z wypelniaczem mineralnym, ceramicznym albo weglowym nasyca sie kwasnym utwardzaczem zywicy furanowej, po czym do tak przygotowanego wypelniacza wpro¬ wadza sie mieszanine zywicy furanowej lub alko- 5 holu furfurylowego z asfaltem. Ilosc wypelniacza w masie wynosi 20—80% wagowych a ilosc utwar¬ dzacza 3—30% wagowych w stosunku do ilosci wy¬ pelniacza.Jako zywice furanowa stosowac mozna zywice io fenolowo-furanowa z fenolu i aldehydu furfurylo¬ wego, fenolowo-formaldehydowofuranowa z feno¬ lu, formaldehydu i alkoholu lub aldehydu furfu¬ rylowego, furfurylowa z alkoholu furfurylowego lub z aldehydu i alkoholu furfurylowego, furfury- 15 Iowa modyfikowana acetonem lub formaldehydem.Po wymieszaniu calosci nastepuje utwardzanie zy¬ wicy i uzyskuje sie elastyczny beton zywiczny.Beton zywiczny otrzymany tym sposobem posia¬ da bardzo dobra przyczepnosc do podloza (betonu, 20 metalu, szkla, emalii), regulowany czas utwar¬ dzania przy róznych warunkach atmosferycznych, a ponadto bardzo maly skurcz, zwiekszona ela¬ stycznosc i dobra wodoodpornosc.Istotnym skladnikiem betonu zywicznego jest po- 25 piól lotny z wegla brunatnego o odczynie obojet¬ nym, kwasnym lub lekko alkalicznym, np. z ko¬ palni wegla brunatnego Turów. Ten produkt od¬ padowy zawiera duze ilosci tlenku glinu, krze¬ mionke oraz grubsze czesci koksu. Dla uzyska- 30 nia korzystnych cech betonów zywicznych, popiól 644133 64418 4 musi byc ujednolicony przez przemielenie w mly¬ nie kulowym i przesiany przez sito 0,3 mm w ce¬ lu oddzielenia od wiekszych zanieczyszczen mecha¬ nicznych. Brak jednorodnosci skladowych na hal¬ dach popiolów jest przyczyna gorszych wlasnosci uzyskiwanych z nich betonów. Jako wypelniacze stosuje sie równiez popioly lotne innych wegli brunatnych lub mieszanki popiolów lotnych z ma¬ czka koksowa, weglowa, ceramiczna lub mine¬ ralna w zaleznosci od zadanych cech uzytkowych betonu zywicznego.Wypelniacze przed uzyciem musza byc zhomo- genizowane w mieszarce co w praktyce laczy sie z procesem wprowadzania utwardzacza. Dobre wlasnosci uzytkowe uzyskuje sie przy uprzednim zwilzeniu wypelniacza rozpuszczalnikiem dla zy¬ wicy i asfaltu, który nie bierze udzialu w reakcji i ulatnia sie w procesie utwardzania.Utwardzacze betonów zywicznych nanosi sie przewaznie na wypelniacze po ich homogenizacji.Utwardzaczami sa: kwasy nieorganiczne, sulfo¬ nowe kwasy organiczne, zwiazki rozkladajace sie z wydzieleniem chlorowodoru lub dwutlenku siar¬ ki lub inne zwiazki o charakterze kwasnym. Do¬ datkiem utwardzaczy rozkladajacych sie pod wply¬ wem temperatury takich jak urotropina, paraform- aldehyd utwardza sie betony zywiczne naswietla¬ ne promieniowaniem podczerwonym.Mieszanine asfaltu z zywica przygotowuje sie do¬ dajac do goracej nieutwardzonej zywicy o tempe¬ raturze 70—100°C ogrzany do tej samej tempera¬ tury asfalt i energicznie miesza przez okres 30 min. Przy niektórych gatunkach zywic fura¬ nowych, szczególnie o malej lepkosci oraz przy stosowaniu alkoholu furfurylowego korzystne jest podawanie zywicy do goracego asfaltu. Koncowa lepkosc mieszaniny zywic furfurylowych z asfal¬ tem moze byc regulowana lepkoscia produktów wyjsciowych lub przez dodanie rozpuszczalnika organicznego jakim moga byc weglowodory alifa¬ tyczne i aromatyczne oraz szereg innych.Opisanymi powyzej metodami otrzymuje sie mieszanine zywicy z asfaltem o lepkosci w gra¬ nicach od 1 P do 1000 P lub w postaci pólstalej.Do celu wedlug wynalazku najkorzystniejsze jest stosowanie mieszaniny o lepkosci w granicach 5 do 25 P, przy której nastepuje doskonale prze¬ sycenie wypelniacza. Do mieszania z zywica fu- ranowa uzywane sa asfalty róznego pochodzenia: naturalne i sztuczne czyli paki, zarówno z ropy naftowej jak równiez wegla kamiennego, brunat¬ nego, smoly drzewnej i stearynowe. Rodzaj uzy¬ tego asfaltu ma wplyw na wlasnosci uzytkowe betonu zywicznego i mozna tym sposobem regulo¬ wac poszczególne wlasnosci, jak np. elastycznosc, wytrzymalosc, przyczepnosc i wodoodpornosc.Utwardzony beton zywiczny posiada w zalez¬ nosci od skladu masy jakosci asfaltu i zywicy fu- ranowej, wytrzymalosc na zginanie rzedu 150— 500 kG/cm2, na sciskanie 200—800 kG/cm2, skurcz max 2,5%o.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladach wykonania.Przyklad 1. Do 500 czesci wagowych zywicy fenolowofurfurylowej z fenolu i aldehydu furfu¬ rylowego, ogrzanej do temperatury 90°C, wkrapla sie ogrzany do temperatury 100°C asfalt A-200, 5 w ilosci 320 czesci i miesza przez 30 minut w tem¬ peraturze 100°C. Po ochlodzeniu rozciencza sie ksylenem do lepkosci 5 P. Popiól lotny z wegla brunatnego (1500 czesci) nasyca sie w mieszalniku roztworem kwasu ben zenosulf o nowego w ilosci 150 czesci i dalej miesza sie przez 15 minut. Po nasyceniu wypelniacza, który poddaje sie proce¬ sowi dojrzewania przez okres co najmniej 24 go¬ dzin, dodaje sie modyfikowana asfaltem zywice fenolofurfurylowa i miesza przez 15 minut. Cal¬ kowite utwardzenie nastepuje w czasie 5—24 go¬ dzin, przy czym nalezy stosowac lezakowanie w czasie 48 godzin.Przyklad 2. Do 450 czesci wagowych zywi¬ cy fenolowoformaldehydowofurfurylowej z fenolu, formaldehydu i alkoholu furfurylowego, ogrzanej do temperatury 105°C dodaje sie 150 czesci wa¬ gowych asfaltu o temperaturze 100°C, miesza sie przez 20 minut i w trakcie chlodzenia dodaje sie toluenu do lepkosci 6—8 P. Popiól lotny z wegla brunatnego w ilosci 1000 czesci nasyca sie wod- no-glicerynowym roztworem kwasu benzenosulfo- nowego w ilosci 120 czesci i miesza przez 30 mi¬ nut. Po 24 godzinach dojrzewania dodaje sie mo¬ dyfikowana zywice fenolowoformaldehydowofurfu- rylowa i miesza przez 15 minut. Calkowite utwar¬ dzenie nastepuje w czasie 4—20 godzin, przy czym nalezy stosowac lezakowanie w czasie 48 godzin.Przyklad 3. Do 600 czesci wagowych zywicy furfurylowej z alkoholu i aldehydu furfurylowego o lepkosci okolo 2 P, ogrzanej do temperatury 70°C, wkrapla sie ogrzany do temperatury 100°C asfalt w ilosci 200 czesci wagowych i miesza przez 30 minut w temperaturze 85°C. Po ochlodzeniu rozciencza sie benzenem do lepkosci 3 P. Popiól lotny z wegla brunatnego, zmieszany z maczka ceramiczna lub kwarcytowa w stosunku 1 : 1, pod¬ dany homogenizacji, w ilosci 1800 czesci nasyca sie w mieszalniku kwasem etylosiarkowym w ilo¬ sci 80 czesci i dalej miesza przez 30 minut. Po na¬ syceniu wypelniacza i po poddaniu go procesowi dojrzewania przez okres co najmniej 24 godzin, dodaje sie zywice modyfikowana asfaltem i mie¬ sza przez 15 minut. Calkowite utwardzenie naste¬ puje po czasie 6—20 godzin, przy czym nalezy stosowac lezakowanie w czasie okolo 72 godzin.Przyklad 4. Do 500 czesci wagowych asfaltu D-200, ogrzanego do temperatury okolo 100°C do¬ daje sie 200 czesci alkoholu furfurylowego i ksy¬ lenu tak, aby lepkosc mieszaniny wynosila okolo 1—2 P. Popiól lotny z wegla brunatnego w ilosci 1800 czesci dodatkowo homogenizowany, zawiera¬ jacy 200 czesci roztworu kwasu benzenosulfono- wego miesza sie z mieszanina asfaltu z zywica przez 30 minut. Calkowite utwardzenie nastepuje po 24 godzinach, przy czym nalezy stosowac leza¬ kowanie przez 72 godziny.Masy wedlug wynalazku stosuje sie jako masy zalewowe do uszczelniania konstrukcji do iniekcji na suche podloza oraz jako mase do zlaczy i spoin. 15 2a 25 80 85 40 45 50 55 605 64413 6 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania betonów zywicznych zna¬ mienny tym, ze popiól lotny z wegla brunatnego, uprzednio zhomogenizowany w mlynie kulowym i odsiany od zanieczyszczen mechanicznych lub jego mieszanine z wypelniaczem mineralnym, ce¬ ramicznym lub weglowym nasyca sie kwasnym utwardzaczem zywicy furanowej, po czym do tak przygotowanego wypelniacza dodaje sie miesza¬ nine zywicy furanowej lub alkoholu furfurylowego z asfaltem i calosc miesza sie, przy czym ilosc 5 wypelniacza wynosi 20—80% wagowych w stosun¬ ku do calej masy, a ilosc utwardzacza wynosi 3—30% wagowych w stosunku do ilosci wypel¬ niacza. PL PL