PL79208B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke, Iphofen (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania zaprawy murarskiej Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia zaprawy murarskiej z anhydrytu i wody, przy czym wielkosc czasteczek anhydrytu dobrana jest tak, aby nadawal sie on szczególnie do stosowa¬ nia jako zaprawa murarska o duzej wytrzyma- . losci.Anhydryt, który jest bezwodnym siarczanem wapnia, przeksztalca sie pod wplywem wody, w czasie tezenia, w gips CaS04 • 2H20. Gdy zaprawa murarska stezeje, zwiazana jest ona przestrzen¬ nie w sposób trwaly przez blokujace sie kryszta¬ ly gipsu. Ta wlasnosc czyni anhydryt szczególnie przydatnym do stosowania go jako zaprawy mu¬ rarskiej.Poprzez zastosowanie pewnych przyspieszaczy wiazania, ogólnie roztworów róznych soli, zwlasz¬ cza siarczanów, jak siarczan zelaza i potasu, za¬ prawy te wytwarza sie tez dla innych celów.Wytrzymalosc takiej zwiazanej zaprawy zmie¬ nia sie wraz z przebiegiem tezenia, ale w dowol¬ nym, okreslonym momencie zalezy ona od stopnia przemiany anhydrytu w gips, resztkowej zawar¬ tosci wody, wewnetrznej struktury zaprawy, oraz sily zwiazania sie fazy wiazacej (gipsu) z wypel¬ niaczem.W celu osiagniecia najwiekszej przemiany an¬ hydrytu na dwuhydrat, anhydryt rozdrabnia sie (udzial anhydrytu majacego wymiary czasteczek wieksze niz 0,1 mm musi wynosic zasadniczo ze¬ ro, wartosci Bluine'a powyzej 4000 cm2/g), po 10 15 20 25 30 2 czym do anhydrytu dodaje sie równiez przyspie¬ szacze tezenia.Z uwagi na to, ze anhydryt o wysokim stop¬ niu zmielenia wymaga wiekszej ilosci dodawanej wody, w przypadku stosowania duzej ilosci za¬ prawy anhydrytowej lepiej jest utrzymywac udzial drobno zmielonego materialu na minimum, a to celem utrzymania tak resztkowej zawartosci wo¬ dy, jak i ciepla wewnetrznego na mozliwie naj¬ nizszym poziomie. Okazalo sie, ze najlepsze efek¬ ty wytrzymalosciowe uzyskuje sie gdy jako wy¬ pelniacz zastosuje sie anhydryt posiadajacy szcze¬ gólny rozklad wielkosci czasteczek. Adhezja mie¬ dzy wiazaca faza gipsu oraz wypelniaczem jest lepsza, gdy jako wypelniacza uzyje sie anhydrytu zamiast innych substancji, a to ze wzgledu na chemiczne powinowactwo gipsu wzgledem anhy¬ drytu.Stwierdzono, ze wymagania dotyczace ilosci do¬ dawanej wody, stopnia uwodnienia, podnoszenia sie temperatury towarzyszacej tworzeniu sie gip¬ su, struktury wewnetrznej, resztkowej zawartos¬ ci wody oraz podnoszenia sie wytrzymalosci spel¬ nia rozdrobniony anhydryt, którego 2—6% wa¬ gowych czasteczek ma wymiary wieksze od 5 mm, 13—23% wagowych czasteczek ma wymiary 5— 3,15 mm, 33—40% wagowych czasteczek ma wy¬ miary 3,15—1 mm, 17—23% wagowych czasteczek ma wymiary 1—0,2 mm i 17—33% wagowych czasteczek ma wymiary mniejsze niz 0,2 mm. 79 20879 208 10 15 Wazna frakcja rozdrobnionego anhydrytu dla osiagniecia wysokiej wczesnej wytrzymalosci jest frakcja posiadajaca wymiary czasteczek mniejsze od 0,2 mm. Stwierdzono, ze poczatkowe zwieksze¬ nie sie wytrzymalosci wystepuje wczesniej, jesli frakcja posiadajaca czasteczki mniejsze niz 0,2 mm zostanie aktywujaco zmielona w tak zwanych dez- integratorach. Po skruszeniu surowego anhydry¬ tu, oddziela sie calkowicie lub czesciowo drobny material, miele sie go aktywujaco i nastepnie do¬ daje do materialu grubo zmielonego. Mozna rów¬ niez najpierw skruszyc anhydryt tak, ze udzial czasteczek posiadajacych wymiary ponizej 0,2 mm jest, mjaly, a nastepnie dodac w wymaganej ilosci oddzielnie zmielony jdrobny material aktywny.¦ Wynikiem aktywujacego mielenia jest zwiek¬ szenie energii .zawarjtej w drobnych czasteczkach anhydrytu bez* zwiekszania ich temperatury. Jesli cialo stale ma wieksza zawartosc energii niz mo- iliwe- -minimum przy wystepujacych warunkach 20 cisnienia i temperatury, mówi sie, ze jest ono w „stanie aktywnym". Okreslone procesy mielenia sa w stanie powodowac, ze material osiaga stan aktywny, takie procesy okreslone sa jako procesy „mielenia aktywujacego", a odpowiednio do tego 25 powstaje równiez termin „aktywujaco zmielony". —nStestmek—wagowym wody do anhydrytu w za¬ prawie murarskiej powinien wynosic 0,09 : 1—0,12 : : 1, gdyz przy tym stosunku anhydryt zapewnia za¬ prawie murarskiej w ciagu 24 godzin wytrzyma¬ losc na sciskanie wieksza niz 100 kG/cm2. Wlas¬ ciwosc ta ma szczególne znaczenie gdy zaprawa murarska: stosowana jest do wypelniania wiel¬ kich /otworów, do budowy wielkowymiarowych scian lub do budowy tam i to nawet w warun- 35 kach temperatury i wilgotnosci atmosferycznej w sposób zasadniczy róznych od warunków wlas¬ ciwych normalnemu klimatowi. Zaprawa wytwo¬ rzona sposobem wedlug wynalazku znajduje szczególne zastosowanie w górnictwie. Ponizsza *° tablica podaje dane porównawcze dotyczace wy¬ trzymalosci dwóch typów zaprawy anhydrytowej, jednej, w której zastosowano anhydryt normalnie zmielony i drugiej, w której zastosowano anhy¬ dryt o uziarnieniu wedlug wynalazku. Kazdy z 45 anhydrytów posiada ten sam udzial wagowy wy¬ pelniacza. Wytrzymalosc na sciskanie okreslona zostala za pomoca graniastoslupów z zaprawy o wymiarach 4X4X6 cm i badana byla w stanie mokrym.Rozklad wielkosci czasteczek w anhydrycie sto¬ sowanym do znanej zaprawy jest nastepujacy: 0,2 mm — 0,3% 0,09—0,2 mm — 0,8% 0,06—0,09 mm — 4,0% 0,06 mm — 94,9% 30 50 Rozklad wielkosci czasteczek anhydrytu stoso¬ wanego w zaprawie murarskiej wytwarzanej spo¬ sobem wedlug wynalazku jest nastepujacy: 60 1,00—0,2 mm 0,2 —0,09 mm 0,09—0,063 mm 0,063 mm 18,4% 3,8— 4,1% 6,8— 7,2% 13,5—14,2% Anhydryt zastosowany do wytwarzania zapra¬ wy sposobem wedlug wynalazku zostal aktywu- jaco zmielony w dezintegratorze, podczas gdy an¬ hydryt stosowany w znanej zaprawie zostal zmie¬ lony w warunkach konwencjonalnych. W obu za¬ prawach, stosunek wody do anhydrytu wynosil 0,09 : 1, przy czym woda zostala doprowadzona ja¬ ko roztwór przyspieszaczy siarczanowych, zawie¬ rajacych 3,5% wagowych siarczanu potasu oraz 6,5% wagowych siarczanu zelaza.Tablica 1Czas tezenia w godzinach przy 20°C i 95% wilgotnosci wzglednej 24 | 72 Wytrzymalosc anhydrytowej zapra¬ wy murarskiej na sciskanie (kG/cm2) wedlug wynalazku stosowanej konwencjo¬ nalnie 85 10 bez mielenia aktywuja¬ cego 120 224 z mieleniem aktywuja¬ cym 168 246 + 5,0 mm 5,00—3,5 mm 3,15—1,00 mm 2,5% 19,4% 35,3% Sposób wytwarzania zaprawy murarskiej wed¬ lug wynalazku, w którym zastosowano anhydryt o szczególnym rozkladzie wielkosci czastek, po¬ zwala uzyskac zaprawe, która moze byc stoso¬ wana do budowy scian podporowych stropów w przodkach w poblizu przodka korytarza lub szybu górniczego.Sciany podporowe niezaleznie od tego z jakie¬ go materialu sa wykonywane, posiadaja zasad¬ niczy mankament, a mianowicie opadaja z chwi¬ la wywarcia na nie nacisku. Utrata wysokosci wynosi przy tym zwykle 40—50% sredniej gru¬ bosci. Ponadto sciany podporowe tego typu maja sklonnosc do przeciekania, co powoduje straty ze wzgledu na nieodzowna klimatyzacje oraz stwa¬ rzaja niebezpieczenstwo pozaru w opuszczonych chodnikach.Stwierdzono, ze sciany podporowe moga byc wy¬ twarzane z zaprawy zawierajacej anhydryt wyt¬ worzony sposobem wedlug wynalazku. Pozwala to na osiagniecie znacznych korzysci, gdyz zaprawa anhydrytowa moze byc doprowadzona do wyma¬ ganego stanowiska poprzez rury i moze byc wy¬ dmuchiwana bezposrednio pod strop. Zaprawa mu¬ rarska nabiera przy tym szybko duzej wytrzyma¬ losci i dzieki temu podtrzymuje ciezar stropu pra¬ wie natychmiast. Wobec tego, ze przemiana anhy¬ drytu na gips pociaga za soba zwiekszenie objeto¬ sci, tezejaca podporowa stropowa sciana ma sklon¬ nosc rosniecia w kierunku opadajacego stropu.Ponadto podporowa sciana stropowa jest ciag¬ la, bez przerw lub otworów i przylega calkowicie do podloza skalnego. Sciana podporowa stropowa79 208 nie przepuszcza powietrza lub innych gazów, stad tez pozwala uniknac strat zwiazanych z klimaty¬ zacja i zmniejsza ryzyko pozaru w opuszczonych chodnikach. Do zaprawy murarskiej wytworzonej sposobem wedlug wynalazku mozna dodawac przy- 5 spieszacze wiazania.Takim przyspieszaczem moze byc jeden z kon¬ wencjonalnie dotad stosowanych, ale korzystnym okazalo sie stosowanie siarczanu rozpuszczonego w wodzie, zwlaszcza siarczanu zelaza i siarczanu po- 10 tasu, przy czym najbardziej korzystne jest stoso¬ wanie mieszaniny siarczanu zelaza i siarczanu po¬ tasu. Przyspieszacz siarczanowy stosowany jest korzystnie w ilosci okolo l°/o wagowych w sto¬ sunku do ciezaru anhydrytu. Jesli stosowana jest 15 mieszanina siarczanu zelaza i siarczanu potasu, wagowy stosunek zalecanych ilosci wynosi 2:8 — 5:5 (siarczan potasu do siarczanu zelaza), najko¬ rzystniej okolo 3,5:6,5.Wobec tego, ze przyspieszacz siarczanowy stoso- 20 wany jest zwykle w postaci wodnego roztworu za¬ wierajacego okolo 10°/o wagowych przyspieszacza siarczanowego, wystarczajaca ilosc roztworu dopro¬ wadzajacego okolo 1% przyspieszacza, liczac w stosunku do ciezaru anhydrytu, zawiera sie juz w 2S wodzie zarobowej. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zaprawy murarskiej przez 30 wymieszanie anhydrytu i wody, znamienny tym, ze jako anhydryt stosuje sie anhydryt aktywuja- co zmielony w którym 2 — 6°/o wagowych stano¬ wia czasteczki o wielkosci wiekszej niz 5 mm, 13 — 23°/o wagowych czasteczki o wielkosci 5 — 3,15 mm, 33 — 40°/o wagowych czasteczki o wielkosci 3,15 — 1 mm, 17 — 23°/o wagowych czasteczki o wielkosci 1 — 0,2 mm, i 17 — 33tya wagowych czasteczki o wielkosci mniejszej niz 0,2 mm, przy czym stosunek wagowy wody do anhydrytu wy¬ nosi 0,09 : 1 — 0,12 : 1.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do mieszaniny anhydrytu i wody dodaje sie przy¬ spieszacz wiazania.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako przyspieszacz wiazania stosuje sie wodny roz¬ twór siarczanu metalu.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór siarczanu zelaza i/lub siarczanu potasu. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako przyspieszacz wiazania stosuje sie mieszanine siarczanu potasu i siarczanu zelaza, przy czym stosunek wagowy siarczanu potasu do siarczanu zelaza wynosi 2 : 8—5 :

5.

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze stosuje sie siarczan potasu i siarczan zelaza w sto¬ sunku wagowym 3,5 : 6,5.

7. Sposób wedlug zastrz. 3 albo 4 albo 5 albo 6, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór siarczanu metalu, którego ilosc wynosi okolo lVt wagowych w stosunku do ciezaru anhydrytu. PL PL