PL96236B1 - Sposob wytwarzania zapraw i betonow zywicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zapraw i betonów zywicznych stosowanych jako material izolacyjny i konstrukcyjny.Zaprawy i betony zywiczne znajduja coraz szersze zastosowanie w budownictwie, przede wszystkim ze wzgledu na ich zalety, takie jak szybki przyrost wytrzymalosci w czasie, osiagane wysokie wytrzymalosci mechaniczne, duza termoodpornosc oraz odpornosc na rózne srodowiska agresywne.Zaprawy i betony zywiczne powstaja w wyniku utwardzania zywicy syntetycznej zmieszanej z wypelnia¬ czem nieorganicznym lub organicznym oraz ewentualnie z plastyfikatorem, rozcienczalnikiem i pigmentami. Jako wypelniacze zapraw i betonów zywicznych stosowane sa powszechnie znane wypelniacze do betonów cemento¬ wych, takie jak kruszywo mineralne na przyklad piasek o róznym uziarnieniu, popiól lotny z wegla brunatnego, maczki porcelitowe, gips, cement i inne. Jako lepiszcze w zaprawach i betonach zywicznych stosuje sie zwykle zywice syntetyczne poliestrowe, epoksydowe, fenolowe, furanowe i inne.Na przyklad wedlug opisu patentowego nr 59756 jako lepiszcze stosuje sie zywice mocznikowa, wedlug opisu patentowego nr 64413 zywice furanowa lub alkohol furfurylowy z asfaltem. Z opisu patentowego ZSRR I, nr 294814 znany jest sposób wytwarzania mieszanki zywicznej do wykonywania pokryc podlogowych, a glównymi skladnikami mieszanki sa manomer furfurylowo-acetonowy modyfikowany cyklopentadienem, kwas benzosulfonowy oraz piasek kwarcowy. W opisie patentowym ZSRR nr 427910 przedstawiony jest sposób wytwarzania mieszanki zywicznej o obnizonej przepuszczalnosci wody w porównaniu z innymi mieszankami. Do otrzymania mieszanki zywicznej jako lepiszcze stosowano manomer furfurylowo-acetonowy, utwardzaczem byl kwas benzosulfonowy, jako rozpuszczalnik stosowano furfurol. Wypelniacz piasek kwarcowy i maczke diabazowa poddano wczesniejszej obróbce powierzchniowej lateksem SKS—65GP (B).Zaprawy i betony zywiczne wedlug Z. Skupin: Polimerowe roztwory i plastobetony Yzd.Lit. po Stroit.Moskwa 1967, W. Solomatow Polimerocementowe betony i plastobetony Kijów 1969, wytwarza sie przez zmieszanie wypelniacza z zywica furanowa. Jest ona produktem kondensacji furfurolu i alkoholu furfurylowego2 96 236 z fenolami lub ketonami albo produktem kondensacji furfurolu z acetonem, tzw. monomer FA. Do utwardzania zywic furanowych stosuje sie katalizatory kwasne, takie jak kwas benzosulfonowy, kwas siarkowy, kwas toluenosulfonowy, naftowy kontakt Pietrowa i inne.Poniewaz w procesie utwardzania zywic syntetycznych wydzielaja sie produkty uboczne takie jak woda czy amoniak oslabiajace strukture lepiszcza przez tworzenie porów a tym samym powodujace obnizenie jego wytrzymalosci przy wytwarzaniu zapraw i betonów zywicznych w czasie utwardzania mieszanek nalezy stosowac odpowiednia technologie wytwarzania zapraw i betonów zywicznych. Najczesciej stosuje sie obróbke termiczna poprawiajaca wlasnosci mieszanek.W cytowanych powyzej pozycjach literaturowych lepiszczem furanowym w mieszankach zywicznych jest monomer furfurylowo-acetonowy, produkt wytwarzany fabrycznie o stosunkowo wysokiej cenie.Natomiast wedlug wynalazku lepiszczem w mieszankach zywicznych jest kopolimer butadienowo-furfury¬ lowy, powstajacy w instalaqi do produkcji butadienu i stanowiacy produkt uboczny a wiec znacznie tanszy.Rozwiazanie przedstawione w opisie patentowym ZSRR nr 294814 wymaga stosowania jako lepiszcza monomeru furfurylowo-acetonowego modyfikowanego cyklopentadienem. Produkt taki jest drogi a sposób jego wytwarzania skomplikowany i trudny. Do powyzszego lepiszcza zalecane jest stosowanie jako wypelniacza piasku keramzytowego, a wytwarzanie tego wypelniacza jest procesem energochlonnym i skomplikowanym technologicznie.Proponowane w opisie patentowym ZSRR nr 427910 rozwiazanie wymaga równiez stosowania jako lepiszcza monomeru furfurylowo-acetonowego z furfurolem jako rozpuszczalnikiem oraz wypelniaczy piasku < kwarcowego i maczki diabazowej modyfikowanych lateksem SKS, 65GP (B) — proponowane rozwiazania sa równiez klopotliwe i nieekonomiczne.Sposób wytwarzania zapraw i betonów zywicznych wedlug wynalazku polega na obróbce termicznej kopolimeru butadienowo-furfurylowego z oslona ziarnowa, przy czym kopolimer butadienowo-furfurylowy dodaje sie do osnowy ziarnowej lacznie z katalizatorem reakcji utwardzania w ilosci 8—15 czesci wagowych na 92—85 czesci wagowych osnowy ziarnowej. Jako katalizator reakcji utwardzania stosuje sie korzystnie kwas siarkowy i kwas p-toluenosulfonowy w ilosci 1—5 czesci wagowych na 8—15 czesci wagowych kopolimeru butadienowo-furfurylowego. Kopolimer butadienowo-furfurylowy (KBF) zaliczany jest do grupy zywic furano¬ wych. Powstaje on miedzy innymi w procesie wydzielania butadienu z jego mieszaniny z butylenami. Furfurol jest zwiazkiem pomocniczym umozliwiajacym to wydzielanie.Sposobem wedlug wynalazku do wstepnie ogrzanego do temperatury 60—100°C wypelniacza dozuje sie ogrzane do tej samej temperatury lepiszcze furanowe, wymieszane bezposrednio przedtem z katalizatorem reakcji utwardzania. Calosc miesza sie i formuje elementy. Zageszczanie mieszanki odbywa sie przez wibrowanie.Uformowane i zageszczone elementy poddaje sie nastepnie obróbce termicznej w celu intensyfikacji narastania wytrzymalosci.Szczególna zaleta wynalazku jest fakt, ze stosowany jako lepiszcze kopolimer butadienowo-furfurylowy nie musi posiadac wlasnosci zawartych w scisle okreslonych waskich granicach i moze zawierac nawec szereg zanieczyszczen.Uzyskane sposobem wedlug wynalazku zaprawy i betony zywiczne charakteryzuja sie wysoka twardoscia powierzchniowa, niska przepuszczalnoscia wody i termoodpornoscia do okolo 200°C. Sa chemoodporne w srodowiskach kwasnych. Charakteryzuja sie wytrzymaloscia na zginanie rzedu 20—40 kG/cm2, a na sciskanie 50-150 kG/cm2. Wykazuja bardzo dobre wlasciwosci reologiczne, tj. niski skurcz i praktyczna stabilnosc odksztalcen pelzania przy poziomie naprezen wynoszacym 30% wytrzymalosci doraznej.Dodatkowa zaleta zapraw i betonów zywicznych wytwarzanych sposobem wedlug wynlazaku jest stosun¬ kowo niski ciezar objetosciowy rzedu 1400-1600 kG/m3. Zaliczane sa wiec one do grupy zapraw i betonów lekkich i z tego wzgledu moga byc stosowane jako material izolacyjny i konstrukcyjny. Równiez cenna zaleta sposobu wedlug wynalazku z punktu widzenia ekonomicznego jest wykorzystanie dotychczasowego produktu odpadowego.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladach wykonania.Przyklad I. Do 86 g piasku wislanego podgrzanego do temperatury 80°C dodaje sie 10 g kopolimeru butadienowo-furfurylowego (KBF) ogrzanego do temperatury 80°C wymieszanego bezposrednio w4g kwasu p-toluenosulfonowego (KTS). Calosc miesza sie przez okolo 5 minut do momentu uzyskania jednolitej brunatnej barwy i konsystencji gestopIastycznej. Nastepnie mase formuje sie i zageszcza w czasie 30 sek. na stole wibracyjnym Ve-Be o czestotliwosci 3000 drgan/min. Dalsze twardnienie elementów przeprowadza sie w tempe¬ raturze 200 C w suszarce typu SOP—4 przez 4 godziny. Uzyskane elementy wykazuja wytrzymalosc na zginanie Rg = kG/cm2 a na sciskanie Rc = 74 kG/cm2.96 236 3 Przyklad II. Do 87,5 g piasku wislanego ogrzanego do temperatury 80°C dodaje sie 10 g KBF ogrzanego do temperatury 80°C i wymieszanego z 2,5 g 50% kwasu siarkowego. Zaprawe miesza sie przez 5 minut do uzyskania jednolitej brunatnej barwy i konsystencji gestoplastycznej. Uformowane i zageszczone na stole wibracyjnym Ve-Be elementy poddaje sie dalszemu utwardzaniu w temperaturze 150°C w suszarce typu SUP—4 przez 5 godzin. Uzyskane elementy wykazuja wytrzymalosc na zginanie Rg = 40 kG/cm2 a na sciskanie Rc* 150 kG/cm2, ciezar objetosciowy Cob = 1560 g/cm3. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zapraw i betonów zywicznych na drodze obróbki termicznej osnowy ziarnowej z lepiszczem, w obecnosci katalizatora, znamienny tym, ze jako lepiszcze stosuje sie kopolimer butadieno- wo-furfurylowy, który dodaje sie do osnowy ziarnowej razem z katalizatorem reakcji utwardzania w ilosci 8—15 czesci wagowych na 92—85 czesci wagowych osnowy ziarnowej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako katalizatory reakcji utwardzania stosuje sie korzystnie kwas siarkowy i kwas p-toluenosulfonowy w ilosci 1—5 czesci wagowych na 8—15 czesci wagowych lepiszcza. PL