PL97972B1 - Spoiwo mieszane gipsowo-cementowe - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest spoiwo mieszane gipsowo-cementowe, stanowiace budowlany material wiazacy przeznaczony do sporzadzania zapraw i mas betonowych w warunkach budowy, zakladów prefabrykacji i produkcji przemyslowej.Dotychczas wykorzystanie gipsu w budownictwie napotykalo na znaczne przeszkody. Wystepowanie zjawisk destrukcyjnych, towarzyszacych próbom stosowania spoiw gipsowo-cementowych, wynikajacych z duzej wrazliwosci wyrobów gipsowych na zawilgocenie tak w okresie budowy, jak i w warunkach eksploatacji budynków, eliminowalo w zasadzie spoiwo tego rodzaju ? praktycznego stosowania. Równiez duze pelzanie zapraw gipsowych i gipsobetonów pod obciazeniem stalym ogranicza ich zakres stosowania prawie wylacznie do robót wykonczeniowych wewnatrz budynków. Wprawdzie ptfzy ,produkcji cementu stosowany jest 3% dodatek gipsu, ale przy wiekszych ilosciach gipsu, wymaganych przy sporzadzaniu zapraw lub mas betonowych, powstaja w nich glinosiarczany wapnia w postaci krysztalów etryngitu, tzw. soli Candlota, które wedlug hipotetycznych teorii krystalizujac sie pobieraja duza ilosc wody krystalizacyjnej, znacznie pecznieja rozsadzajac strukture zwiazanych zapraw i betonów i opózniaja uwodnienie tych zapraw i betonów przez osadzanie sie na powierzchni ziaren cementu. Stad wystepujace czesto, po szeregu miesiacach i latach, spekania oraz rozpad zapraw i betonów sporzadzanych na spoiwie mieszanym gipsowo-cementowym.Znane jest w jtechnice wprowadzanie, w charakterze dodatków do spoiw gipsowo-cementowych, produktów zawierajacych bezpostaciowa krzemionke lub produktów pucolanowych pochodzenia naturalnego i sztucznego, jak ziemia okrzemkowa, tufy wulkaniczne, diatomity, pyly lotne dymnicowe itp, w celu ograniczenia ilosciowego wytwarzania sie etryngitu w poszczególnych fazach procesu wiazania zapraw i betonów zawierajacych spoiwo gipsowo-cementowe.Polskie opisy patentowe nr nr 39274 i 48430 ujawniaja stosowanie dodatków hydraulicznych do powietrz¬ nych zapraw budowlanych i dodatków pucolanowych pochodzenia naturalnego. Wymienione dodatki w praktyce nie potwierdzaja swoich przydatnosci w procesie wiazania zapraw i betonów w zakresie fizyko-chemicznych wlasnosci spoiwa mieszanego gipsowo-cementowego, w stopniu wymaganym przez budownictwo.2 97 972 Celem wynalazku jest spoiwo mieszane gipsowo-cementowe eliminujace procesy destrukcyjne dotychczas wystepujace w budowlanych zaprawach i masach betonowych zawierajacych tego rodzaju spoiwo. Rozwiazaniem technicznym prowadzacym do realizacji postawionego celu bylo znalezienie odpowiedniego dodatku pucolano- wego o swoistej aktywnosci, okreslenie jego ilosci i jakosci postaciowej.Stwierdzono, wedlug wynalazku, ze spoiwo mieszane gipsowo-cementowe zawierajace dodatek pucolano- wy, bedacy nierozpuszczalna pozostaloscia po rozkladzie kwasami nieorganicznymi lub ich solami glin, kaolinów, popiolów., lupków i innych materialów zawierajacych zwiazki krzemu, majacy nie mniej niz 0,2% wagowych, najkorzystniej 1,5% wagowych, wolnego kwasu rozlozonego równomiernie na jego powierzchni wewnetrznej i stanowiacy lacznie z cementem ilosc 20—50% wagowych spoiwa, spelnia postawiony cel ograniczajac do minimum destrukcyjne procesy wystepujace w zaprawach i masach betonowych.Dzieki znacznie rozwinietej powierzchni wlasciwej (do 200 m2/g) dodatku pucolanowego i jego charakte¬ rystycznej aktywnosci pucolanowej wiazacej wolne wapno zostaje przesuniete tworzenie sie etryngitu do fazy wodnej tak, ze krysztaly jego wyksztalcaja sie jeszcze przed zestaleniem mieszanki dodatnio wplywajac na strukture, a co za tym idzie, na wytrzymalosc zaprawy lub masy betonowej wytworzonej w oparciu o spoiwo mieszane gipsowo-cementowe. Dla uzyskania nierozpuszczalnej pozostalosci wymienione surowce wyjsciowe moga byc poddane rozkladowi wstanie wjakim zostaja uzyskane w naturze, lub po obróbce termicznej, dokonywanej przed, wzglednie w czasie ich rozkladu. Jako dodatek pucolanowy moze byc wykorzystana na przyklad nierozpuszczalna pozostalosc pofiltracyjna uzyskiwana z procesu otrzymywania zwiazków glinu przez rozklad ilów lub popiolów turoszowskich kwasem siarkowym.Spoiwo gipsowo-cementowe wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie wymaganych w konstrukcjach budowlanych wytrzymalosci, jednoczesnie zas wskutek wlasciwego zaprawem gipsowym krótkiego czasu wiazania i szybkiego narastania wytrzymalosci poczatkowych, umozliwia znaczne skrócenie okresu formowania, a co za tym idzie kilkakrotne przyspieszenie obracalnosci form i urzadzen do produkcji prefabrykatów budownictwa masowego.Spoiwo po dodaniu zarobowej wody pozwala uzyskac w zaleznosci od potrzeb odpowiednie zaprawy lub betony na rozmaitym kruszywie twardniejace hydraulicznie. Wiazanie spoiwa trwa w granicach 15—20 minut od momentu zarobienia woda, a mozliwosci rozformowania elementów wykonanych z omawianego spoiwa uzyskuje sie w czasie nie przekraczajacym jednej godziny. Wytrzymalosc na sciskanie ksztaltuje sie okolo 100 kG/cm2 • Ciezar objetosciowy tworzywa wykonanego ze spoiwa w stanie powietrzno-suchym wynosi okolo 1000 kG/m3 • Spoiwo wedlug wynalazku, obok podstawowej zalety jaka jest latwosc uzyskiwania dla niego dodatku pucolanowego, cechuje znacznie wyzsza pewnosc zabezpieczenia tworzywa przed skutkami krystalizacji etryngitu niz to ma miejsce przy spoiwach gipsowo-cementowo-pucolanowych opartych na innych znanych naturalnych lub sztucznych dodatkach pucolanowych. Znaczna wodoodpornosc oraz odpornosc na destrukcje glinosiarczano- wa wyrobów opartych na spoiwie bedacym przedmiotem wynalazku, potwierdzily kilkuletnie badania zachowa¬ nia sie elementów ze spoiwa w warunkach ostrych obciazen wilgotnosciowych i temperaturowych.Spoiwo mieszane, wedlug wynalazku zostaje sporzadzone z gipsu, cementu i dodatku pucolanowego w lacznej ilosci 20—50% wagowych wprowadzanych oddzielnie badz lacznie, przy czym dodatek pucolanowy moze byc wprowadzony w postaci uzyskiwanej bezposrednio z produkcji lub w postaci suszonej, badz prazonej, zas po wymieszaniu skladników spoiwo zostaje rozdrobnione 'do pozadanej mialkosci.Spoiwo mieszane moze byc wytworzone równiez przez wprowadzenie dodatku pucolanowego w procesie produkcji gipsu pólwodnego z kamienia gipsowego, jak równiez moze byc wytworzone, w przypadku produkcji spoiwa w postaci wilgotnej masy zuzytkowywanej na miejscu przez wprowadzenie dodatku pucolanowego, bez uprzedniego suszenia, w formie bezposrednio uzyskanej w procesie rozkladu surowców wyjsciowych kwasami nieorganicznymi lub ich solami.Mozliwosc uzyskiwania polaczenia dodatku pucolanowego z gipsem juz w procesie jego wypalania lub mozliwosc tworzenia wilgotnej mieszanki spoiwa bezposrednio w momencie produkcji elementów stanowi olbrzymie ulatwienie w produkcji przemyslowej spoiwa i stanowi jego istotna zalete. Aktualnosc wytwarzania spoiwa, wedlug wynalazku, wiaze sie z powstalymi obecnie mozliwosciami uzyskiwania taniego odpadu przemyslowego otrzymywanego z procesu produkcji zwiazków glinu metoda kwasna. Wytwarzanie spoiwa na skale przemyslowa pozwoli spozytkowac wystepujace w kraju obfite zloza gipsu.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladzie wykonania.Przyklad. gips pólwodny - 68,2% wagowych cement portlandzki „350" - 22,7% wagowych dodatek pucolanowy — 9,1% wagowych,97972 3 przy czym dodatek pucolanowy stanowi nierozpuszczalna pozostalosc po rozkladzie kwasem siarkowym pylów dymnicowych z elektrowni turoszowskich.Wymienione skladniki przy wytwarzaniu zadanej ilosci spoiwa uwarunkowanej marka zaprawy lub masy betonowej miesza sie ze soba i rozdrabnia do wymaganej mialkosci.W przykladzie wykonania zaprawa sporzadzona z przykladowego spoiwa mieszanego gipsowo-cementowe- go uzyskuje wytrzymalosc na sciskanie po 28 dniach równa* 108kG/cm2, a wytrzymalosc na zginanie po 28 dniach równa 59 kG/cm2. Badanie rentgenostrukturalne wykazalo jedynie sladowe ilosci etryngitu w tworzy¬ wie nawet po okresie 1 roku. Tworzywo przechowywane w wodzie przez okres 2,5 roku wykazuje nieznaczne rozmywanie i calkowita odpornosc na destrukcyjne dzialanie srodowiska wodnego.Spoiwo mieszane gipsowo-cementowe, wedlug wynalazku moze miec szczególne znaczenie zarówno przy produkcji prefabrykatów w budownictwie masowym wiejskim i miejskim (kabiny sanitarne, bloki instalacyjne, szyby windowe, przewody wentylacyjne i kominowe, scianki dzialowe) jak i przy wyprawach wewnetrznych' i zewnetrznych oraz wszelkiego rodzaju warstwach wyrównawczych.Mozliwosc stosowania spoiw mieszanych gipsowo-cementowych ma duze znaczenie gospodarcze jako uzupelnienie w dziedzinie dotychczas stosowanych materialów wiazacych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Spoiwo mieszane gipsowo-cementowe, zawierajace dodatek pucolanowy, znamienne tym, ze dodatek pucolanowy bedacy nierozpuszczalna pozostaloscia po rozkladzie kwasami nieorganicznymi lub ich solami glin, kaolinów, popiolów, lupków i innych materialów zawierajacych zwiazki krzemu, ma nie mniej niz 0,2% wagowych, najkorzystniej 1,5% wagowych, wolnego kwasu rozlozonego równomiernie najego powierzchni wewnetrznej i lacznie z cementem stanowi ilosc 20—50% wagowych spoiwa. PL