PL207446B1 - Materiał budowlany w postaci mieszaniny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest materiał budowlany w postaci mieszaniny do wytwarzania zapraw odpornych na działanie chemikaliów.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny składa się z wielu składników i korzystnie zarabiany jest wodą.

Tego rodzaju materiał budowlany w postaci mieszaniny znany jest z europejskiego zgłoszenia patentowego EP 0 921 106 A1. Ten znany materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera składniki wiążące w postaci krzemianów litowców, jak również składniki w postaci proszku, które stanowią mieszaninę aktywnych składników krzemionkowych i aktywnych składników glinooksylowych. Aktywacja oznacza tutaj, że aktywne składniki glinooksylowe przeprowadza się przykładowo za pomocą obróbki cieplnej lub mielenia w stan aktywności reakcyjnej. W tych znanych materiałach budowlanych w postaci mieszaniny pucolany lub utajone hydrauliczne materiały powinny zostać zastąpione aktywnymi składnikami glinooksylowymi. Te znane materiały budowlane w postaci mieszaniny mają znaczną wadę, mianowicie uzyskane z nich utwardzone wyroby pozostawiają wiele do życzenia pod względem ich odporności chemicznej. Dotyczy to zwłaszcza odporności tych wyrobów w stanie świeżym wobec wody i odporności produktów względem roztworów alkalicznych.

Ponadto, materiał budowlany w postaci mieszaniny wymienionego uprzednio rodzaju znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki US 4 780 142. Również ten materiał budowlany w postaci mieszaniny odznacza się wymienionymi powyż ej wadami i dlatego wymaga ulepszenia.

U podstaw wynalazku leż y zadanie rozwiązania problemu opracowania materiał u budowlanego w postaci mieszaniny wymienionego uprzednio rodzaju, z którego można byłoby uzyskać utwardzone wyroby, odznaczające się optymalną odpornością i wytrzymałością w zróżnicowanych warunkach i bardzo odporne zwłaszcza na wodę, roztwory alkaliczne, a także na kwasy.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny do wytwarzania zapraw odpornych na działanie chemikaliów, odznacza się według wynalazku tym, że zawiera 2 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku, 10 do 60% wagowych co najmniej jednego utajonego hydraulicznego ś rodka wiążącego z grupy obejmującej piasek hutniczy, popiół lotny, mą czkę trasową, mączkę ceglaną, łupek bitumiczny, i ponadto zawiera co najmniej jeden cement oraz jako środek regulacyjny 0,05 do 10% wagowych co najmniej jednego związku litu z grupy obejmującej wodorotlenek litu, węglan litu i siarczan litu.

Korzystnie, materiał zawiera 7 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku.

Korzystnie, materiał zawiera do 50% wagowych utajonego hydraulicznego środka wiążącego.

Korzystnie, materiał zawiera 1 do 20% wagowych, korzystnie 4 do 15% wagowych cementu.

Korzystnie, solą litu jest co najmniej jedna sól z grupy obejmującej węglan litu, siarczan litu.

Korzystnie, materiał zawiera 0,05 do 3% wagowych soli litu.

Środek regulacyjny oznacza w ramach wynalazku substancję, za pomocą której można regulować reakcję pomiędzy pozostałymi składnikami materiału budowlanego w postaci mieszaniny przy wiązaniu, to znaczy można wpływać ewentualnie sterować reakcją wiązania.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny korzystnie zarabia się wodą jako cieczą zarobową. W zasadzie pozostaje jednak w zakresie wynalazku stosowanie cieczy zarobowej, która zawiera co najmniej jako główną część wodę. Przedstawione następnie udziały w % wagowych, które odnoszą się do składu materiału budowlanego w postaci mieszaniny, dotyczą materiału budowlanego w postaci mieszaniny przed dodaniem cieczy zarobowej, względnie wody. Pozostaje przy tym w zakresie wynalazku, że procentowe udziały wagowe wszystkich składników tego materiału budowlanego w postaci mieszaniny dodają się do 100% wagowych.

Zgodnie z wynalazkiem szkło wodne w materiale budowlanym w postaci mieszaniny stosuje się jako szkło wodne w proszku. W materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 2 do 20% wagowych, korzystnie 7 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku. Leży w zakresie wynalazku, że materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera więcej niż 7% wagowych szkła wodnego w proszku.

Korzystnie, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest do 12% wagowych szkła wodnego w proszku. W przypadku szkła wodnego w proszku chodzi tu korzystnie o szkło wodne potasowe w proszku i/lub o szkło wodne sodowe w proszku. Zasadniczo odpowiednie są również szkła wodne litowe, jednak ze względów ekonomicznych mniej trafne.

Korzystnie, stosuje się w zgodnym z wynalazkiem materiale budowlanym w postaci mieszaniny szkło wodne potasowe w proszku. Moduł szkła wodnego w proszku wynosi korzystnie 1 do 4. Moduł

PL 207 446 B1 oznacza tu stosunek molowy tlenku krzemu do tlenku litowca szkła wodnego w proszku. Dla szkła wodnego potasowego w proszku moduł oznacza więc stosunek molowy SiO2 do K2O, a dla szkła wodnego sodowego w proszku moduł oznacza stosunek molowy SiO2 do Na2O.

Według szczególnie korzystnej postaci wynalazku moduł szkła wodnego w proszku jest większy niż 2, korzystnie większy niż 3.

Celowe jest, jeśli w mieszaninie znajduje się do 60% wagowych, korzystnie do 50% wagowych, utajonego hydraulicznego środka wiążącego.

Korzystnie, mieszanina zawiera 20 do 50% wagowych, bardziej korzystnie do 40% wagowych utajonego hydraulicznego środka wiążącego. Jako utajony hydrauliczny środek wiążący materiał budowlany w postaci mieszaniny może zawierać co najmniej jedną substancję z grupy obejmującej piasek hutniczy, popiół lotny, mikrokrzemionkę, mączkę trasową, mączkę ceglaną, łupek bitumiczny.

Mikrokrzemionka jest ponadto również określana jako pył krzemionkowy. Mikrokrzemionka, względnie pył krzemionkowy jest określany jako utajony hydrauliczny składnik, chociaż w literaturze tu i ówdzie spotyka się też przyporzą dkowanie ich do materiał ów pucolanowych.

Pozostaje w zakresie wynalazku, że materiał budowlany zawiera jako utajony hydrauliczny środek wiążący popiół z elektrofiltru.

Zgodnie wynalazkiem materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera co najmniej jedną substancję z grupy obejmującej piasek hutniczy, popiół lotny, mączkę trasową, mączkę ceglaną, łupek bitumiczny jako utajony hydrauliczny środek wiążący.

Zgodnie z bardzo korzystną postacią wynalazku, która ma szczególne znaczenie, materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera jako utajony środek hydrauliczny piasek hutniczy, przy czym piasek hutniczy może być stosowany jako jedyny utajony hydrauliczny środek wiążący.

Według innej postaci wynalazku piasek hutniczy stosuje się w mieszaninie z jednym lub więcej niż jednym utajonym hydraulicznym środkiem wiążącym. Szczególnie dobry jako utajony hydrauliczny środek wiążący okazał się piasek hutniczy w mieszaninie z popiołem lotnym i/lub z mączką trasową, i/lub z mikrokrzemionka.

Zgodnie z wynalazkiem materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera więcej niż 10% wagowych piasku hutniczego.

Pozostaje w zakresie wynalazku stosowanie jako utajonego hydraulicznego środka wiążącego piasku hutniczego od stopnia zmielenia odpowiadającego wartości Blaine 3500 lub większej.

Zgodnie z wynalazkiem, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawarty jest co najmniej jeden cement.

Korzystnie, jako cement stosuje się cement portlandzki i/lub cement hutniczy. Mogą być przy tym stosowane cementy portlandzkie o różnych klasach wytrzymałości.

Korzystnie, stosuje się w materiale budowlanym cement portlandzki o wartości Blaine około 4000. Pozostaje w zakresie wynalazku, gdy materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera drobno zmielony cement hutniczy i/lub najdrobniej zmielony piasek hutniczy o wartości Blaine 10000 i więcej.

Zgodnie z jedną z postaci wynalazku, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny według wynalazku stosuje się cement portlandzki i/lub cement hutniczy, i/lub bardzo drobnoziarnisty cement, i/lub jak najdrobniej zmielony piasek hutniczy o wartości Blaine pomiędzy 10000 i 14000.

Korzystnie, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 1 do 20% wagowych, korzystniej 4 do 15% wagowych cementu.

Według zalecanej postaci wynalazku materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera 5 do 10% wagowych cementu.

Zgodnie z wynalazkiem materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera co najmniej jeden związek litu z grupy obejmującej wodorotlenek litu, węglan litu i siarczan litu.

W materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 0,05 do 10%, korzystnie 0,05 do 3% wagowych soli litu.

Zgodnie z jednym z przykładów wykonania materiał budowlany zawiera 0,05 do 2% wagowych, korzystnie 0,05 do 1% wagowych soli litu.

Pozostaje w zakresie wynalazku, gdy materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera 0,1 do 2% wagowych, korzystnie 0,1 do 1% wagowych soli litu.

Zgodnie ze szczególnie korzystnym przykładem wykonania wynalazku w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 0,1 do 1% wagowych wodorotlenku litu i/lub 0,1 do 1% wagowych siarczanu litu, i/lub 0,1 do 1% wagowych węglanu litu.

PL 207 446 B1

Pozostaje w zakresie wynalazku, że materiał budowlany w postaci mieszaniny według wynalazku zawiera co najmniej jeden nieorganiczny wypełniacz.

Korzystnie, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 20 do 80% wagowych, korzystnie 40 do 60% wagowych co najmniej jednego wypełniacza.

Korzystnie, jako nieorganiczny wypełniacz w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawarta jest co najmniej jedna substancja z grupy obejmującej piasek kwarcowy, baryt, skaleń. Piasek kwarcowy oznacza w ramach wynalazku również mączkę kwarcową.

Pozostaje w zakresie wynalazku, że w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawarty jest co najmniej jeden pigment barwiący. Mogą być przy tym zawarte produkty barwne względnie zaprawy. Można stosować nieorganiczne pigmenty barwiące oparte na tlenku żelaza i/lub tlenku tytanu. Materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera korzystnie 1 do 10% wagowych, korzystniej 3 do 5% wagowych co najmniej jednego pigmentu barwiącego.

Korzystnie, w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawarte są dodatkowe środki regulacyjne i/lub dodatki.

Pozostaje w zakresie wynalazku, że materiał budowlany w postaci mieszaniny zawiera 0,5 do 10% wagowych, korzystnie 1 do 3% wagowych dalszych środków regulacyjnych i/lub dodatków. Dalsze środki regulacyjne i/lub dodatki oznaczają zwłaszcza środki nadające hydrofobowość, środki przeciwdziałające zbrylaniu, środki przeciwpieniące, przyspieszacze, środki zatrzymujące wodę i ś rodki tiksotropowe. Jako środki przeciwdziałające zbrylaniu mogą być przykładowo stosowane siarczany melaminowe, sole kwasu ligninosulfonowego, polikarboksylanoetery i poliakrylany.

Korzystnie, jako środki przeciwdziałające zbrylaniu stosuje się polikarboksylanoetery. Do materiału budowlanego w postaci mieszaniny dodaje się korzystnie środek przeciwpieniący w proszku. Jako przyspieszacze używane są korzystnie kwasy, zwłaszcza kwas cytrynowy i/lub kwas winowy jak również fosforany, na przykład fosforan glinowy. Jako środki zatrzymujące wodę dla materiałów budowlanych w postaci mieszaniny odpowiednie są metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza i alkohole o wysokiej wartoś ciowoś ci, na przykł ad glikol neopentylowy.

Jako środek tiksotropowy może być stosowany pirogeniczny kwas krzemowy lub bentonity. W zakresie wynalazku pozostaje ulepszanie materiału budowlanego w postaci mieszaniny dyspersjami opartymi na czystym akrylanie, układach: akrylan-styren, octan winylu-etylen, styren-butadien i ich kombinacjach.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny można również ulepszyć odpowiednimi proszkami do zawiesin. Pozostaje w ramach wynalazku dodawanie do materiału budowlanego w postaci mieszaniny do 25% wagowych dyspersji i/lub proszków do zawiesin.

U podstaw wynalazku leży wiedza, że za pomocą materiału budowlanego w postaci mieszaniny według wynalazku osiąga się znaczne korzyści w porównaniu ze znanymi dotychczas materiałami budowlanymi w postaci mieszaniny. Po związaniu materiału budowlanego w postaci mieszaniny otrzymuje się wyroby, które odznaczają się optymalną odpornością w stosunku do wody, roztworów alkalicznych i roztworów kwaśnych. Również wobec bardzo agresywnych chemikaliów produkty te wykazują niespodziewanie wysoką odporność. U podstaw wynalazku leży w szczególności przeświadczenie, że za pomocą dodanych zgodnie z wynalazkiem soli litu można łatwo regulować w pożądany sposób reakcję wiązania i tym samym uzyskiwać wyroby o nastawialnych i odtwarzalnych własnościach. Duże znaczenie zgodnie z wynalazkiem ma to, że do materiału budowlanego w postaci mieszaniny można również bez problemów dodawać cement i pomimo to otrzymywać produkty o wspomnianych bardzo korzystnych własnościach.

W przypadku znanych w stanie techniki mieszanin ze szkła wodnego i utajonych hydraulicznych materiałów wiążących uważano dotychczas, że mieszaniny te powinny być możliwie wolne od cementu, aby uzyskać wyroby o zadowalających odtwarzalnych własnościach. Dodatek cementu prowadził tu do niekontrolowanych reakcji wiązania. W przeciwieństwie do tego, do zgodnego z wynalazkiem materiału budowlanego w postaci mieszaniny, który przede wszystkim zawiera środki regulacyjne według wynalazku, można wprowadzić w sposób celowy cementy i można otrzymać w sposób kontrolowany i odtwarzalny produkty o pożądanych własnościach.

Otrzymane produkty są nieoczekiwanie trwałe zarówno w obecności alkaliów, jak i kwasów. Wytworzone za pomocą zgodnego z wynalazkiem materiału budowlanego w postaci mieszaniny produkty są trwałe nawet wobec kwasów utleniających, takich jak na przykład kwas siarkowy lub kwas azotowy oraz również dostatecznie trwałe wobec roztworów bardzo alkalicznych. Dotyczy to również rozpuszczalników i wielu innych chemikaliów. Wyroby otrzymane z materiału budowlanego w postaci mieszaPL 207 446 B1 niny według wynalazku wykazują ponadto szczególnie wysoką wytrzymałość i są dostatecznie trwałe przy obróbce za pomocą oczyszczalników wysokociśnieniowych. Ponadto wyroby te odznaczają się bardzo wysoką odpornością temperaturową.

W temperaturach do 500°C i wię cej nie wystę pują ż adne szkodliwe oddział ywania. Materiał budowlany w postaci mieszaniny odznacza się ponadto stosunkowo niskim ciepłem uwodnienia przy wiązaniu, dzięki czemu uzyskuje się korzystnie niewielką skłonność do powstawania pęknięć i kurczenia się. Materiał budowlany w postaci mieszaniny jest odpowiedni do wytwarzania trwałych przy przechowywaniu suchych zapraw przemysłowych. Mogą one łatwo zostać zarobione jedynie wodą i nie wymagają żadnych szczególnych urządzeń mieszających i szczególnych nakładów. Przetwarzanie może zachodzić za pomocą zwykłych technik aplikacyjnych. Należy również podkreślić, że w materiale budowlanym w postaci mieszaniny według wynalazku stosuje się tylko surowce fizjologicznie nie budzące żadnych zastrzeżeń.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny może być stosowany w różny sposób. W zakresie wynalazku pozostaje zastosowanie jako zaprawa i masa szpachlowa. Nakładanie można wykonywać ręcznie, mechanicznie lub przez wyciskanie względnie narzucanie odśrodkowe. Ponadto materiał budowlany w postaci mieszaniny może być również stosowany do klejów do płytek i/lub wypełniaczy spoinowych.

Zgodny z wynalazkiem materiał budowlany w postaci mieszaniny jest poza tym odpowiedni na powłoki podłóg przemysłowych lub jastrychy o różnych grubościach. Wykonane z materiału budowlanego w postaci mieszaniny według wynalazku powłoki odznaczają się obok wysokiej odporności również korzystnymi wartościami dyfuzji pary wodnej, tak, że nie ma niebezpieczeństwa osmotycznego powstawania pęcherzyków przy wstecznym zawilgoceniu. Ponadto, powłoki wytworzone z materiału budowlanego według wynalazku są odporne na promieniowanie nadfioletowe i dlatego nadają się optymalnie również do zastosowań na zewnątrz. Dodając do zgodnego z wynalazkiem materiału budowlanego w postaci mieszaniny odpowiednie dyspersje lub proszki do zawiesin można uzyskać elastyczne, zwłaszcza zapobiegające pęknięciom wyroby. Wyroby te są szczególnie odpowiednie do uszczelnień i tym podobnych.

Poniżej przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony na podstawie przykładu wykonania.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny według wynalazku zawiera 2 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku, korzystnie 7 do 15% wagowych, bardzo korzystnie 7 do 12% wagowych szkła wodnego w proszku. Jako szkło wodne w proszku stosuje się tu korzystnie szkło wodne potasowe w proszku.

W materiale budowlanym w postaci mieszaniny jest dalej zawartych 20 do 50% wagowych, korzystnie 30 do 40% wagowych co najmniej jednego utajonego hydraulicznego środka wiążącego.

Materiał budowlany w postaci mieszaniny według wynalazku zawiera korzystnie ponad 10% wagowych piasku hutniczego jako utajonego składnika hydraulicznego.

Według jednego z przykładów wykonania wynalazku piasek hutniczy stosuje się w materiale budowlanym w kombinacji z kolejnym utajonym hydraulicznym materiałem wiążącym.

W materiale budowlanym w postaci mieszaniny znajduje się ponadto 1 do 20% wagowych, korzystnie 4 do 15% wagowych, bardzo korzystnie 5 do 10% wagowych co najmniej jednego cementu.

Jako cement może być stosowany cement portlandzki i/lub cement hutniczy. Materiał budowlany w postaci mieszaniny według wynalazku zawiera ponadto korzystnie 0,05 do 5% wagowych, korzystnie 0,1 do 3% wagowych, co najmniej jednej soli litu jako środka regulacyjnego. Jako sól litu materiał budowlana według wynalazku zawiera co najmniej jeden związek litu z grupy obejmującej wodorotlenek litu, węglan litu i siarczan litu.

Według jednego z przykładów wykonania wynalazku w materiale budowlanym w postaci mieszaniny zawartych jest 0,1 do 1% wagowego, korzystnie 0,4 do 0,6% wagowych wodorotlenku litu i/lub 0,1 do 1% wagowych, korzystnie 0,4 do 0,6% wagowych siarczanu litu. Pozostaje w zakresie wynalazku, że materiał budowlany w postaci mieszaniny może zawierać dalsze (już objaśnione powyżej) dodatki i/lub środki regulacyjne.

Claims (6)

1. Materiał budowlany w postaci mieszaniny do wytwarzania zapraw odpornych na działanie chemikaliów, znamienny tym, że zawiera 2 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku, 10 do 60%

PL 207 446 B1 wagowych co najmniej jednego utajonego hydraulicznego środka wiążącego z grupy obejmującej piasek hutniczy, popiół lotny, mączkę trasową, mączkę ceglaną, łupek bitumiczny i ponadto zawiera co najmniej jeden cement oraz jako środek regulacyjny 0,05 do 10% wagowych co najmniej jednego związku litu z grupy obejmującej wodorotlenek litu, węglan litu i siarczan litu.

2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 7 do 20% wagowych szkła wodnego w proszku.

3. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera do 50% wagowych utajonego hydraulicznego środka wiążącego.

4. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 1 do 20% wagowych, korzystnie 4 do 15% wagowych cementu.

5. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że solą litu jest co najmniej jedna sól z grupy obejmującej węglan litu, siarczan litu.

6. Materiał według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że zawiera 0,05 do 3% wagowych soli litu.