CS263610B1 - Kompozice pro ochranné úpravy silikátových povrchů - Google Patents

Abstract

Kompozice pro ochranné úpravy silikátových povrchů jsou dodatečně nanášené hmoty sestávající z 1 dílu epoxidové pryskyřice dianového typu o molekulové hmotnosti 350 až 550, 1,5 až 4 dílů polyaminických tvrdidel na bázi polyaminakrylátového kondenzátu, 1 až 90 dílů, vše hmotnostně, vody. Tato část kompozice může být u jednotlivých vrstev dále doplňována plnivy a pigmenty, zejména elektrárenským popílkem, jemně mletým kamenivem, čedičovými vlákny, mletými skelnými lamináty, železitými pigmenty, aj. tak, že jejich úhrnný obsah nepřevýší 70 % hmotnosti celé výsledné nanášené hmoty. Kompozice jsou určeny pro preventivní ochranu a údržbu povrchů cementových betonů a jiných silikátů. Nanáší se ve formě nástřiků nebo nátěrů za účelem zvýšení odolnosti takto ošetřeného silikátu proti jednotlivému i kumulovanému působení agresivních látek ve všech skupenstvích. Kompozice jsou určeny zejména jako ochrana proti působení oxidů a vodných roztoků, obsahujících chloridy, uhličitany, dusičnany a sloučeniny síry. Nanášejí se v jedné nebo více vrstvách na připravený s výhodou suchý, ale i vlhký podklad.

Description

Vynález se týká ochranné úpravy povrchů silikátových konstrukcí, zejména cementových betonů, napadených jednotlivými nebo kombinovanými účinky mrazu, rozmrazovacích látek a atmosférické koroze, použitelné pro neporušené i v počátečních stádiích degradované silikátové struktury.

Povrchy silikátových konstrukcí, zejména cementobetonových vozovek, mostních říms, mostů a podobně, jsou vystaveny účinkům vodorozpustných škodlivin. Tyto ve formě chloridů, uhličitanů, siřičitanů, síranů a dalších pronikají spolu s vodou kapilárním systémem do hmoty silikátu. Zde negativně ovlivňuji hydratační procesy, respektive jsou zdrojem destrukcí stávajících hydratačních novotvarů. Důsledkem těchto procesů jsou lokální destrukce struktury jež nepříznivě ovlivňují životnost silikátové, nejčastěji cementobetonové konstrukce. Před účinkem těchto látek se lze bránit různými způsoby, z nichž převažují zásady do složení silikátových směsí, kde mimo plniv se osvědčily zejména provzdušňovaci přísady a dále různé penetrační a impregnační látky nanášené na zatvrdlý povrch silikátové konstrukce.

Z penetrací dominují roztoky syntetických pryskyřic, zejména epoxidových s tvrdidly na bázi polyamidů, hmoty na bázi nenasycených polyesterů a polyakrylátové vodné disperze s velikostí částic pod 10 pití. U syntetických pryskyřic je nevýhodná nutnost aplikací na suchý podklad a negativní citlivost na přirozenou vlhkost silikátu. Nepříznivý je i značný obsah aromatických uhlovodíků spojený se sníženou odolností vůči povětrnosti u kompozic vytvrzovaných polyaminy. Nenasycené polyestery jsou citlivé na alkalitu a je-li zvýšený podíl styrenu ve směsi rozpouštědel, je nebezpečí vzniku napěněných polymerů, označovaných jako struktura pražené kukuřice. U akrylátových polymerů je nevýhodná malá životnost způsobená rozpadem uhlíkových řetězců na odkrytých plochách a dále tyto hmoty nechávají otevřené ty prostupy, do nichž monomer nevniká. Další obtíže nastávají při nanášeni nebot zbytky disperzí nasychají na vnitřních rozvodech postřikovačů, které se takto ucpávají. Penetrace samy o sobě nebývají příliš účinné, proto bývají doplňovány dalšími vrstvami, z nichž tenkovrstvé jsou jen plastbetony, resp, maltoviny s polyestery nebo akryláty. Jejich nevýhodou je krátká funkční způsobilost z titulu zamezeni přirozeného pohybu vlhkostí mezi silikátem a prostředím a vznikem značných pnutí a poruch nanesených vrstev z titulu nestejné délkové roztažnosti vůči silikátu. Nevýhodou impregnací založených na hydrofobizaci povrchu je skutečnost, že povrch opatřený těmito médii je nepřilnavý k dalším silikátovým kompozicím, např. u vícevrstvých konstrukcí nebo i při prováděných vysprávkách.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález, jehož podstata spočívá v aplikaci tenkovrstvých nátěrových a nástřikových kompozic obsahujících epoxidovou pryskyřici nebo vodnou epoxidovou disperzi s polyaminickým tvrdidlem, u závěrečných vrstev systému i plnivo. Kompozice obsahuje 1 hmotnostní díl epoxidové pryskyřice dlaňového typu o molekulové hmotnosti 350 až 550 případně obsahující až 30 % zvláčňovadel, zejména dibutylftalát, dibutylmaleát, dioktylftalát,

1,5 až 4 hmotnostní díly polyaminických tvrdidel na bázi polyaminakrylátových kondenzátů připravených z 5 až 80 hmotnostních dílů polyaminů se dvěma primárními aminoskupinami a jejich reakčních produktů a fenolem a/nebo krezolem a formaldehydem v ekvimolárních poměrech - 20 %, 50 až 400 hmotnostních dílů 20 až 30% vodné disperze akrylátového kopolymeru tvořeného 10 až 15 % hmotnostními kyseliny akrylové a/nebo metakrylové, 30 až 60 % hmotnostními alkylakrylátů s počtem uhlíkových atomů v molekule 2 až 8 a 20 až 55 % hmotnostními styrenu, a 1 až 90 hmotnostních dílů vody, případně obsahující až 5 hmotnostních dílů styrenakrylátových filmotvorných disperzí s obsahem až 5 % volných COOH skupin kyseliny akrylové a/nebo metakrylové, až 3 hmotnostní díly polyvinylacetátakrylátových disperzí, až 70 hmotnostních dílů pigmentů a plniv, zejména železitých pigmentů, elektrárenského popílku, jemně mletého kameniva, čedičových vláken, mletých skelných laminátů. Plastbetony podle vynálezu jsou aplikovány pro závěrečné^vrstvy kompozice. Epoxidové disperze stejného složení mají doporučený obsah vody 5 až 50 % hmotnostních, obsah plniva nemá překročit 50 až 75 % celkové hmotnosti s tím, že jednotlivá plniva lze i kombinovat s tím, že celkový součet dodatkových plniv k elektrárenskému popílku nemá překročit 30 hmotnostních dílů.

Kompozice podle vynálezu vytváří koloidni roztok v němž popsané tvrdidlo současně přebírá vlastnost tenzidů. Proto penetrace proniká snáze a hlouběji do struktury silikátu než při použití latexů. Při vytvrzování kompozice se část vody odpaří a část je odvedena kapilárním systémem do silikátu. Tím se vytvoří dostatečné prostupy, které při zabezpečení vodotěsnosti jsou paropropustné, čímž je eliminována dominantní nevýhoda jiných epoxidových systémů.

Současně nový epoxiakrylátový povlak je velmi plastický, takže s přihlédnutím k malé tlouštce kompozice veškerá pnutí způsobená rozdílnou délkovou roztažnosti silikátu a ochranného povlaku se eliminují plastickou deformací vrstvy aniž by docházelo k jejímu trhání. Při zachování všech těchto výhod je pro praktické použití rozhodující mimořádně široký výběr epoxidů, kdy díky vlastnostem tvrdidel lze použít několik desítek různých epoxidů at ve formě pryskyřic, či vodných disperzí. Přínosem je i variabilnost pořadí dávkování vody, která ve funkci ztekucovadla (ředidla) může být dodána v epoxidové vodné disperzi, v tvrdidle, či homogenizované směsi tvrdidla a epoxidu. Při zachování složení výsledné kompozioe rovněž lze uvedené alternativy dle potřeby kombinovat, tj. např. část vody dodat do tvrdidla a zbytek do výsledné směsi po smíchání s epoxidem, u plastbetonů navíc i po vmíšení plniva.

Tato univerzálnost dovoluje rovnocenně používat i epoxidy s předem vmíšeným plnivem. Vyšší technický účinek byl dokladován ve srovnávacím testu zmrazovacích zkoušek ve 3% roztoku 2

NaCl. Pokud po 100 cyklech činil odpad neošetřeného povrchu 3 960 g/m , tj. 100 %, potom při použití akrylátových disperzi byl snížen na 50 až 60 %, u PVA disperzí 40 až 80 í, u tradičních epoxidů na 30 až 50 % a u kompozice podle vynálezu na 0 %. Dokonalé spolupůsobení kompozice se silikátovým podkladem umožňuje použit hmoty podle vynálezu nejen na neporušený, ale i částečně erodovaný povrch silikátů, zejména cementových betonů.

Vynález je určen pro údržbu a sanaci povrchů silikátových povrchů ve stavebnictví, občanské i průmyslové vybavenosti, jakož i v zemědělství.

Příklad 1

Cementobetonový kryt vozovky z provzdušněného betonu B 33 vykazuje dle metodiky ČSN 2

1326 v KD-20 po 100 cyklech v 3% roztoku NaCl odpad 2 000 g/m . Na očištěný a mechanických nečistot zbavený povrch byla nanesena penetrace vodné epoxidové disperze s polyaminakrylátovým tvrdidlem. Penetračni kompozice sestávala z 1 hmotnostního dílu epoxidové pryskyřice dianového typu s molekulovou hmotou 390 obsahující 20 % hmotnostních dibutylftalátu a 2 hmotnostních dílů tvrdidla na bázi polyakrylátového kopolymerů s obsahem 15 % hmotnostních kyseliny akrylové, 20 % hmotnostních styrenu a 65 % hmotnostních etyl a butylakrylátů a metakrylátů neutralizovaných dietylentriaminem a jeho kondenzátem s fenolem o sušině 30 % hmotnostních a formaldehydem. Po homogenizaci byla hmota ředěna 4 hmotnostními díly vody a znovu dokona2 le promísena. Povrch betonu byl penetrován množstvím 190 g/m . Odolnost po 100 cyklech v KD-20 2 se zvýšila na odpad 650 g/m .

Příklad 2

Cementobetonový kryt vozovky dle příkladu 1 byl opatřen penetrací dle příkladu 1 a vrstvou plastbetonů, který při použití stejných složek obsahoval 1 díl epoxidové pryskyřice,.

díly tvrdidla, 1 díl vody a 3 díly, vše hmotnostně, elektrárenského popílku. Plastbeton byl nanesen vmnožství 310 g/m na napenetrovaný povrch. Odolnost systému po 100 cyklech 2 v KD-20 se zvýšila na odpad 0 g/m .

Příklad 3

Cementobetonový kryt dle příkladu 1 byl penetrován vodným koloidním roztokem polyakrylátové disperze obsahující v sušině 10 % kyseliny akrylové, 8 % kyseliny metakrylové, 30 % styrenu, 2 % etylhexylakrylátu a 50 % etylakrylátu, vše hmotnostně. Disperze byla vodou ředěna na 2,5% obsah sušiny a nanesena v množství 50 g/m na oschlý povrch betonu. Po zaschnutí byla nanesena druhá penetrace obsahující 1 díl epoxidové pryskyřice o molekulové hmotě 370 obsahující 16 % hmotnostních dioktylftalátu, 2 díly polyaminakrylátového tvrdidla připraveného z polyakrylátového kopolymerů obsahujícího 10 % kyseliny akrylové, 30 % styrenu a 60 % směsi etyl a butylakrylátů, vše hmotnostně, v neutralizované směsi dietylentriaminu a trietylpentaminu a jejich reakčním produktem s kresolem a formaldehydem a 4 díly vody, vše 2 hmotnostně. Druhá penetrace byla nanesena v množství 55 g/m . Na druhou penetraci byl nanesen plastbeton z téhož epoxidu a tvrdidla jako druhá penetrace s elektrárenským popílkem s hmot2 nostním složením dle příkladu 2 v množství 350 g/m s tím rozdílem, že epoxidová disperze obsahuje 3 díly hmotnostní styrenakrylátové disperze (Sokrat 2 804). Při teplotě vytvrzování 20 °C činil odpad v KD-20 po 100 cyklech 290 g/m^ po 48 hodinách a 0 g/m^ po 28 dnech.

Příklad 4

Cementobetonový kryt dle příkladu 1 s tím rozdílem, že obě penetrace byly provedeny vodnou disperzí obsahující 1 díl epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 400 s tvrdidlem, 0,4 dílu aduktů maleinizovaných mastných kyselin a tetraetylpentaminu, 1 dil polyvinylaoetát2 akrylátové disperze (Disapol) a 10 dílů vody. Odolnost v KD-20 se zvýšila na odpad 255 g/m .

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Kompozice pro ochranné úpravy silikátových povrchů proti působení venkovního prostředí a vodných roztoků zejména chloridů, uhličitanů, dusičnanů a sloučenin síry nejméně jednovrstvé, obsahující epoxidovou pryskyřici a polyaminická tvrdidla, případně pigmenty a plniva vyznačující se tím, že sestávají z 1 hmotnostního dílu epoxidové pryskyřice dianového typu o molekulové hmotností 350 až 550 případně obsahující až 30 % zvláčňovadel, zejména dibutylftalát, dibutylmaleát, dioktylftalát, 1,5 až 4 hmotnostních dílů polyaminických tvrdidel na'bázi polyaminakrylátových kondenzátů připravených z 5 až 80 hmotnostních dílů polyaminů se dvěma primárními aminoskupinami a jejich reakčních produktů s fenolem a/nebo krezolem a formaldehydem v ekvimolárních poměrech, 50 až 400 hmotnostních dílů 20 až 30% vodné disperze akrylátového kopolymeru tvořeného 10 až 15 % hmotnostními kyseliny akrylové a/nebo metakrylové,

   30 až 60 % hmotnostními alkylakřylátů s počtem uhlíkových atomů v molekule 2 až 8 a 20 až 55 % hmotnostními styrenu, a 1 až 90 hmotnostnícli dílů vody; případně obsahující až 5 hmotnostních dílů styrenakrylátových filmotvorných disperzí s obsahem až 5 % volných karboxylových skupin kyseliny akrylové a/nebo metakrylové, až 3 hmotnostní díly polyvinylacetátakrylátových disperzí, až 70 hmotnostních dílů pigmentů a plniv, zejména železitých pigmentů, elektrárenského popílku, jemně mletého kameniva, čedičových vláken, mletých skelných laminátů.