PL190915B1

PL190915B1 - Sposób uszczelniania porowatych materiałów budowlanych i zestaw uszczelniający do uszczelniania porowatych materiałów budowlanych

Info

Publication number: PL190915B1
Application number: PL345311A
Authority: PL
Inventors: Gerd Pleyers; Klaus Littmann
Original assignee: Gerd Pleyers
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2006-02-28
Also published as: BR9911996A; CA2334852C; CZ296776B6; EP1102731B2; HUP0103583A3; CA2334852A1; DE19828714A1; EP1102731B1; KR100596024B1; JP2002519289A; CN1307549A; DE59901084D1; AU5407199A; CN1187293C; ES2174633T5; DK1102731T3; HK1034954A1; RS50030B; US6572927B1; KR20010072650A

Abstract

1. Sposób uszczelniania porowatych mate- rialów budowlanych, znamienny tym, ze co najmniej jedna reaktywna substancje na bazie zywic epoksydowych, skladajacych sie z wol- nych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielo- funkcjonalnych rozcienczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy i/lub prepolimerów poliuretanowych o zawartosciach izocyjanianów od 2% do 30%, o lepkosci poni- zej 100 mPa·s w temperaturze 12°C doprowa- dza sie do materialu budowlanego i poddaje sie reakcji chemicznej az do prawie calkowitego wypelnienia ukladu porów i ich zamkniecia. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób uszczelniania porowatych materiałów budowlanych oraz zestaw uszczelniający do uszczelniania porowatych materiałów budowlanych.

Pod pojęciem materiałów budowlanych należy rozumieć również elementy konstrukcyjne, wykonane z takich materiałów budowlanych (na przykład mury, filary) lub budowle (na przykład mosty).

Dziedziną zastosowania wynalazku są wszelkiego rodzaju porowate materiały budowlane, które mogą kontaktować się z wodą.

Przykładowo, stykając się z ziemią elementy konstrukcyjne w większości przypadków są w bezpośrednim kontakcie z wodą, znajdującą się w gruncie, a więc są obciążone wodą. Przy tym rozróżnia się następujące obciążenia:

- spowodowanie wilgotnością gruntu, a więc woda znajdująca się w gruncie, związana kapilarnie i przewodzona dalej wskutek działania sił włoskowatości - również przeciwnie do siły ciężkości,

- spowodowane wodą swobodną, na przykład wodą z opadów atmosferycznych, wodą przesączającą się lub wodą odpływową w postaci płynnej lub skroplonej, która nie wywiera żadnego ciśnienia hydrostatycznego na uszczelnienie lub wywołuje jedynie okresowo nieznaczne ciśnienie hydrostatyczne,

- spowodowane wodą, stale wywierającą ciśnienie hydrostatyczne na uszczelnienie.

Uszczelnienie stykających się z ziemią elementów konstrukcyjnych w przypadku nowych budowli przeprowadza się w ramach warunków budowli w stanie surowym, jak również później przy naprawianiu substancji budowlanej i w przypadku błędnie wykonanych prac uszczelniających.

W ramach warunków nowych budowli, uszczelnienia (na przykład muru graniczącego z gruntem) umieszcza się powierzchniowo z zewnątrz lub jako tak zwaną poziomą blokadę instaluje się w spoinach wznoszonego muru. Oba środki można również przeprowadzić razem. Wykonanie konstrukcyjne oraz dobór przynależnego materiału są podane w DIN 18 195 „Bauwerksabdichtungen”, części I-10, Berlin, wydawca Beuth i w instrukcjach ibh „Bauwerksabdichtungen mit kaltverarbeitbaren, kunststoffmodifizierten Beschichtungsstoffen auf Basis Bitumenemulsionen 07.93” i „Bauwerksabdichtungen mit zementgebundenen starren und flexiblen Dichtungsschlammen 0.392”, wydawca Industrieverband Bauchemie und Holzschutzmittel e.V., Frankfurt.

Późniejsze prace uszczelniające służą z reguły do naprawy brakujących lub uszkodzonych poziomych blokad i ewentualnie są wykonywane w powiązaniu z wewnętrznie umieszczoną blokadą pionową. Do czasu naprawy zewnętrzny obszar jest w normalnych warunkach niedostępny lub udostępniany przy dużych nakładach.

Wymienione tutaj przypadki obciążenia odnoszą się oczywiście również do materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych, nie stykających się z ziemią, które z powodu warunków otoczenia mogą stykać się z wodą.

Znaczenie mają w tym przypadku elementy konstrukcyjne z betonu nieprzepuszczającego wody (beton WU), w których spoiny robocze, na przykład przyłączenie ściana-grunt, są uszczelniane planowo, na przykład przez wstrzykiwanie, podczas prac budowli w stanie surowym.

Dalszymi dziedzinami zastosowania są na przykład:

- ochrona antykorozyjna żelbetu przez odpychanie wody lub roztworów chloru (patrz również „Korrosionsschutzprinzip W” według „Richtlinie fur Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen części 1-4”, Berlin: Deutscher Ausschub fur Stahlbeton, DAfStb, 1991-1992).

- ochrona porowatych materiałów budowlanych przed cieczami szkodliwymi dla środowiska, na przykład elementy konstrukcyjne, które służą jako bariery wtórne - stacje benzynowe, wanny odbierające i tym podobne.

Dotychczasowy stan techniki lub praktyka uszczelniania porowatych materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych jest przedstawiony w poniższej tabeli:

190 915 B1

Czynnik uszczelniający Materiały/sposób (przykłady)
Uszczelnienie przed oddziaływaniem wody
Nowa budowla	Uszczelnienie pionowe (przed gruntem, płaskie nasypy)	-Gruba powłoka bitumiczna (szpachlowa nie powierzchniowe) - Bitumiczne pasma zgrzewalne
	Uszczelnienie poziome	- Osadzenie pasm bitumicznych lub pasm z tworzywa sztucznego w spoinie wspornej muru
	Późniejsze uszczelnienie spoiny roboczej (beton WU)	- Wbetonowanie taśm spoinowych - Osadzenie taśm pęczniejących przed procesem betonowania - Osadzenie węży iniekcyjnych przed procesem betonowania - wstrzykiwanie poliuretanów, zawiesin mikrocementowych lub tp. po procesie betonowania
	Uszczelnienie pionowe (nanoszenie od strony przestrzeni wewnętrznej, nanoszenie powierzchniowe	- Elastyczne lub sztywne szlamy uszczelniające -Tynki nie przepuszczające wody
Naprawa (nowa/stara budowla)	Uszczelnienie poziome	- Sposób cięcia poziomego z późniejszym osadzeniem np. wzmocnionych tworzywem sztucznym pasm bitumicznych - Wbijanie blach żłobkowanych ze stali szlachetnej
		- Sposób wstrzykiwania w wywiercone otwory (wprowadzanie ciśnieniowe lub bezciśnieniowe materiałów rozpuszczalnych w wodzie lub zawierających rozpuszczalnik)
Uszczelnienie przed oddziaływaniem innych cieczy
Nowa budowla/ stara budowla	Uszczelnienie pionowe ścian (powierzchnie ścian)	- Powlekanie powierzchniowe, z reguły wielowarstwowe
Poziome, płaskie uszczelnienie (powierzchnie podłóg)	- Powlekanie powierzchniowe, reguły warstwowe z uwzględnieniem dostatecznego uszorstnienia/odporności na zużycie, ewentualnie w kombinacji z bitumicznymi pasmami zgrzewanymi (np. specjalne -uszczelnienie mostów)

Z powyższej tabeli przeglądowej wynikają cztery sposoby postępowania przy uszczelnianiu elementów konstrukcyjnych, stykających się z ziemią:

1) Uszczelnienie jest nanoszone na podłoże (beton, mur, itp.,). W przypadku uszczelnienia umieszczonego przed gruntem przyjmuje się jako przypadek obciążenia „pozytywne ciśnienie cieczy”, a w przypadku umieszczenia od wewnątrz „negatywne ciśnienie cieczy”. Materiały stosowane dotychczas w tym obszarze można podzielić na trzy grupy (fig. 1). Impregnacje wnikają na około 1-30 mm w przestrzeń porów i oddziałują przez zmianę właściwości powierzchniowych ścianek porów, bez wypełniania porów lub tworzenia zamkniętych warstewek (fig. 1a). Utrwalacze nawierzchniowe przenikają na około 1-3 mm w przestrzeń porów, w tym obszarze całkowicie ją wypełniają i pokrywają zewnętrzną powierzchnię materiału budowlanego cienką warstewką (fig. 1b). Powłoki nie wnikają lub wnikają w niewielkiej mierze w materiał budowlany, te substancje oddziałują przez warstwę na zewnętrznej powierzchni materiału budowlanego (fig. 1c).

Uszczelnienie jest umieszczone później przez wstrzykiwanie w szczelinę lub pęknięcie (spoina robocza w betonie WU lub tym podobne). Przy tym szczelina lub pęknięcie jest wypełnione materiałem uszczelniającym, układ porów materiału budowlanego nie styka się z nim.

190 915 B1

Uszczelnienie jest umieszczone później przez wstrzykiwanie w układ porów, a układ porów materiału budowlanego jest na tyle wypełniony, na ile dopuszcza to zawartość substancji stałej wstrzykiwanego materiału i głębokość wnikania. Dotychczas stosowano z reguły materiały, które nie mogą całkowicie wypełnić układu porów po ich utwardzeniu.

Układ porów jest mechanicznie rozdzielany i częściowo zastąpiony przez nieprzepuszczalne wypełniacze. Wszystkie sposoby postępowania są stosowane również do nie stykających się z ziemią, porowatych materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych, które z powodu warunków otoczenia mogą stykać się z wodą lub innymi cieczami.

Niedogodności obecnych sposobów są następujące:

Uszczelnienie od wewnątrz porowatych materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych wymaga zarówno szczególnych materiałów, jak również rozwiązań konstrukcyjnych, które pozwalają na wychwytywanie negatywnych ciśnień cieczy, to znaczy wytrzymywanie naprężeń rozciągających, wywołanych przez oddziaływujące ciśnienie cieczy. Często na mur nanoszone są poszczególne powłoki przepuszczające wodę, wynoszące do wielu centymetrów grubości w wielu warstwach lub stosowane są „wanny z betonu WU”, które rozciągają się na całym obszarze przestrzeni wewnętrznej, stykającym się z ziemią. Oba sposoby wymagają bardzo dużych nakładów materiałowych i roboczych.

Zewnętrzne uszczelnienia przed oddziaływaniem wody są wykonywane z materiałów bitumicznych. Tutaj korzystnie stosuje się grube powłoki bitumiczne, które nie są odporne na zewnętrzne oddziaływania mechaniczne i charakteryzują się wysoką ceną materiałów. Uszkodzenia można spowodować na przykład przez ostre przedmioty (odłamki cegieł, i tym podobne), które przy ponownym napełnianiu wykopu budowlanego dziurawią miękką masę bitumiczną. Ponieważ powłoki nie wypełniają przestrzeni porów, dlatego materiał budowlany w przypadku uszkodzenia jest bezpośrednio dostępny dla wody.

Zewnętrzne uszczelnienia przed oddziaływaniem cieczy szkodliwych dla środowiska są wykonane w postaci kosztownych powłok.

Do późniejszych uszczelnień za pomocą wstrzykiwań stosuje się często częściowo hydrofobowe, nie wypełniające porów materiały o niskiej lepkości. Znane dotychczas materiały, które pracują na zasadzie wypełnienia porów, nie są w stanie całkowicie wypełnić porów (por. Pleyers G.: Ist eine Porenverengung żur Reduzierung kapillar aufsteigender Nauerfeuchte geeignet? Stuttgart: wyd. Fraunhofer IRB, 1998 - w: Jahresberichte Steinzerfall Steinkonservierung tom 6, 1994-1996, (Snethlage, R. (Ed.)), str. 157-163, 1998). Z wyników zamkniętego projektu badawczego wynika, że wszystkie materiały do wstrzykiwania w celu uszczelnienia przed oddziaływaniem wody, znajdujące się obecnie na rynku, nie nadają się do późniejszego uszczelniania murów nasyconych wodą (por. Sasse, H.R.; Pleyers, G: Reduzierung von Mauerwerksfeuchte - Untersuchung und Entwicklung chemischer Bohlrlochinjektionsverfahren als wirksame Horizontalsperre fur den nachtraglichen Einbau in Ziegelmauerwerk, Akwizgran: Institut fur Bauforschung, 1997 - Forschungsbericht nr 496, 1997, wydawnictwo IRB). Ponieważ przy wykonywaniu późniejszych uszczelnień należy wyjść od nasyconego wodą układu porów w czasie wstrzykiwania, to zwłaszcza dla tej dziedziny techniki uszczelniania istnieje zapotrzebowanie na wydajne materiały i sposoby.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie uszczelnienia porowatych materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych, takich jak:

- materiały budowlane wiązane cementem, jak betony, zaprawy, pumeksowe materiały budowlane, betony porowate i tynki,

- materiały budowlane-cegły, jak cegła kratówka lub cegła pełna,

- materiały budowlane wiązane wapnem, jak cegła wapienno-krzemowa, tynki wapienne i zaprawa wapienna, kamienie naturalne, jak piaskowce, tufy i wapienie przed wodą, roztworami soli, cieczami szkodliwymi dla środowiska naturalnego.

Uszczelnienie powinno być skuteczne we wszystkich wyżej wymienionych przypadkach obciążeń przez ciecze, ciecze stojące, jak również dodatnie i negatywne ciśnienie cieczy.

Zastosowane materiały powinny nadawać się przy wszystkich sposobach nanoszenia, na przykład nanoszenie pędzlem, zatapianie, nanoszenie szpachlą, wstrzykiwanie bezciśnieniowe, wstrzykiwanie ciśnieniowe.

Skuteczność uszczelnienia powinna być zapewniona na trwałe w warunkach każdej wilgotności podłożą aż do nasycenia wodą do czasu traktowania.

W porównaniu do znanych systemów powinien być zwiększony opór przed oddziaływaniem negatywnego ciśnienia wody.

190 915 B1

W porównaniu do znanych systemów powinna być zmniejszona wrażliwość na uszkodzenie, na przykład wskutek nieprawidłowego wypełnienia wykopu budowlanego.

W szczególnych przypadkach uszczelnienie powinno nadawać się do zwiększenia odporności na zużycie traktowanego elementu konstrukcyjnego i ewentualnie również do zwiększenia jego uszorstnienia, na przykład w przypadku przeznaczonych do ruchu samochodowego nawierzchni parkingowych.

Zadanie w odniesieniu do sposobu uszczelniania porowatych materiałów budowlanych zostało rozwiązane dzięki temu, że co najmniej jedną reaktywną substancję na bazie żywic epoksydowych, składających się z wolnych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielofunkcjonalnych rozcieńczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy i/lub prepolimerów poliuretanowych o zawartościach izocyjanianów od 2% do 30%, o lepkości poniżej 100 mPa-s w temperaturze 12°C doprowadza się do materiału budowlanego i poddaje się reakcji chemicznej prowadzącej do prawie całkowitego wypełnienia układu porów.

Korzystnie reakcją chemiczną przeprowadza się utwardzenie substancji albo reakcją chemiczną, przeprowadza się spienienie i utwardzenie substancji.

Zgodnie z wynalazkiem po reakcji chemicznej objętość układu porów zamyka się uszczelniające za pomocą wewnątrz kapilarnej wilgoci wywołującej pęcznienie substancji.

Zadanie w odniesieniu do zestawu uszczelniającego zostało rozwiązane dzięki temu, że zestaw składa się z substancji o niskiej lepkości, korzystnie o lepkości poniżej 100 mPa-s w temperaturze 12°C, utworzonej na bazie żywic epoksydowych, składających się z wolnych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielofunkcjonalnych rozcieńczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy i/lub prepolimerów poliuretanowych o zawartościach izocyjanianów między 2 a 30%.

Korzystnie zestaw co najmniej składa się z mieszaniny di- lub oligofunkcjonalnych związków epoksy i utwardzaczy oraz ewentualnych środków dyspergujących i innych substancji pomocniczych albo zestaw składa się z mieszaniny prepolimerów poliuretanowych i co najmniej jednego składnika z grupy rozpuszczalników, wody, emulgatorów, stabilizatorów piany, środków dyspergujących i innych substancji pomocniczych.

A więc do wnikania w układ porów zwykłych materiałów budowlanych stosuje się materiały jedno- lub wieloskładnikowe, które;

(1) wykazują niską lepkość (najwyżej < 100 mPa-s w temperaturze 12°C) i są pozbawione rozpuszczalnika i przez reakcję po traktowaniu materiału budowlanego tworzą masy wypełniające pory, które po utwardzeniu wykazują dostatecznie wyraźną zdolność pęcznienia przy oddziaływaniu zalegającej cieczy, lub (2) wykazują niską lepkość (najwyżej < 100 mPa-s w temperaturze 12°C), w przypadku reakcji po traktowaniu materiału budowlanego w układzie porów zwiększają swoją objętość, na przykład przez spienienie i po utwardzeniu wykazują dostatecznie wyraźną zdolność pęcznienia przy oddziaływaniu zalegającej cieczy.

Wspólną cechą obu możliwości rozwiązań jest całkowite zamknięcie traktowanych porów materiału budowlanego albo przez całkowite wypełnienie materiałami lub przez całkowite wypełnienie pianką o zamkniętych komórkach.

Materiałami według możliwości rozwiązania (1) są przykładowo rozcieńczone żywice epoksydowe, składające się z wolnych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielofunkcyjnych rozcieńczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy, które są zmieszane tuż przed wprowadzeniem w materiał budowlany. Do nanoszenia pędzlem albo szpachlą konsystencja może być regulowana przykładowo dzięki zastosowaniu odpowiednich środków dyspergujących od postaci rozcieńczonej do postaci pasty.

Materiałami według możliwości rozwiązania (2) są przykładowo modyfikowane prepolimery poliuretanowe z zawartością izocyjanianu wynoszącą 2 - 30%, którą przez odpowiednie emulgatory dysperguje się przed zastosowaniem za pomocą 40 - 95% masy wody lub rozpuszcza się za pomocą 40 - 95% masy odpowiedniego rozpuszczalnika. Katalizatory wywołują silne spienianie w celu zwiększenia objętości. Stabilizatory piany mogą dalej wspomagać tworzenie się piany. Do nanoszenia pędzlem albo szpachlą konsystencja może być regulowana przykładowo dzięki zastosowaniu odpowiednich środków dyspergujących od postaci rozcieńczonej do postaci pasty.

Ponadto rodzaj nanoszenia musi być dopasowany do zawartości wody w traktowanym podłożu. Wynika z tego każdorazowo szczególny rodzaj oddziaływania materiałów.

190 915 B1

Podłoże suche, a więc wsiąkliwe - możliwe jest bezciśnieniowe nasączenie, na przykład przez naniesienie powierzchniowe lub wstrzykiwanie bezciśnieniowe.

Materiał uszczelniający jest przyjmowany w układzie porów przez siły włoskowatości i tam utwardzony. Powstaje skuteczne uszczelnienie, które może być jeszcze polepszone dzięki dopływowi cieczy. Materiał przenika głęboko do porów i utwardza się jako masywne zamknięcie (fig. 2a) lub jako pianka o zamkniętych komórkach (fig. 2b).

Podłoże wilgotne, a więc na wsiąkliwe w sposób ograniczony

- możliwe jest jeszcze bezciśnieniowe nasączenie, na przykład przez naniesienie powierzchniowe lub wstrzykiwanie bezciśnieniowe.

Podłoże wilgotne, a więc nasiąkliwe w sposób ograniczony - możliwe jest jeszcze bezciśnieniowe nasączenie, na przykład przez naniesienie powierzchniowe lub wstrzykiwanie bezciśnieniowe.

Materiał uszczelniający jest przyjmowany w układzie porów przez siły włoskowatości i tam utwardzony. Ponieważ ścianki porów w chwili nanoszenia są zwilżane warstewką wody, to skuteczne uszczelnienie można umieścić jedynie z uwzględnieniem poniższych warunków:

Materiał uszczelniający wnika do przestrzeni porów, wypełnia je aż do zwilżonego wodą obszarów ścianek porów i w tym stanie utwardza się. Własne badania dowiodły, że obszar ścianek porów po utwardzeniu wprowadzonego materiału posiada w dalszym ciągu kapilarną wydajność nie traktowanego układu porów.

Zdolność do transportu wody, zwłaszcza zwilżonego wodą obszaru ścianek porów, jest w dostatecznym stopniu zredukowane dzięki odpowiednim czynnikom lub ich kombinacji. Przykładowo:

- po utwardzeniu w przypadku zalegającej wody musi występować dostateczna zdolność pęcznienia, aby zamknąć uszczelniająco zwilżony wodą obszar ścianek porów (fig. 2a i b).

- podczas utwardzania, wskutek przemieszania lub reakcji chemicznej, woda zostaje usunięta ze ścianek porów, a tym samym wytwarza się bezpośredni kontakt materiału wstrzykiwanego ze ściankami porów (fig. 2a i b).

Podłoże nasycone wodą, a więc nie nasiąkliwe - konieczne jest wprowadzanie ciśnieniowe.

W celu uzyskania żądanej objętości materiału budowlanego, materiał uszczelniający musi wypierać wodę, znajdującą się w układzie porów, przez wstrzykiwanie ciśnieniowe. Przy tym jednak na ściankach porów pozostaje nie do pominięcia warstewka wody. Stan po wstrzykiwaniu ciśnieniowym odpowiada stanowi po wstrzykiwaniu bezciśnieniowym w przypadku wilgotnego podłoża.

Dlatego też materiały do wstrzykiwania ciśnieniowego muszą posiadać te same właściwości, jakie zostały wcześniej wymienione, aby uzyskać stan końcowy, przedstawiony na fig. 2a i b. Dodatkowo dzięki ciśnieniowemu wprowadzaniu nie następuje nadmierne przemieszanie z wodą, znajdującą się w układzie porów.

Dzięki wynalazkowi można uszczelnić każdy rodzaj porowatych materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych, jak: materiały budowlane wiązane cementem, jak betony, zaprawy, pumeksowe materiały budowlane, betony porowate i tynki, materiały budowlane-cegły, jak cegła kratówka lub cegła pełna, materiały budowlane wiązane wapnem, jak cegła wapienno-krzemowa, tynki wapienne i zaprawa wapienna, kamienie naturalne, jak piaskowce, tufy i wapienie. Uzyskuje się uszczelnienie przed oddziaływaniem jakiegokolwiek rodzaju cieczy: wody, roztworów soli, cieczy szkodliwych dla środowiska naturalnego.

Uszczelnienie jest skuteczne we wszystkich wyżej wymienionych przypadkach obciążeń przez ciecz, ciecze stojące, jak również dodatnie i negatywne ciśnienie cieczy.

Użyte materiały nadają się do wszystkich sposobów nanoszenia, na przykład: nanoszenie pędzlem, zatapianie, nanoszenie szpachlą, wstrzykiwanie bezciśnieniowe, wstrzykiwanie ciśnieniowe.

Skuteczność uszczelnienia jest zapewniona na trwałe w warunkach każdej wilgotności podłoża, aż do nasycenia wodą do czasu traktowania.

Wstrzykiwanie ciśnieniowe jest szczególnie trwale zapewniona skuteczność uszczelnienia w przypadku wilgotnych i nasyconych wodą układów porów.

Zapewnione jest polepszenie ekonomiczności w porównaniu ze zwykłymi sposobami, ponieważ w przypadku zastosowanych produktów chodzi o tanio wytwarzane chemikalia.

190 915 B1

W porównaniu do grubych powłok, zastosowanie powierzchniowego uszczelnienia wymaga zastosowanie znacznie mniejszej ilości materiału. Dlatego do tego przypadku zastosowania uzyskano szczególne polepszenie ekonomiczności w porównaniu do tradycyjnych systemów.

Skuteczność i długotrwałość w przypadku obciążenia negatywne ciśnienie wody zdecydowanie zwiększono w porównaniu do tradycyjnych sposobów dzięki zakotwieniu materiałów w układzie porów.

W porównaniu do znanych sposobów zmniejszono wrażliwość na uszkodzenia, na przykład przez niewłaściwe wypełnienie wykopu budowlanego, ponieważ nie ma naniesionej powłoki, lecz występuje uszczelnienie w przestrzeni porów materiału budowlanego. Materiał budowlany chroni środek uszczelniający przed oddziaływaniem mechanicznym.

W szczególnych przypadkach, na przykład w przypadku nawierzchni parkingowych, przeznaczonych do ruchu samochodowego, za pomocą uszczelnienia według wynalazku, poza ochroną antykorozyjną, nawierzchnia spełnia wymogi co do odporności na zużycie i uszorstnienie. W przeciwieństwie do tradycyjnych sposobów nie są wymagane żadne dodatkowe czynniki, na przykład dodatkowa warstwa piasku kwarcowego.

Opis przykładów wykonania

W celu dowiedzenia skuteczności produktów dostępnych w handlu i materiałów według wynalazku przeprowadzono próby laboratoryjne według fig. 3. Opis doświadczenia jest przedstawiony i obszernie objaśniony we wspomnianej publikacji Sasse, Pleyers.

Do tej próby zastosowano rozcieńczoną, dwuskładnikową żywicę epoksydową, składającą się z produktu Bakelite®EPD-HD (A) z utwardzaczem Rutadur® TMD (B) w proporcji mieszaniny A do B 100 do 29 części masy. Wymienione substancje są produktami handlowymi firmy Bakelite AG, 47125 Duisburg, Varziner Strabe 49.

Naturalne kamienie o zamkniętych nawierzchniach o wymiarach 300 mm x 50 mm x 50 mm nasycono wodą poprzez ich składowanie w wodzie, trwające aż do stałej wartości masy. W wywiercony otwór, znajdujący się w środku nasyconego wodą kamienia naturalnego (patrz fig. 3 na lewo), każdorazowo dokonywano wstrzykiwania pod ciśnieniem około 6 · 10⁵ Pa około 6 bar). Podawano taką ilość żywicy epoksydowej, która jest wystarczająca do napełnienia układu porów naturalnego kamienia, dostępnego dzięki bezciśnieniowemu pochłanianiu wody.

Po następującym później 24-godzinnym składowaniu pod wodą w temperaturze 23°C, przedstawione na fig. 3 próbki do badań spreparowano lub zbadano pod względem szczelności.

Przez zważenie spreparowanych zgodnie z fig. 3 próbek kamieni można ustalić zdolność wchłaniania poszczególnych wycinków na różnych głębokościach, istotnych dla kapilarnego transportu wody. Woda, znajdująca się w zbiorniku, może jedynie odparować, jeśli przejdzie przez spreparowane odcinki kamienia. Jeżeli woda nie odparowuje, to pory kamienia są całkowicie zamknięte. Faktycznie odparowująca ilość wody kierowana do powierzchni próbki kamienia jest podana w kg/(m²-d).

Na fig. 4 są naniesione odparowane ilości, ustalone w tym doświadczeniu po 3, 5, 17 i 44 dniach, w porównaniu do odparowanej ilości nie traktowanego kamienia. Jest widoczne, że ilość wody, transportowana przez traktowany kamień jest niższa od ilości wody, transportowanej przez nie traktowany kamień i, że z upływem czasu dalej spada. Materiał pęcznieje wskutek zalegającej wody i wydajność transportowa porów spada aż do wartości około 0,02 - 0,03 kg/(m2-d).

W omówionej publikacji Sasse, Pleyersa stwierdzono i obszernie objaśniono, że wydajność transportowa porów musi być obniżona do wartości poniżej 0,1 kg/(m -d), aby zapewnić działanie poziomej blokady w murze. Ponadto w tym samym doświadczeniu testowano produkty dostępne w handlu dla tego przypadku zastosowania. Żaden z badanych produktów dostępnych w handlu nie uzyskał wyżej wymienionej wartości granicznej. Wszystkie produkty dopuszczały ilości transportowe 0,5 kg/(m -d) i powyżej.

Doświadczenie wyraźnie podkreśla szczególną przydatność sposobu według wynalazku i zestawu uszczelniającego według wynalazku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób uszczelniania porowatych materiałów budowlanych, znamienny tym. że co najmniej jedną reaktywną substancję na bazie żywic epoksydowych, składających się z wolnych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielofunkcjonalnych rozcieńczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy i/lub prepolimerów poliuretanowych o zawartościach izocyjanianów od 2% do 30%,

190 915 B1 o lepkości poniżej 100 mPa-s w temperaturze 12°C doprowadza się do materiału budowlanego i poddaje się reakcji chemicznej aż do prawie całkowitego wypełnienia układu porów i ich zamknięcia.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcją chemiczną przeprowadza się spienianie i utwardzenie substancji.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcją chemiczną przeprowadza się utwardzenie substancji.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że po reakcji chemicznej objętość układu porów zamyka się uszczelniająco za pomocą wewnątrz kapilarnej wilgoci.
5. Zestaw uszczelniający, znamienny tym, że składa się z substancji o niskiej lepkości, korzystnie o lepkości poniżej 100 mPa-s w temperaturze 12°C, utworzonej na bazie żywic epoksydowych, składających się z wolnych od rozpuszczalników, alifatycznych, wielofunkcjonalnych rozcieńczalników reaktywnych i aminowych, alifatycznych utwardzaczy i/lub prepolimerów poliuretanowych o zawartościach izocyjanianów między 2 a 30%.
6. Zestaw według zastrz. 5, znamienny tym, że co najmniej składa się z mieszaniny di- lub oligofunkcjonalnych związków epoksy i utwardzaczy oraz ewentualnych środków dyspergujących i innych substancji pomocniczych.
7. Zestaw według zastrz. 5, znamienny tym, że składa się z mieszaniny prepolimerów poliuretanowych i co najmniej jednego składnika z grupy rozpuszczalników, wody, emulgatorów, stabilizatorów piany, środków dyspergujących i innych substancji pomocniczych.