PL240630B1 - Dodatek do betonu z funkcją naprawczą - Google Patents
Dodatek do betonu z funkcją naprawczą Download PDFInfo
- Publication number
- PL240630B1 PL240630B1 PL403878A PL40387813A PL240630B1 PL 240630 B1 PL240630 B1 PL 240630B1 PL 403878 A PL403878 A PL 403878A PL 40387813 A PL40387813 A PL 40387813A PL 240630 B1 PL240630 B1 PL 240630B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- additive
- amount
- concrete
- volume
- dry weight
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 69
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims description 64
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims description 51
- 230000008439 repair process Effects 0.000 title claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 11
- 241000193395 Sporosarcina pasteurii Species 0.000 claims description 9
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 7
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 7
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N calcium aluminosilicate Chemical group [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 4
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 241000006382 Bacillus halodurans Species 0.000 description 1
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- 241000186541 Desulfotomaculum Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241001468175 Geobacillus thermodenitrificans Species 0.000 description 1
- 241000193386 Lysinibacillus sphaericus Species 0.000 description 1
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000204117 Sporolactobacillus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940097012 bacillus thuringiensis Drugs 0.000 description 1
- 210000004666 bacterial spore Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005059 dormancy Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009439 industrial construction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 238000009436 residential construction Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- -1 sawdust Substances 0.000 description 1
- 239000000429 sodium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical group [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 210000004215 spore Anatomy 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000011374 ultra-high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
PL 240 630 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest dodatek do betonu z funkcją naprawczą, w postaci mieszaniny przeznaczonej do zastosowania na etapie przygotowania mieszanki betonowej, zawierający składnik organiczny. Dodatek znajduje zastosowanie zwłaszcza w procesie wytwarzania prefabrykatów betonowych do zastosowań w budownictwie mieszkalnym i przemysłowym, ale także jako preparat naprawczy do napraw uszkodzeń elementów betonowych.
Mieszanka betonowa stanowi podstawowe tworzywo używane w budownictwie, uzyskiwane poprzez zmieszanie cementu stanowiącego spoiwo, z kruszywem i wodą. W szeregu rozwiązaniach do mieszanki betonowej dodawane są dodatki w przykładowych ilościach do 20% w stosunku do masy spoiwa, oraz domieszki w przykładowych ilościach do 5% masy cementu stanowiącego spoiwo. W zależności od przeznaczenia, poszczególne składniki betonu mają różną charakterystykę i różną zawartość w mieszance betonowej.
Przykładowo rozróżnia się beton ciężki o ciężarze powyżej 2600 kg/m3 do zastosowań specjalnych na przykład jako osłona przed promieniowaniem jonizującym, beton zwykły o ciężarze powyżej 2000 kg/m3 do wytwarzania konstrukcji żelbetowych oraz elementów betonowych drobnowymiarowych oraz beton lekki o ciężarze do 2000 kg/m3 do wytwarzania elementów przenoszących mniejsze obciążenia. Wreszcie rozróżnia się betony z uwagi na technologię jego wytwarzania, na przykład beton prefabrykowany lub beton monolityczny. Właściwości betonów są funkcją zastosowanych do mieszanek dodatków oraz technologii wytwarzania betonu. Beton jest materiałem o znacznej wytrzymałości na ściskanie, jednak o niskiej wytrzymałości na rozciąganie. Stąd dla poprawy tego parametru wyposaża się beton w zbrojenie i taki materiał znany jest pod określeniem żelbet.
Istotnym parametrem betonu jest jego trwałość określana często jako parametr wodoszczelności, nasiąkliwości lub odporności na działanie na zamrażanie i rozmrażanie oraz na działanie na przemian niskich i wysokich temperatur. Ma to szczególne znaczenie w budowlach przemysłowych, w tym w konstrukcjach hydrotechnicznych. Istotna jest tu więc jak najniższa przepuszczalność wody. Proces ten może się pogłębiać w przypadku zaistnienia samoistnych lub wywołanych czynnikami zewnętrznymi uszkodzeń mikrostruktury i makrostruktury wewnętrznej betonu oraz jego warstwy zewnętrznej. Wodoszczelność betonu uzyskuje się zwykle przez zastosowanie odpowiednich dodatków oraz wymaganej technologii wytwarzania i twardnienia betonu. Jednakże problemem pozostaje naprawa większych lub mniejszych uszkodzeń tworzywa betonowego, niewidocznych w wielu przypadkach w początkowej fazie powstawania uszkodzenia. Stąd rozpoczęte prace nad takim składem dodatków do mieszanki betonowej, który zapewnić mógłby samo naprawialność gotowego betonu. Stwierdzono, że tego rodzaju funkcję mogą zapewnić dodatki o charakterze organicznym.
W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego polskiego nr PL 202841 przedstawiono zastosowanie włókien organicznych jako dodatku do betonu ultra wysokowartościowego. W tym znanym rozwiązaniu przewidziano zastosowanie włókien organicznych o temperaturze topnienia niższej niż 300°C. Beton według tego rozwiązania składa się ze stwardniałej matrycy cementowej w której rozproszone są włókna metalowe.
W innym rozwiązaniu znanym z opisu zgłoszenia patentowego polskiego nr P 376766 przedstawiono dodatek stanowiący kompozycję zawierającą żywe kultury bakterii, zawierającą między innymi bakterie Bacillus denitrificans oraz Bacillus subtitis. Dodatek pozwala znacznie skrócić okres mineralizacji odpadów.
W kolejnym rozwiązaniu znanym z opisu patentowego USA nr US 8,182,604 przedstawiono sposób wytwarzania cementu o wysokiej wytrzymałości obejmujący zmieszanie substratu ze skuteczną ilością drobnoustrojów wytwarzających ureazę. To rozwiązanie może znajdować zastosowanie dla wytwarzania cementu do zastosowań w budownictwie, w górnictwie i w hydrotechnice, dla ograniczen ia zjawisk erozyjnych, a także w ochronie środowiska i dla zastosowań specjalnych.
Rozwiązanie według tego wynalazku pozwala uzyskać cement o wysokiej wytrzymałości poprzez ograniczenie stosunkowo wysokiego poziomu kalcytu w materiale wyjściowym.
Sposób polega na połączeniu substratu, ze skuteczną ilością drobnoustrojów wytwarzających ureazę czyli enzym hydrolizujący mocznik na tlenek węgla i amoniak, z mocznikiem oraz z jonami wapnia i z kalcytem. Sposób według tego wynalazku polega na wielokrotnym zastoso waniu wymienionych reagentów. Sposób według tego wynalazku może być stosowany w celu zachowania, przywrócenia lub wzmocnienia odporności zaprawy betonowej, na przykład w obiektach zabytkowych. Tak więc to znane rozwiązanie polega na zmieszaniu materiału wyjściowego z produkującymi ureazę drobnoustrojami,
PL 240 630 B1 mocznikiem, oraz jonami wapnia i kalcytu. Jony wapnia według tego znanego rozwiązania dodaje się do mieszaniny cementowej w postaci azotanu wapnia i/lub chlorku wapnia. Mikroorganizmem wytwarzającym ureazę według tego znanego rozwiązania jest bakteria z rodziny Bacillicae, z rodzaju Bacillus Sporosacina, Sporolactobacillus, Clostridium i Desulfotomaculum. Natomiast materiał wyjściowy we dług tego znanego rozwiązania zawiera gips, piaskowiec, ziemię, glinę, osady, trociny, karton, płytę wiórową, zaprawę lub miękkie drewno.
Kolejne znane rozwiązanie przedstawiono w opisie patentowym USA nr US 6,989,266 opublikowanym także jako WO 02/48069. Według tego znanego rozwiązania, beton wytworzony jest przez zmieszanie pasty cementowej zawierającej bakterie Bacillus subtitis, Bacillus thuringiensis, oraz Bacillus sphaericus w stosunku wagowym 0,1 do 50:0,1 do 50:0,1 do 50. Dalszym składnikiem betonu według tego znanego rozwiązania jest kruszywo, woda i następnie całość miesza się i utwardza. Kruszywo w tym znanym rozwiązaniu ma frakcję od 2,5 mm do 10 mm. Kruszywo w ilości od 1500 kg do 1950 kg jest mieszane z pastą cementową w ilości od 250 kg do 300 kg.
W dalszym rozwiązaniu, znanym z chińskiego opisu patentowego nr CN 102584073 przedstawione zostało rozwiązanie znanego dodatku samonaprawiającego materiały cementowe oraz sposób jego wykorzystania. Dodatek zawiera bakterie szczepów bakteryjnych Bacillus halodurans wyhodowanych znanym sposobem. Masa dodanego do cementu dodatku wynosi od 20% do 40%. Po utwardzaniu dodatku przez 24 godziny, dodatek jest nawilżany w łaźni wodnej w temperaturze 30°C. Po 5 dniach po zaaplikowaniu mieszaniny do pęknięcia w betonie, pojawiają się białe wykwity, a po 40 dniach szczelina w betonie jest całkowicie wypełniona.
W kolejnym rozwiązaniu, znanym z opisu patentowego chińskiego nr CN 102493494 przedstawiono znany sposób uszczelniania szczelin pionowych struktur betonowych z użyciem preparatu zawierającego mikroorganizmy. Sposób ten obejmuje etapy przygotowania i oczyszczenia pęknięć, uszczelnienie pęknięć przygotowanie roztworu zawierającego bakterie i wspomagającego roztworu soli, wtłaczania wymienionej mieszaniny do szczeliny oraz zamknięcia szczeliny. Bakterie wywołują tworzenie się węglanu wapnia w postaci osadu skutecznie wypełniającego szczelinę w strukturze betonu.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie receptury dodatku do betonu, nadającego się także do zastosowania jako samodzielny materiał naprawczy, gdzie zawarte bakterie osiągną przedłużony czas przeżycia w uśpieniu. Zadanie to rozwiązano zgodnie z zastrzeżeniem 1 oraz dalszymi zastrzeżeniami patentowymi.
Według wynalazku dodatek do betonu z funkcją naprawczą, zawiera cement w ilości od 20% do 35%, składnik organiczny w postaci bakterii z rodzaju Bacillus w ilości od 0,1% do 1,0%, mocznik o koncentracji od 40% do 50% czystego składnika w ilości od 0,2% do 0,5%, sproszkowane szkło o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości od 20% do 55%, oraz o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości od 0,1% do 23%, oraz zawiera popiół lotny krzemionkowy i/lub popiół lotny wapienny w ilości od 0,01% do 11%. Udział wszystkich składników wyrażono w procentach objętościowych suchej masy.
Według wynalazku dodatek do betonu charakteryzuje się tym, że zawiera metakaolinit w ilości od 1,4% do 2,5% objętościowych suchej masy dodatku oraz zeolit w ilości od 0,6% do 1 % objętościowych suchej masy dodatku.
Według wynalazku dodatek do betonu korzystnie zawiera bakterie Bacillus szczepu Bacillus pasteurii.
W rozwiązaniu według wynalazku, zeolit może stanowić glinokrzemian wapnia.
Dodatek może zawierać zamiast sproszkowanego szkła, piasek kwarcowy o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości od 20% do 55% objętościowych suchej masy.
Dodatek według wynalazku korzystnie może zawierać zamiast sproszkowanego szkła piasek kwarcowy o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości od 0,1% do 23% objętościowych suchej masy dodatku.
Dodatek według wynalazku ma postać suchej masy. Przed aplikacją korzystne jest dodanie wody do składu dodatku. Może to być zrealizowane także poprzez wprowadzenie dodatku do mieszanki betonowej zawierającej wodę.
W innej wersji dodatek według wynalazku może być wykorzystany jako samodzielna zaprawa do usuwania uszkodzeń istniejących obiektów budowlanych. W tym przypadku, do składu dodatku według wynalazku dodaje się wodę i całość miesza się do otrzymania zaprawy o jednolitej konsystencji.
W przypadku przygotowania z dodatku według wynalazku zaprawy uszczelniającej, woda użyta do rozprowadzenia dodatku według wynalazku powinna mieć temperaturę od 30°C do 60°C.
PL 240 630 B1
Według wynalazku zaproponowano dodatek do betonu z funkcją naprawczą. Jak stwierdzono w wyniku badań, beton wytworzony z dodatkiem według wynalazku, zawierający dodatek w postaci mieszanki metakaolinu, zeolitu oraz bakterii bacillus paste urii charakteryzuje się nieoczekiwanymi własnościami. Stwierdzono, że kiedy dojdzie do uszkodzenia elementu betonowego zawierającego dodatek według wynalazku, bakterie bacillus pasteurii w kontakcie z wodą o podwyższonej temperaturze uaktywniają się w otoczeniu szczeliny, wytwarzając tam mieszaninę kalcytu czyli węglanu wapnia wypełniając pęknięcie i łącząc uszkodzone elementy betonowe w całość. Ostateczna wytrzymałość wypełnionego miejsca jest taka sama jak otaczającego materiału. Dodatek według wynalazku okazał się bardzo dobrym rozwiązaniem w przypadku remontów lub napraw uszkodzonych istniejących struktur betonowych. Drobnoustroje Bacillus pasteurii zawarte jako składnik betonu zaczynają aktywują się tylko w kontakcie z wodą, przy czym germinację wyzwala specyficzne pH materiału przy jednoczesnym wytwarzaniu węglanu wapnia. Tak więc beton zawierający dodatek według wynalazku może sam naprawiać własne spękania. Ważnym składnikiem, niezbędnym do rozwoju i wzrostu bakterii jest woda. W czasie braku kontaktu z wodą, zarodniki bakterii pozostają uśpione. Do życia budzi je dopiero woda, która przesiąka przez drobne pory betonu lub w przypadku uszkodzenia struktury, przez powstałe pęknięcia. Jak to stwierdzono w wyniku badań, beton z dodatkiem według wynalazku, zawierającym poza drobnoustrojami Bacillus pasteurii, dodatek metakaolinu oraz zeolitu, może sam zasklepiać mikrospękania dzięki zawartym w nim bakteriom, wytwarzającym węglan wapnia. Przetrwalniki w obecności metakaolinu oraz zeolitu uzyskują wysoką odporność i charakteryzują się zwiększonym stopniem przeżycia w silnie zasadowym odczynie betonu i pozostają w uśpieniu aż do czasu pojawienia się wody. Stopień przeżycia bakterii jest kluczowym parametrem skuteczności działania bakterii Bacillus pasteurii.
Jak to stwierdzono doświadczalnie, w obecności wody bakterie zawarte w dodatku według wynalazku zaczynają wytwarzać węglan wapnia, zasklepiając szczeliny o szerokości nawet do 0,5 milimetra.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania, ilustrujących dodatek do mieszanki betonowej jako mieszaninę składników. Te same mieszaniny z domieszką wody stanowią zaprawę naprawczą do uszkodzonych elementów betonowych.
P r z y k ł a d I
Według wynalazku, dodatek do mieszanki zawiera cement portlandzki w ilości od 20% objętościowych suchej masy całości dodatku, oraz mocznik o koncentracji 40% w ilości od 0,2% objętościowych suchej masy. Składnik organiczny stanowią bakterie szczepu Bacillus pasteurii w ilości 0,1% suchej masy. Dodatek zawiera jako kolejne składniki metakaolinit w ilości 1,4% objętościowych suchej masy oraz zeolit w ilości 0,6% objętościowych suchej masy. Zeolit stanowi glinokrzemian sodu. W innym przykładzie wykonania zeolit może stanowić glinokrzemian wapnia. Pod pojęciem suchej masy rozumie się w tym opisie patentowym całkowitą masę dodatku według wynalazku, przed dodaniem go do mieszanki betonowej.
Jako kolejny składnik przewidziano w tym przykładzie wykonania popiół lotny krzemionkowy w ilości od 0,01% objętościowych suchej masy dodatku, W innych przykładach wykonania ten dodatek może stanowić mieszaninę popiołu lotnego krzemionkowego oraz popiołu lotnego wapiennego.
W opisywanym przykładzie wykonania, dalszy składnik dodatku według wynalazku stanowi sproszkowane szkło o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości 20% objętościowych suchej masy dodatku.
Sproszkowane szkło w innych przykładach wykonania może mieć także granulację od 0,3 mm do 2 mm i wówczas stanowi 23% objętościowych suchej masy dodatku.
P r z y k ł a d II
Według wynalazku, dodatek do mieszanki zawiera cement portlandzki w ilości do 35% objętościowych suchej masy całości dodatku, oraz mocznik o koncentracji 50% w ilości 0,5% objętościowych suchej masy. Składnik organiczny stanowią bakterie szczepu Bacillus pasteurii w ilości 1% suchej masy. Dodatek zawiera jako kolejne składniki metakaolinit w ilości 2,5% objętościowych suchej masy oraz zeolit w ilości 1% objętościowych suchej masy.
W tym przykładzie wykonania jako kolejny składnik przewidziano popiół lotny krzemionkowy lub popiół lotny wapienny w ilości 11% objętościowych suchej masy dodatku. W innych przykładach wykonania ten dodatek może stanowić mieszaninę popiołu lotnego krzemionkowego oraz popiołu lotnego wapiennego.
W opisywanym przykładzie wykonania, dalszy składnik dodatku według wynalazku stanowi sproszkowane szkło o granulacji od 0,3 mm do 2 mm, w ilości 0,1% objętościowych suchej masy dodatku oraz o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości 55% suchej masy dodatku.
Claims (5)
- PL 240 630 B1P r z y k ł a d IIIW kolejnym przykładzie wykonania, w recepturze według przykładu II, zamiast sproszkowanego szkła dodano jako składnik dodatku piasek kwarcowy o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości 20% oraz o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości 23% objętościowych suchej masy dodatku.W dalszych przykładach wykonania, dodatek może zawierać zamiast sproszkowanego szkła piasek kwarcowy o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości 23% objętościowych suchej masy dodatku.Zastrzeżenia patentowe1. Dodatek do betonu z funkcją naprawczą, zawierający cement w ilości od 20% do 35%, składnik organiczny w postaci bakterii z rodzaju Bacillus w ilości od 0,1% do 1,0%, mocznik o koncentracji od 40% do 50% czystego składnika w ilości od 0,2% do 0,5%, sproszkowane szkło o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości od 20% do 55%, oraz o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości od 0,1% do 23% oraz zawierający popiół lotny krzemionkowy i/lub popiół lotny wapienny w ilości od 0,01% do 11% przy czym udział wszystkich składników wyrażono w procentach objętościowych suchej masy, znamienny tym, że zawiera metakaolinit w ilości od 1,4% do 2,5% objętościowych suchej masy dodatku oraz zeolit w ilości od 0,6% do 1% objętościowych suchej masy dodatku.
- 2. Dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że bakterie Bacillus stanowią bakterie szczepu Bacillus pasteurii.
- 3. Dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że zeolit stanowi glinokrzemian wapnia.
- 4. Dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zamiast sproszkowanego szkła, piasek kwarcowy o granulacji od 0,1 mm do 0,3 mm w ilości od 20% do 55% objętościowych suchej masy dodatku.
- 5. Dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zamiast sproszkowanego szkła piasek kwarcowy o granulacji od 0,3 mm do 2 mm w ilości od 0,1% do 23% objętościowych suchej masy dodatku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403878A PL240630B1 (pl) | 2013-05-14 | 2013-05-14 | Dodatek do betonu z funkcją naprawczą |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403878A PL240630B1 (pl) | 2013-05-14 | 2013-05-14 | Dodatek do betonu z funkcją naprawczą |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL403878A1 PL403878A1 (pl) | 2014-05-12 |
| PL240630B1 true PL240630B1 (pl) | 2022-05-09 |
Family
ID=50636985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL403878A PL240630B1 (pl) | 2013-05-14 | 2013-05-14 | Dodatek do betonu z funkcją naprawczą |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240630B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL423560A1 (pl) * | 2017-11-23 | 2019-06-03 | Walbet A D K Walkowiak Spolka Jawna | Zintegrowany aktywator samonaprawy betonu oraz mieszanka betonowa z aktywatorem zintegrowanym i jej zastosowanie |
-
2013
- 2013-05-14 PL PL403878A patent/PL240630B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL403878A1 (pl) | 2014-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jonkers | Self healing concrete: a biological approach | |
| Tziviloglou et al. | Bio-based self-healing concrete: from research to field application | |
| Türkmen | Influence of different curing conditions on the physical and mechanical properties of concretes with admixtures of silica fume and blast furnace slag | |
| CN102491700B (zh) | 冻结法施工配套高性能恒负温混凝土 | |
| RU2014146785A (ru) | Размерностабильные геополимерные композиции и способ | |
| KR101912328B1 (ko) | 비산먼지를 저감할 수 있는 친환경 레미콘 조성물 | |
| US20250296879A1 (en) | Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems | |
| CN103755213A (zh) | 一种多功能高效混凝土防水剂的制备方法 | |
| CN102603235A (zh) | 一种碳纳米管水泥基防水材料及其制备方法 | |
| JP2018203582A (ja) | 防水材 | |
| Chattopadhyay | Genetically-enriched microbe-facilitated self-healing nano-concrete | |
| Sarıdemir et al. | Effect of elevated temperatures on properties of high strength mortars containing ground calcined diatomite with limestone sand | |
| Sawant et al. | Utilization of neutralized red mud (industrial waste) in concrete | |
| Degirmenci et al. | Chemical resistance of pozzolanic plaster for earthen walls | |
| Kamal | Recycling of fly ash as an energy efficient building material: a sustainable approach | |
| CN104909589A (zh) | 一种节能环保型水泥 | |
| KR20250065547A (ko) | 시멘트질 조성물 제조 방법에서의 염수 사용 및 이의 용도 | |
| CN1800291A (zh) | 堵漏防水材料 | |
| Devarajan et al. | A short review on substantial role of geopolymer in the sustainable construction industry | |
| CN101186482A (zh) | 利用粉煤灰陶粒制造轻质仿天然文化石的方法 | |
| PL240630B1 (pl) | Dodatek do betonu z funkcją naprawczą | |
| CN108706944A (zh) | 一种利用钡渣制备的磷石膏轻质板材及其制备方法 | |
| Mukherjee et al. | A biological route for producing low energy binders | |
| Hammad et al. | State-of-the-Art Report: The Self-Healing Capability of Alkali-Activated Slag (AAS) Concrete. Materials 2023, 16, 4394 | |
| Zahran et al. | Self-healing of cracked concrete with bacterial approach |