PL244165B1 - Zaprawa cementowa o niskim podciąganiu kapilarnym - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zaprawa cementowa o niskim podciąganiu kapilarnym przeznaczona do wykonywania posadzek, mająca w swoim składzie cement portlandzki CEM 1 42,5R oraz suszony piasek, która charakteryzuje się tym, że składa się cementu portlandzkiego CEM 1 42,5R w ilości 0,5 cz. wag., wody w ilości 0,34 cz. wag., suszonego piasku w ilości 2,14 cz. wag. oraz szkła wodnego sodowego w ilości 0,005 cz. wag.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zaprawa cementowa o niskim podciąganiu kapilarnym przeznaczona do wykonywania posadzek.

Znana jest z polskiego zgłoszenia patentowego P.304210 zaprawa cementowa przewodząca prąd elektryczny, która składa się z: 10 do 40% wagowych cementu, 0,5 do 80% wagowych węglika krzemu, 0,5 do 20% wagowych grafitu, do 20% wagowych wypełniacza włóknistego nieprzewodzącego bądź przewodzącego, 0,1 do 10% wagowych wolnej krzemionki, 0,2 do 3% wagowych plastyfikatora, do 5% wagowych środka retencyjnego, do 15% wagowych barwnika, 0,5 do 80% wagowych wypełniacza mineralnego oraz wody w ilości niezbędnej do uzyskania zaczynu cementowego.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 146757 znany jest sposób wytwarzania zaprawy, zwłaszcza do wykonywania podkładów podłogowych, w którym jako materiał wiążący stosuje się kompozycję spoiwa gipsowego w ilości 600 do 900 części wagowych i cementu portlandzkiego lub jego odmiany w ilości 100 do 400 części wagowych, jako wypełniacz stosuje się piasek w ilości 600 do 2000 części wagowych i ewentualnie pył lub mączkę mineralną korzystnie wapienną w ilości do 800 części wagowych, jako upłynniacz stosuje się żywicę melaminowo-formaldehydową w ilości 10 do 70 części wagowych i wodę zarobową w ilości 400 do 800 części wagowych. Do zaprawy dodaje się również jeden lub kilka cukrów, korzystnie melasy w ilości 1 do 10 części wagowych oraz mocznik w ilości 1 do 15 części wagowych.

Z polskiego opisu patentowego PL 149598 znana jest samopoziomująca masa posadzkowa zawierająca mielony klinkier portlandzki w ilości 24 do 32% wagowych, cement glinowy w ilości 0,8 do 2,4% wagowych, mączkę anhydrytową w ilości 4 do 8% wagowych, piasek w ilości 32 do 40% wagowych, mielony kamień wapienny w ilości 6 do 8% wagowych, gips budowlany w ilości do 1,2% wagowych, lignosulfonian wapniowy w ilości 0,16 do 4% wagowych oraz wodę w ilości 20 do 21,6% wagowych. Zamiast pyłu wapiennego stosuje się również mielony granulowany żużel wielkopiecowy lub żużel pomiedziowy w ilości 6 do 8% wagowych.

Z polskiego opisu patentowego PL 171079 znany jest sposób otrzymywania samorozlewnej zaprawy cementowej do wykonywania monolitycznych podkładów podłogowych i posadzek, polegający na wymieszaniu kompozycji materiałów wiążących, wypełniacza w postaci piasku kwarcowego i kompozycji modyfikatorów z wodą zarobową. W sposobie jako kompozycję materiałów wiążących stosuje się mieszankę cementu portlandzkiego w ilości 56 do 68 części wagowych, klinkieru samorozpadowego DK zawierającego od 15,5 do 26,5% wagowych siedmioglinianu dwunastowapniowego w ilości 5 do 15 części wagowych, gipsu dwuwodnego w ilości 5 do 9 części wagowych i popiołu lotnego w ilości 10 do 30 części wagowych, jako wypełniacz stosuje się piasek kwarcowy w ilości 80 do 120 części wagowych. Jako kompozycję modyfikatorów stosuje się, w stosunku do masy kompozycji materiałów wiążących, mieszaninę lignosulfonianu wapniowego w ilości 0 do 0,4%, urotropiny w ilości 2 do 8%, upłynniacza korzystnie na bazie sulfonowanej melaminy i naftalenu w ilości 0,5 do 4,5%, modyfikowanej krzemionki w ilości 0,1 do 0,3% oraz eteru celulozowego w ilości 0,1 do 0,2% po czym całość łączy się z wodą zarobową w ilości 30 do 50 części wagowych.

W celu obniżenia podciągania kapilarnego najczęściej wykonuje się różnego rodzaju izolacje oraz stosuje się gotowe zaprawy cementowe. Wykonywanie izolacji jest czasochłonne i kosztowne oraz obarczone ryzykiem wadliwego wykonania. Z uwagi na występowanie ryzyka nieszczelności izolacji poszukuje się rozwiązań mających na celu jej zredukowanie lub wyeliminowanie - zazwyczaj stosuje się odpowiednio dobraną zaprawę o niskim podciąganiu kapilarnym.

Znane z literatury naukowej i fachowej oraz opisów patentowych zaprawy cementowe o niskim podciąganiu kapilarnym sporządza się w postaci kompozycji zawierającej w swoim składzie cement, piasek kwarcowy oraz zazwyczaj, ale niekoniecznie, różnego rodzaju dodatki i domieszki. Znane zaprawy cementowe o niskim podciąganiu kapilarnym modyfikuje się przykładowo poprzez użycie kruszywa z recyklingu, użycie gotowych zapraw cementowych mających w swoim składzie już dobrane dodatki, które mają zapobiegać nie tylko podciąganiu kapilarnemu, ale również innym problemom.

Celem wynalazku jest opracowanie składu zaprawy cementowej o niskim podciąganiu kapilarnym.

Przeprowadzone próby wykazały, że powyższe cechy posiada zaprawa według wynalazku, w której skład wchodzą wymieszane ze sobą: cement portlandzki CEM I 42,5R w ilości 0,5 cz. wag., woda w ilości 0,34 cz. wag., suszony piasek kwarcowy, granitowy lub bazaltowy w ilości 2,14 cz. wag. oraz szkło wodne sodowe w ilości 0,005 cz. wag.

Zaprawa cementowa według wynalazku charakteryzuje się niskim podciąganiem kapilarnym. Wynalazek jest dogodny w użyciu i może być stosowany do wykonania posadzek o niskim podciąganiu kapilarnym oraz jako rozwiązanie problemu nadmiernego zawilgocenia ścian murowanych. Główną korzyścią wynikającą z zastosowania szkła wodnego jest znaczące obniżenie wskaźnika podciągania kapilarnego zaprawy. Szkło wodne dodawane jest do zaprawy cementowej w bardzo małych ilościach, dzięki temu koszty związane z jego użyciem są niewielkie. Jest to środek nietoksyczny, nie jest niebezpieczny oraz jest przyjazny środowisku naturalnemu. Ponadto, szkło wodne nie wchodzi łatwo w reakcję z innymi związkami, co oznacza, że jest dość stabilne. Na potrzeby wynalazku zastosowanie znajduje szkło wodne sodowe, w które wchodzi Na2O+SiO2 w ilości od 30% wag. do 40% wag. oraz reszta woda.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia krzywą uziarnienia piasku kwarcowego, fig. 2 krzywą uziarnienia piasku granitowego, a fig. 3 krzywą uziarnienia piasku bazaltowego.

Przykład 1

Składnik A - cement portlandzki CEM I 42,5R w ilości 0,5 kg,

Składnik B - woda w ilości 0,34 kg.

Składnik C - piasek suszony kwarcowy o frakcji 0-2 mm i o gęstości objętościowej 2,62 w ilości 2,14 kg,

Składnik D - szkło wodne sodowe w ilości 0,005 kg.

Skład szklą wodnego: Na2O+SiO2 w ilości wagowej 30%, reszta woda.

Przykład 2

Składnik A - cement portlandzki CEM I 42,5R w ilości 0,5 kg,

Składnik B - woda w ilości 0,34 kg.

Składnik C - piasek suszony granitowy o frakcji 0-2 mm i o gęstości objętościowej 2,60 w ilości 2,14 kg,

Składnik D - szkło wodne sodowe w ilości 0,005 kg.

Skład szkła wodnego: Na2O+SiO2 w ilości wagowej 30%, reszta woda

Przykład 3

Składnik A - cement portlandzki CEM I 42,5R w ilości 0,5 kg,

Składnik B - woda w ilości 0,34 kg,

Składnik C - piasek suszony bazaltowy o frakcji 0-2 i gęstości objętościowej 3,07 w ilości

2,14 kg,

Składnik D - szkło wodne sodowe w ilości 0,005 kg.

Skład szkła wodnego: Na2O+SiO2 w ilości wagowej 40%, reszta woda.

W celu wytworzenia zaprawy według powyższych składów, składniki A, B, C i D miesza się mieszadłem stalowym do zapraw aż do uzyskania jednorodnej konsystencji. Celem sprawdzenia właściwości kapilarnych przedmiotowej zaprawy wymieszaną do jednorodnej konsystencji mieszankę cementową przeniesiono do form o wymiarach 40x40x160 [mm]. Po 24 godzinach wytworzone belki zostały rozformowane i przeniesione w suche miejsce o temperaturze pomieszczenia 20 ± 2°C. Po 28 dniach dojrzewania belki zostały poddane badaniu podciągania kapilarnego.

Zastosowanie zaprawy cementowej z użyciem szkła wodnego umożliwiło uzyskanie niskiego wskaźnika podciągania kapilarnego. Dla przykładu 1 podciąganie kapilarne zaprawy cementowej wyniosło - 37 mm, dla przykładu 2 - 37 mm oraz dla przykładu 3 - 39 mm.

Dla porównania, w przypadku wykonania zaprawy cementowej bez wykorzystania szkła wodnego podciąganie kapilarne zaprawy cementowej z użyciem piasku kwarcowego wynosiło 95 mm, podciąganie kapilarne zaprawy cementowej z użyciem piasku granitowego wynosiło 94 mm, natomiast podciąganie kapilarne zaprawy cementowej z użyciem piasku bazaltowego wynosiło 97 mm

Claims (4)

1. Zaprawa cementowa o niskim podciąganiu kapilarnym mająca w swoim składzie cement portlandzki CEM I 42,5R oraz suszony piasek, znamienna tym, że składa się z cementu portlandzkiego CEM I 42,5R w ilości 0,5 cz. wag., wody w ilości 0,34 cz. wag., suszonego piasku w ilości 2,14 cz. wag. oraz szkła wodnego sodowego w ilości 0,005 cz. wag.

2. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że suszony piasek stanowi piasek kwarcowy.

3. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że suszony piasek stanowi piasek granitowy.

4. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że suszony piasek stanowi piasek bazaltowy.