PL248446B1 - Sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności, charakteryzujący się tym, że masę zarobową poddaje procesowi naważania i mieszania surowców w zamkniętych warunkach w temperaturze 5 do 25°C, następuje poddaje procesowi stabilizacji i ujednorodnienie mieszanki, po czym prowadzi proces formowania w dwóch fazach, po czym następuje rozformowanie wyrobu, przy czym obie fazy przebiegają w sposób płynny, po czym w rozformowany wyrób w miejsca wydrążeń kanałowych wtłacza pod ciśnieniem, pianę mineralną, którą stanowi zawiesina wodna na bazie cementu oraz znana wodna piana, która po zastygnięciu daje właściwości termoizolacyjne, następnie zaformowane i wypełnione materiałem termoizolacyjnym pustaki poddaje procesowi dojrzewania o przyspieszonej hydratacji i twardnienia z cyrkulacją powietrza, gdzie wyrób uzyskuje wytrzymałość transportową wynoszącą wytrzymałości końcowej dojrzałego elementu, następnie usuwa nadmiar wtłoczonej piany, paletyzuje i składa na placu składowym, gdzie dojrzewa przez kolejne 28 dni do osiągnięcia pełnej wytrzymałości.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności.

Znany jest z opisu zgłoszenia wynalazku P. 424138 sposób wypełniania komory pustaków ściennych materiałem izolacyjnym oraz komponent przegrody budowlanej do izolacji cieplnej otrzymywany tym sposobem. Sposób wypełniania komory pustaków ściennych materiałem izolacyjnym polegający na przygotowaniu materiału izolacyjnego, a następnie wypełnieniu komory pustaka materiałem izolacyjnym, charakteryzuje się tym, że przygotowuje się przestrzenną formę, której wymiary dopasowuje się do wielkości komory pustaka, przy czym w przypadku komory pustaka o kształcie w przekroju poprzecznym wielościanu długość wewnętrzna (a) formy jak i szerokość wewnętrzna (b) formy jest większa w zakresie od 1% do 7% w stosunku do długości (a’) i szerokości (b’) komory, zaś w przypadku komory pustaka o kształcie w przekroju poprzecznym okrągłym, średnica wewnętrzna (c) formy jest większa w zakresie od 1% do 7% w stosunku do średnicy komory pustaka, zaś wysokość (d) formy w każdym przypadku jest równa lub jest większa od wysokości (d’) komory pustaka, a ponadto jako materiał izolacyjny przygotowuje się piankę poliuretanową otwartokomórkową lub zamkniętokomórkową w ten sposób, że przestrzeń formy wypełnia się znanymi komponentami pianki zawierającymi składnik poliolowy, czynnik spieniający i składnik izocyjanianowy, a następnie wyjmuje się z formy uformowaną z pianki poliuretanowej kształtkę poliuretanową, po czym kształtkę poliuretanową ściska się do wymiarów umożliwiających umieszczenie jej w komorze pustaka, a następnie wypełnia się komorę pustaka kształtką poliuretanową. Przedmiotem zgłoszenia jest ponadto komponent przegrody budowlanej do izolacji cieplnej.

Znany jest z opisu patentowego PL 173493 sposób wytwarzania ściany mozaikowej jako elementu budowlanego i urządzenie do wytwarzania ściany mozaikowej. Sposób polega na tym, że na roboczej płaszczyźnie montażowego stołu układa się mozaikowe elementy ściany w układzie odwróconym, a całość pokrywa się warstwą próżniowej folii i wysysa powietrze spod folii, a na folie nakłada się dwie warstwy mat przesycając je żywicą syntetyczną. Tak wytworzoną matrycę nagatywową zdejmuje się ze stołu, obraca o 180° i kładzie ponownie na roboczej płaszczyźnie stołu. Na dno matrycy negatywnej kładzie się folię, spod której wysysa się powietrze, a następnie we wgłębienia matrycy układa się mozaikowe elementy, które pokrywa się warstwą samoutwardzalnego wodoodpornego żelu, a po utwardzeniu żelu pokrywa się co najmniej dwoma warstwami mat z włókna szklanego, które przesyca się żywicą. Na maty układa się elementy konstrukcyjne ściany, a powstałe pustki wypełnia się kształtkami i ponownie całość pokrywa matami i przesącza żywicą. Po wyjęciu ściany z matrycy zrywa się folię zewnętrzną, a ewentualne szczeliny wypełnia znanym materiałem wypełniającym. Zespół montażowy stanowi płyta stołu z układem wewnętrznych kanałów, których wloty zlokalizowane są na roboczej płaszczyźnie stołu, a wyloty połączone są zbiorczymi przewodami z próżniową pompą.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności, polegający na przygotowaniu mieszanki betonowej, zaformowaniu, wypełnieniu materiałem izolacyjnym w postaci mineralnej piany o właściwościach termoizolacyjnych, charakteryzujący się tym, że masę zarobową stanowiącą: cement CEM II A-M (S-LL) 52,5N w ilości 8%, popiół lotny krzemionkowy w ilości 2%, piasek średni 0-2 mm w ilości 8%, keramzyt 0-6 mm w ilości 34,5%, keramzyt 4-10 mm w ilości 37,4%, domieszkę PCE uplastyczniająco-stabilizującą w ilości 0,1%, wodę zarobową w ilości 10%, przy czym piasek o wilgotności 4,5 do 5,0% i składzie ziarnowym: sito 2 mm 2 do 3%, sito 1 mm 15 do 16%, sito 0,5 mm 27 do 32%, sito 0,125 mm 15 do 20%, sito 0,063 mm 1 do 1,5% i pyły do 1,5%, keramzyt o frakcji 0-6 mm i 4-10 mm o wilgotności 3,0 do 3,5%, poddaje się procesowi naważania i mieszania surowców w zamkniętych warunkach w temperaturze 5 do 25°C w następującej kolejności: na sucho miesza się zadozowany piasek i keramzyt obu frakcji w czasie 30 s, następnie dozuje się połowę wody zarobowej i dozuje się spoiwo w postaci cementu i popiołu wraz z 1/4 wody zarobowej w czasie mieszania 60 s, po czym dozuje się domieszkę polikarboksylową i ostatnią część wody po korekcie sondy wilgotności, następnie poddaje się procesowi stabilizacji i ujednorodnienia mieszanki w czasie 30 s w temperaturze 5 do 25°C i wilgotności mieszanki W/C 0,4, po czym prowadzi się proces formowania w dwóch fazach: w pierwszej fazie wypełnia się formę mieszanką betonową w czasie 21 s, przy czym zasyp ma charakter objętościowy i przebiega przy udziale wibracji o sile 100 do 120 KN, w drugiej fazie mieszankę poddaje się sprasowaniu hydraulicznie z siłą docisku stempla 100 KN i jednocześnie zawibrowaniu z siłą udaru wibracji 200 KN w czasie 6s, po czym następuje rozformowanie wyrobu, przy czym obie fazy przebiegają w sposób płynny, zaś cały cykl trwa 32 do 34 s, po czym w rozformowany wyrób w miejsca wydrążeń kanałowych wtłacza się pod ciśnieniem 0,1 bar w ilości o 10% większej od objętości wypełnianych kanałów, pianę mineralną, którą stanowi spieniony zaczyn cementowy wytwarzany z zaczynu na bazie cementu w ilości 62%, wodnej piany w ilości 35% oraz związków chemicznych w ilości 3%, która po zastygnięciu daje właściwości termoizolacyjne o gęstości 60 do 70 kg/m³ i lambdzie 0,034 W/mK, następnie zaformowane i wypełnione materiałem termoizolacyjnym pustaki poddaje się procesowi dojrzewania o przyspieszonej hydratacji i twardnienia w temperaturze 28 do 35°C z cyrkulacją powietrza o wilgotności 80 do 85% w czasie 18 do 20 h, gdzie wyrób uzyskuje wytrzymałość transportową wynoszącą 60 do 70% wytrzymałości końcowej dojrzałego elementu, następnie usuwa się nadmiar wtłoczonej piany, paletyzuje i składa na placu składowym, gdzie dojrzewa przez kolejne 28 dni do osiągnięcia pełnej wytrzymałości.

Wynalazek pozwala na wytworzenie ściennych pustaków keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie. Wyprodukowany według wskazanej technologii wyrób jest trwały, paroprzepuszczalny, ekologiczny, można go powtórnie użyć przy produkcji elementów betonowych i odporny na działanie ognia, pleśni i gryzoni oraz nie zawiera szkodliwych substancji chemicznych oraz cechuje się niskim śladem węglowym co oznacza niższą emisję CO2 do atmosfery. Jednorodny i przeciwbieżny proces mieszania składników oraz kolejność dozowania i czas trwania poszczególnych etapów ma znaczący wpływ na uzyskiwanie powtarzalnej wysokiej homogeniczności gotowej mieszanki, która następnie trafia do zasobnika maszyny formującej. Kombinacja działania obu sił (wibracji i prasowana) wymusza na mieszance odwzorowanie kształtu formowanych elementów. Kombinacja sparametryzowanych sił wywieranych na mieszankę i czas trwania poszczególnych procesów ma zasadniczy wpływ na uzyskiwanie odpowiedniej sztywności formowanych elementów. Ma to kluczowe znaczenie w dalszej części procesu produkcji, gdzie następuje iniekcja wypełniacza. Odpowiednio sztywne ścianki zaformowanego pustaka są odporne na odkształcenia wynikające z sekwencji wypełniania pustych drążeń pianą termoizolacyjną, co jest bardzo istotne z punktu widzenia zachowania kształtu i wymiarów nominalnych wyrobu.

Przykład wykonania I

W przykładzie wykonania sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności, polega na przygotowaniu mieszanki betonowej, zaformowaniu, wypełnieniu materiałem izolacyjnym w postaci mineralnej piany o właściwościach termoizolacyjnych. Masę zarobową stanowią: cement CEM II A-M (S-LL) 52,5N w ilości 8%, popiół lotny krzemionkowy w ilości 2%, piasek średni 0-2 mm w ilości 8%, keramzyt 0-6 mm w ilości 34,5%, keramzyt 4-10 mm w ilości 37,4%, domieszka PCE uplastyczniająco-stabilizująca w ilości 0,1%, woda zarobowa w ilości 10%. Zastosowany jest piasek o wilgotności 4,5% i składzie ziarnowym: sito 2 mm 2%, sito 1 mm 15%, sito 0,5 mm 27%, sito 0,125 mm 15%, sito 0,063 mm 1% i pyły do 1,5% i keramzyt o frakcji 0-6 mm surowców i 4-10 mm o wilgotności 3,0%. Mieszankę poddaje się procesowi naważania i mieszania w zamkniętych warunkach w temperaturze 5°C w następującej kolejności: na sucho miesza się zadozowany piasek i keramzyt obu frakcji w czasie 30 s, następnie dozuje się połowę wody zarobowej i dozuje się spoiwo w postaci cementu i popiołu wraz z 1/4 wody zarobowej w czasie mieszania 60 s, po czym dozuje się domieszkę polikarboksylową i ostatnią część wody po korekcie sondy wilgotności. Następnie poddaje się procesowi stabilizacji i ujednorodnienia mieszanki w czasie 30 s w temperaturze 5°C i wilgotności mieszanki W/C 0,4, po czym prowadzi się proces formowania w dwóch fazach: w pierwszej fazie wypełnia się formę mieszanką betonową w czasie 21 s, przy czym zasyp ma charakter objętościowy i przebiega przy udziale wibracji o sile 100 KN, w drugiej fazie mieszankę poddaje się sprasowaniu hydraulicznie z siłą docisku stempla 100 KN i jednocześnie zawibrowaniu z siłą udaru wibracji 200 KN w czasie 6 s. Następnie rozformowuje się wyrób, przy czym obie fazy przebiegają w sposób płynny. Cały cykl trwa 32 s, po czym w rozformowany wyrób w miejsca wydrążeń kanałowych wtłacza się pod ciśnieniem 0,1 bar w ilości o 10% większej od objętości wypełnianych kanałów, pianę mineralną, którą stanowi spieniony zaczyn cementowy wytwarzany z zaczynu na bazie cementu w ilości 62%, wodnej piany w ilości 35% oraz związków chemicznych w ilości 3%. Składniki celem homogenizacji trafiają do rury miksującej, gdzie ulegają wymieszaniu, tworząc pianę, która stanowi 4% zaczynu i znana wodna piana w ilości 96%. Piana mineralna po zastygnięciu daje właściwości termoizolacyjne o gęstości 60 kg/m³ i lambdzie 0,034 W/mK. Zaformowane i wypełnione materiałem termoizolacyjnym pustaki poddaje się procesowi dojrzewania o przyspieszonej hydratacji i twardnienia w temperaturze 28°C z cyrkulacją powietrza o wilgotności 80% w czasie 18 h, gdzie wyrób uzyskuje wytrzymałość transportową wynoszącą 60% wytrzymałości końcowej dojrzałego elementu, następnie usuwa się nadmiar wtłoczonej piany, paletyzuje i składa na placu składowym, gdzie dojrzewa przez kolejne 28 dni do osiągnięcia pełnej wytrzymałości.

Przykład wykonania II

W przykładzie wykonania sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności, polega na przygotowaniu mieszanki betonowej, zaformowaniu, wypełnieniu materiałem izolacyjnym w postaci mineralnej piany o właściwościach termoizolacyjnych. Masę zarobową stanowią: cement CEM II A-M (S-LL) 52,5N w ilości 8%, popiół lotny krzemionkowy w ilości 2%, piasek średni 0-2 mm w ilości 8%, keramzyt 0-6 mm w ilości 34,5%, keramzyt 4-10 mm w ilości 37,4%, domieszka PCE uplastyczniająco-stabilizująca w ilości 0,1%, woda zarobowa w ilości 10%. Zastosowany jest piasek o wilgotności 5,0% i składzie ziarnowym: sito 2 mm 3%, sito 1 mm 16%, sito 0,5 mm 32%, sito 0,125 mm 20%, sito 0,063 mm 1,5% i pyły do 1,5% i keramzyt o frakcji 0-6 mm i 4-10 mm o wilgotności 3,5%. Mieszankę poddaje się procesowi naważania i mieszania surowców w zamkniętych warunkach w temperaturze 25°C w następującej kolejności: na sucho miesza się zadozowany piasek i keramzyt obu frakcji w czasie 30 s, następnie dozuje się połowę wody zarobowej i dozuje się spoiwo w postaci cementu i popiołu wraz z 1/4 wody zarobowej w czasie mieszania 60 s, po czym dozuje się domieszkę polikarboksylową i ostatnią część wody po korekcie sondy wilgotności. Następnie poddaje się procesowi stabilizacji i ujednorodnienia mieszanki w czasie 30 s w temperaturze 25°C i wilgotności mieszanki W/C 0,4, po czym prowadzi się proces formowania w dwóch fazach: w pierwszej fazie wypełnia się formę mieszanką betonową w czasie 21 s, przy czym zasyp ma charakter objętościowy i przebiega przy udziale wibracji o sile 120 KN, w drugiej fazie mieszankę poddaje się sprasowaniu hydraulicznie z siłą docisku stempla 100 KN i jednocześnie zawibrowaniu z siłą udaru wibracji 200 KN w czasie 6 s. Następnie rozformowuje się wyrób, przy czym obie fazy przebiegają w sposób płynny. Cały cykl trwa 34 s, po czym w rozformowany wyrób w miejsca wydrążeń kanałowych wtłacza się pod ciśnieniem 0,1 bar w ilości o 10% większej od objętości wypełnianych kanałów, pianę mineralną, którą stanowi spieniony zaczyn cementowy wytwarzany z zaczynu na bazie cementu w ilości 62%, wodnej piany w ilości 35% oraz związków chemicznych w ilości 3%. Składniki celem homogenizacji trafiają do rury miksującej, gdzie ulegają wymieszaniu, tworząc pianę, która stanowi 4% zaczynu i znana wodna piana w ilości 96%. Piana mineralna po zastygnięciu daje właściwości termoizolacyjne o gęstości 70 kg/m³ i lambdzie 0,034 W/mK. Zaformowane i wypełnione materiałem termoizolacyjnym pustaki poddaje się procesowi dojrzewania o przyspieszonej hydratacji i twardnienia w temperaturze 35°C z cyrkulacją powietrza o wilgotności 85% w czasie 20 h, gdzie wyrób uzyskuje wytrzymałość transportową wynoszącą 70% wytrzymałości końcowej dojrzałego elementu, następnie usuwa się nadmiar wtłoczonej piany, paletyzuje i składa na placu składowym, gdzie dojrzewa przez kolejne 28 dni do osiągnięcia pełnej wytrzymałości.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania drążonych pustaków ściennych wypełnionych pianą mineralną, zwłaszcza keramzytowych o właściwościach termoizolacyjnych, z przeznaczeniem dla ścian jednowarstwowych i dwuwarstwowych z wewnętrznym dociepleniem o niskiej masie, zwiększonej wytrzymałości na ściskanie i niepalności polegający na przygotowaniu mieszanki betonowej, zaformowaniu, wypełnieniu materiałem izolacyjnym w postaci mineralnej piany o właściwościach termoizolacyjnych, znamienny tym, że masę zarobową stanowiącą: cement CEM II A-M (S-LL) 52,5 N w ilości 8%, popiół lotny krzemionkowy w ilości 2%, piasek średni 0-2 mm w ilości 8%, keramzyt 0-6 mm w ilości 34,5%, keramzyt 4-10 mm w ilości 37,4%, domieszkę PCE uplastyczniająco-stabilizującą w ilości 0,1%, wodę zarobową w ilości 10%, przy czym piasek o wilgotności 4,5 do 5,0% i składzie ziarnowym: sito 2 mm 2 do 3%, sito 1 mm 15 do 16%, sito 0,5 mm 27 do 32%, sito 0,125 mm 15 do 20%, sito 0,063 mm 1 do 1,5% i pyły do

1,5%, keramzyt o frakcji 0-6 mm i 4-10 mm o wilgotności 3,0 do 3,5%, poddaje się procesowi naważania i mieszania surowców w zamkniętych warunkach w temperaturze 5 do 25°C w następującej kolejności: na sucho miesza się zadozowany piasek i keramzyt obu frakcji w czasie 30 s, następnie dozuje się połowę wody zarobowej i dozuje się spoiwo w postaci cementu i popiołu wraz z 1/4 wody zarobowej w czasie mieszania 60 s, po czym dozuje się domieszkę polikarboksyIową i ostatnią część wody po korekcie sondy wilgotności, następnie poddaje się procesowi stabilizacji i ujednorodnienia mieszanki w czasie 30 s w temperaturze 5 do 25°C i wilgotności mieszanki W/C 0,4, po czym prowadzi się proces formowania w dwóch fazach: w pierwszej fazie wypełnia się formę mieszanką betonową w czasie 21 s, przy czym zasyp ma charakter objętościowy i przebiega przy udziale wibracji o sile 100 do 120 KN, w drugiej fazie mieszankę poddaje się sprasowaniu hydraulicznie z siłą docisku stempla 100 KN i jednocześnie zawibrowaniu z siłą udaru wibracji 200 KN w czasie 6 s, po czym następuje rozformowanie wyrobu, przy czym obie fazy przebiegają w sposób płynny, zaś cały cykl trwa 32 do 34 s, po czym w rozformowany wyrób w miejsca wydrążeń kanałowych wtłacza się pod ciśnieniem 0,1 bar w ilości o 10% większej od objętości wypełnianych kanałów, pianę mineralną, którą stanowi spieniony zaczyn cementowy wytwarzany z zaczynu na bazie cementu w ilości 62%, wodnej piany w ilości 35% oraz związków chemicznych w ilości 3%, która po zastygnięciu daje właściwości termoizolacyjne o gęstości 60 do 70 kg/m³ i lambdzie 0,034 W/mK, następnie zaformowane i wypełnione materiałem termoizolacyjnym pustaki poddaje się procesowi dojrzewania o przyspieszonej hydratacji i twardnienia w temperaturze 28 do 35°C z cyrkulacją powietrza o wilgotności 80 do 85% w czasie 18 do 20 h, gdzie wyrób uzyskuje wytrzymałość transportową wynoszącą 60 do 70% wytrzymałości końcowej dojrzałego elementu, następnie usuwa się nadmiar wtłoczonej piany, paletyzuje i składa na placu składowym, gdzie dojrzewa przez kolejne 28 dni do osiągnięcia pełnej wytrzymałości.