RO135587A2 - Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu - Google Patents
Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu Download PDFInfo
- Publication number
- RO135587A2 RO135587A2 RO202000570A RO202000570A RO135587A2 RO 135587 A2 RO135587 A2 RO 135587A2 RO 202000570 A RO202000570 A RO 202000570A RO 202000570 A RO202000570 A RO 202000570A RO 135587 A2 RO135587 A2 RO 135587A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- hydrotalcite
- double
- salts
- distilled water
- dispersion
- Prior art date
Links
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 title claims abstract description 31
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 6
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 5
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K aluminum;magnesium;carbonate;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[Mg+2].[Al+3].[O-]C([O-])=O QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 13
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- -1 carbonate anions Chemical class 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- LDMOEFOXLIZJOW-UHFFFAOYSA-N 1-dodecanesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCS(O)(=O)=O LDMOEFOXLIZJOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 4-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1 WXNZTHHGJRFXKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- NKCVNYJQLIWBHK-UHFFFAOYSA-N carbonodiperoxoic acid Chemical compound OOC(=O)OO NKCVNYJQLIWBHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011404 masonry cement Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L strontium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Sr+2] UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L water blue Chemical compound CC1=CC(/C(\C(C=C2)=CC=C2NC(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=C(\C=C2)/C=C/C\2=N\C(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1N.[Na+].[Na+] XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 238000000177 wavelength dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui material pe bază de hidrotalcit dublu pentru consolidarea suprafeţelor obiectivelor de patrimoniu. Procedeul, conform invenţiei, constă în dizolvarea în apă distilată a sărurilor, în procente masice de 22...25% CaCl2, 41...44% MgCl2*6H2O şi 32...37% AlCl3*6H2O raportat la cantitatea totală a sărurilor, soluţia de săruri se adaugă în picătură, împreună cu o soluţie de NaOH 2M într-un vas de precipitare, sub agitare continuă la pH 9,5...10,5, dispersia de hidrotalcit în apă se răceşte la temperatura camerei şi se filtrează, precipitatul se usucă la temperatura de 90°C timp de 8 h, rezultând granule de hidrotalcit care se mojarează până la dimensiuni de 150...200 nm de pulbere fină, stabilă termic în timp şi porozitate uniformă necesară pentru acoperirea fisurilor şi crăpăturilor din zidărie.
Description
OFICIUL DE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI Cerere de brevet de invenție
Nr.
op
Data depozit
MATERIAL PE BAZA DE HIDROTALCIT DUBLU CU ADERENȚĂ RIDICATĂ PENTRU CONSOLIDAREA SUPRAFEȚELOR OBIECTIVELOR DE PATRIMONIU
Invenția se referă la compuși pe baza de hidrotalciti utilizați pentru consolidarea mortarelor de cimentare în construcțiile industriale și civile, pentru cimentarea zonelor cu lacune și a porțiunilor de mortare lipsă, a obiectivelor de patrimoniu.
Prezenta invenție se referă la un material de consolidarea a mortarelor de cimentare, pentru umplerea rosturilor și reconstituirea aspectului inițial al celor aflate într-un stadiu avansat de deteriorare. Materialul conține hidrotalciti sub formă de pulbere, cu proprietăți fizico-chimice și mecanice îmbunătățite, care dispersat în apă se poate aplica prin pensulare sau șpreiere pe porțiunile de zidărie supuse recondiționării.
Mortarul stă la baza tuturor lucrărilor de zidărie, fie că sunt de construcție, tencuire sau reparații. Mortarul este un amestec de nisip, apă și liant (ciment și/sau var), care se întărește după uscare. Liantul se folosește la mortare utilizate în lucrările de zidării pentru fixarea cărămizilor între ele, dar și pentru tencuieli interioare în încăperi în care există risc mare de umiditate, ca de exemplu bucătării, băi.
Mortarele sunt amestecuri bine omogenizate de liant, nisip și apă, care se întăresc fie prin pierderea apei, fie hidraulic în funcție de natura liantului întrebuințat. Ele servesc la legarea între ele a pietrelor de construcție pentru a forma piese de construcție (de exemplu ziduri), sau la protejarea și înfrumusețarea pieselor de construcție. în primul caz se numesc mortare de zidărie, iar în al doilea mortare de tencuială.
într-un mortar, partea activă este liantul, iar partea practic inertă este nisipul. Prin nisip se înțelege materialul granular de cel mult 7 mm mărime de granulă.
Pentru conservarea suprafețelor construcțiilor aflate într-o anumită stare de degradare la unele monumente de patrimoniu s-au propus diverse produse organice și anorganice, în scopul îmbunătățirii proprietăților de rezistență, aderență, coeziune și impermeabilizare la apă.
Carbonați! de calciu, în special calcitul (CaCOa), ridică cele mai multe probleme în conservarea și restaurarea lor, întrucât sunt foarte solubili în soluții acide, au vulnerabilitate la atacul acizilor, în special a celor proveniți din apa de ploaj^șf-își modifică cel mai ușor culoarea naturală. De aceea se impune un nou produs prezinte o solubilitate mult mai mică decât calcitul sau gipsul (apărut în urma procesului de degradare), rezistență mecanică și în medii acide, stabilitate în timp și la sărurile generate în urma poluării.
Se cunosc mai multe tipuri de materiale care reproduc compoziția, rezistența și densitatea pietrelor: hidroxid de calciu (Ca(OH)2), hidroxid de magneziu (Mg(OH)2), hidroxid de bariu (Ba(OH)2), hidroxid de strontiu (Sr(OH)2), hidroxiapatita simplă sau carbonatată, precum și derivații metalici ai acestora.
In brevetul de invenție EP 1445242 se prezintă o rețetă de ipsos pentru tencuială exterioară ce cuprinde 10-25% apă, 2-20% silicat de potasiu, 0,5-5% dispersat coloidal de silice fumurie, 0,05-0,3% agent de umectare, 0,1-0,5% eter de celuloză, 0,2-2% agent de hidrofobizare, de 0,05 1% dispersie și 49-80% materiale de umplutură.
Brevetul US 2014/0338567 A1 prezintă o compoziție de mortar premixat, stucatură sau zidărie formată din 70-80% nisip și din 20-30% ciment ușor sau gips sau ciment Portland, silice, stearat de calciu și metacaolin. Dezavantajul acestei invenții constă în utilizarea de materiale organice care pun în pericol degradarea datorată atacului biologic ce apare ca urmare a masei organice ce este folosită pe post de hrană de către insecte sau diverse microorganisme.
Brevetul de invenție WO 2008150604 A1, prezintă un aditiv pe bază de ciment formată dintr-o compoziție de ciment de zidărie neîntărit, care cuprinde utilizarea unui biopolimer extra-celular, un surfactant anionic, și cel puțin un cationic sau surfactant amfoter. De preferință, biopolimerul și agenții activi de suprafață sunt încorporați în ciment prin încorporarea componentelor în măcinarea clincherului ca parte a fabricării cimentului.
Brevetul de invenție EP1004636 (A2), prezintă o formulare și metodă de restaurare și/sau recuperarea suprafețelor nelemnoase, conținând o soluție apoasă sau dispersie neutră de silicat de sodiu, silicat de magneziu și carbonat de potasiu.
Brevetul de invenție RO 127639 B1, prezintă o compoziție pe bază de compuși de tip hidrotalcit și tuf vulcanic de tip clinoptilolit, cu aplicații în purificarea apelor contaminate cu poluanți organici și metale grele. Se utilizează un hidrotalcit dublu de magneziu și aluminiu, utilizat la îndepărtarea colorantului Acid Blue 22, a 4-clor-fenolului, aii metalelor grele din apele reziduale.
$
In general, mineralul denumit hidrotalcit este un hidroxicarbonat dublu de magneziu și aluminiu, care corespunde formulei chimice Mg3AI(OH)8(C03)o.5 · 2H20, care are proprietăți bazice și de schimbător de anioni. Datorită proprietăților fizico-chimice deosebite, acest compus are o gamă largă de utilizări și întrucât răspândirea sa în forma natural este redusă, în ultimii ani s-au utilizat diverse modalități de sinteză, care au avut ca scop atât obținerea compusului similar cu cel natural prin metode cât mai ieftine, cât și modularea proprietăților de bazicitate și schimb ionic prin modificarea raportului între magneziu și aluminiu, substituirea parțială a magneziului și/sau aluminiului cu alte elemente care au raza ionică asemănătoare cu a Mg și a Al și pot adopta același sistem de coordinare, dar au proprietăți acido-bazice diferite și chiar proprietăți redox, precum și substituirea anionilor carbonat cu alți anioni {F. Cavani, F. Trifiro, A. Vaccari, Hydrotalcite-type anionic clays: preparation, properties and application, Catalysis Today 11 (1991) 173-301). Compușii de sinteză cu formula chimică modificată sunt denumiți compuși de tip hidrotalcit și pot fi descriși de formula generală [M(ll)i.x M(lll)x(OH)2]x\A\/n)x'.mH2O, în care: M(ll) poate fi un cation bivalent, cum ar fi Ca2+, Sr2’1', Co2+, Cu2+, Fe2+, Ni2+, Zn2+; M(lll) este un cation trivalent (Fe3+, Cr3+, V3+), A este un anion anorganic (OFT, CT, NO3·, COs2’) sau organic (ionii carboxilat, dodecilsulfonat etc), x = M(lll)/M(ll) + M(lll), m este numărul de molecule de apa; x =0.2-0.33.
Se cunoaște că pentru consolidarea zidăriei se folosesc atât consolidanți mineralici, de exemplu apa de var, varul, silicați alcalini, esteri de siliciu, soluțiile pe bază de silice coloidală, hidroxid de bariu, tetra etil orto silicat (TEOS) etc., cât și consolidanți / adezivi pe bază de polimeri sintetici preum rășini termoplastice, rășini termorigide sau termoreactive (plastomeri).
O cerință de bază în restaurare este aceea ca zidăria să prezinte suprafețe compacte la interfața cu mediul înconjurător, astfel încât să se evite penetrarea lichidelor agresive.
Formularea din prezenta invenție se află sub formă de soluție apoasă sau dispersie a constituenților și acționează ca filler asupra distrugerilor (pori, zgârieturi, linii, zone cu abraziune, etc). Invenția oferă o metodă de restaurare și/sau recuperare a unei suprafețe deteriorate.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în folosirea hidrotalcitului dublu de calciu și magneziu (CaMg -HT) ca un strat protector nou pentru zidărie, cu scopul de a reduce degradarea acidă și de a consolida zidăria interioară și/sau exterioară. Motivația pentru utilizarea CaMg-ΗΤ este dată de viteza de dizolvare scăzută și compatibilitatea structurală cu calcitul, capacitatea sa de a proteja piatra de acid a fost atribuită acoperirii incomplete și porozității reziduale în film, care decurg din creșterea cristalelor sub formă de solzi, protejând substratul de bază. Hidrotalcitul de calciu și magneziu (CaMg-ΗΤ) reprezintă un material propice pentru consolidarea pereților interiori sau exteriori, deoarece compoziția sa chimică și de fază este similară cu aceea a componentei anorganice a multor pietre.
Conform acestei invenții, materialul de tip hidrotalcit dublu de calciu și magneziu, se formulează sub formă de pulbere. Pulberea obținută este stabilă termică, în timp și se păstrează în recipienți uscați, pentru a evita umezirea acesteia.
Hidrotalcitul dublu de calciu și magneziu având compoziția elementală (formula brută elemental teoretică): Mgo.375Cao.375Alo.25(OH)2.25 a fost preparat prin metoda coprecipitării din CaCI2, MgCl2*6H2O și AICI3*6H2O, la suprasaturare scăzută și pH constant. Sărurile în procent masic de: 22....25% CaCI2, 41...44%, MgCI2*6H2O, 32...37% AICI3*6H2O, raportat la cantitatea totala a sărurilor, se dizolvă în apa distilată obținându-se o soluție de săruri care se adaugă în picătură împreună cu agentul de precipitare reprezentat de soluția NaOH 2M, în vasul de precipitare sub agitare continuă la temperatura camerei, în vasul de precipitare se adaugă în prealabil apă distilată, urmărindu-se ca pH-ul să fie menținut cât mai apropiat de 10 sau practic pH=9,5-10,5, rezultând o dispersie de particule solide (hidrotalcit) în apa, dispersia se transferă întrun balon cu fund plat cu instalație de reflux și cu agitare continuă la temperatura de 7580 °C timp de 16 h, urmat de răcire la temperatura camerei și filtrare la vid apoi precipitatul rezultat după filtrare se spală cu apa distilată până ce se obține pH neutru urmat de uscare la temperatura de 90 °C timp de 8 h rezultând granule de hidrotalcit. Granule de hidrotalcit, astfel obținute, se mojarează până la obținerea unor dimeniuni ale particulelor de 150...200nm sub formă de pulbere fină care se pot păstra în recipiente închise și uscate, până la utilizarea acestora.
Μ fi
Aceasta a fost caracterizată din punct de vedere al compoziției de fază (prin difracție de raze X și fluorescentă de raze X cu dispersie după lungime de undă (WDXRF)), al distribuției dimensionale (prin difuzia împrăștiată a luminii (DLS)) precum și al microstructurii (microscopie optică și microscopie electronică de baleiaj (SEM-EDS)). Pentru utilizare pulberea de hidrotalcit se dispersează în apă distilată într-o concentrație precis stabilită, 0,25g pulbere/l apă distilată, și se supune ultrasonării sau agitării mecanice la temperatura de 20 ...40 °C pentru a evita aglomerarea particulelor și realizarea unei dispersii uniforme și omogene. Dispersia astfel obținută se aplica pe zidărie prin pensulate prin trei straturi succesive, după ce mai întâi peretele zidăriei a fost curățat de praf sau alte impurități.
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele procedeelor menționate anterior prin aceea că materialul nou preparat CaMg-HT este conceput pentru a obține proprietățile structurale și caracteristice ale hidrotalcitului dublu, pentru îmbunătățirea compatibilității acestui material utilizat drept consolidant.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
• este prezentat un material și o nouă metodă de preparare prin coprecipitare a unui hidrotalcit dublu de calciu și magneziu, printr-un proces ușor de realizat și eficient • preparare fără reactanți toxici • condiții blânde de reacție • se realizează un material cu o porozitate uniformă (pori diametru până la 200nm), necesar pentru acoperirea fisurilor și crăpăturilor din zidărie, • aderență ridicată la peretele pe care se aplică • prin aplicarea materialului, din invenția noastră, nu se modifică cromatica zidăriei • prezintă o creștere a rezistenței la compresiune a stratului suport
Se dau în continuare exemple de realizare a invenției:
Exemplu 1
Intr-un vas se introduc 200 ml apă distilată peste care se adaugă în picătură, sub agitare continua și la temperatura camerei, o soluție în care se află dizolvate 12.807g de CaCI2; 23.42g de MgCI2*6H2O și 18.57g de AICI3*6H2O, concomitent cu adăugarea tot în picătură, sub agitare continuă și la temperatura camerei, de NaOH 2M, ce are rol de agent de precipitare, menținând pH-ul cât mai aproape de 10 pe durata procesului. Rezultă o dispersie de particule solide (hidrotalcit) în apa. Dispersia astfel obținută se transferă într-un balon cu fund plat cu instalație de reflux și se agită continuu la temperatura de 80 °C, timp de 16 h, urmat de răcire la temparatura camerei și filtrare la vid. Precipitatul rezultat după filtrare se spală cu apă distilată până se obține pH neutru și se usucă la temperatura de 90 °C timp de 8 h rezultând granule de hidrotalcit Mgo.375Cao.375Alo.25(OH)225. Granulele de hidrotalcit, astfel obținute, se mojarează până la obținerea unor dimeniuni ale particulelor de 150...200nm sub formă de pulbere fină. 0,25 g /1 din hidrotalcitul de calciu si magneziu au fost dispersate în apă și soluțiile au fost ultrasonicate timp de 60 de minute la 40 °C și aplicate prin pensulare de 3 ori pe fiecare față a probei.
Exemplul 2
Intr-un vas se introduc 200 ml apă distilată peste care se adaugă în picătură, sub agitare continua și la temperatura camerei, o soluție în care se află dizolvate 13.15g de CaCI2; 23.02g de MgCl2*6H2O și 18,63g de AICl3*6H2O, concomitent cu adăugarea tot în picătură, sub agitare continuă și la temperatura camerei, a unei soluții de NaOH 2M, ce are rol de agent de precipitare, menținând pH-ul cât mai aproape de 10 pe durata procesului. Rezultă o dispersie de particule solide (hidrotalcit) în apa. Dispersia astfel obținută se transferă într-un balon cu fund plat cu instalație de reflux și se agită continuu la temperatura de 78 °C, timp de 16 h, urmat de răcire la temparatura camerei și filtrare la vid. Precipitatul rezultat după filtrare se spală cu apă distilată până se obține pH neutru și se usucă la temperatura de 90 °C timp de 8 h rezultând granule de hidrotalcit Mgo.375Ca0.375Alo.25(OH)2.25. Granulele de hidrotalcit, astfel obținute, se mojarează până la obținerea unor dimeniuni ale particulelor de 150...200nm sub formă de pulbere fină. 0,25 g / I din hidrotalcitul de calciu si magneziu au fost dispersate în apă și soluțiile au fost ultrasonicate timp de 60 de minute la 40 °C și aplicate prin pensulare de 3 ori pe fiecare față a probei.
Exemplul nr 3
Intr-un vas se introduc 200 ml apă distilată peste care se adaugă în picătură, sub agitare continua și la temperatura camerei, o soluție în care se află dizolvațe-X54 de CaCI2; 25.08g de MgCI2*6H2O și 19,38g de ΑΙΟΙ3*6Η2Ο, concomitent în picătură, sub agitare continuă și la temperatura camerei, a unei sol
ce are rol de agent de precipitare, menținând pH-ul cât mai aproape de 10 pe durata procesului. Rezultă o dispersie de particule solide (hidrotalcit) în apa. Dispersia astfel obținută se transferă într-un balon cu fund plat cu instalație de reflux și se agită continuu la temperatura de 75 °C, timp de 16 h, urmat de răcire la temparatura camerei și filtrare la vid, apoi se continua conform celor prezentate în exemplul 1.
Aplicațiile au fost efectuate în condiții controlate (50% RH, T = 20 0 C, viteză<0,1 m / s) pe probele precurățate cu o perie moale. Curățarea mecanică nu este recomandată din cauza friabilității mortarelor.
Testul de peeling -consolidare - a fost aplicat pentru a evalua coeziunea pe probele de suprafață, după metoda Drdăcky (Drdăcky, M.; Lesâk, J.; Niedoba, K.; Valach, J. Peeling tests for assessing the cohesion and consolidation characteristics of mortar and render surfaces. Mater. Struct. 2015, 48, 1947-1963), folosind bandă Scotch Crystal (3M) cu 10 repetări pe aceeași locație. După aproximativ 90 s de aplicare cu presiune constantă (2 kgf / cm2), banda a fost îndepărtată ținând capătul liber și trăgându-l în mod constant (nu sacadat) la o rată de aproximativ 10 mm/s și la un unghi de 90 °. Procentul de consolidare (% C) a fost calculat conform ecuației (1):
% C = (TRMuntreated — TRMtreated)/TRMuntreatect * 100 (1) unde TRMnetratat este cantitatea totală de material îndepărtat prin decojire în proba netratată, g și TRMtratat este cantitatea totală de material îndepărtat în proba tratată.
Prin aplicarea testului de peeling, s-a constatat ca hidrotalcitul dublu de calciu și magneziu are cea mai mica rata de detașare de pe suprafața testată (3%).
Explicația constă în compatibilitatea hidrotalciților pe bază de calciu cu calcitul din compoziția suprafeței testate.
Prezenta invenție a rezultat și a fost susținută financiar prin proiectul de cercetare al Ministerului Cercetării și Inovării, actualul Minister al Educație și Cercetării, CCCDI LIEFISCDI, nr. PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017-0476/ 51PCCDI / 2018 - PNCDI III., și din Programul sectorial, prin proiectul 5PS / 2018
Claims (3)
- MATERIAL PE BAZA DE HIDROTALCIT DUBLU CU ADERENȚĂ RIDICATĂ PENTRU CONSOLIDAREA SUPRAFEȚELOR OBIECTIVELOR DE PATRIMONIURevendicări1 Material pe baza de hidrotalcit dublu cu aderență ridicată pentru consolidarea suprafețelor obiectivelor de patrimoniu, de zidărie caracterizat prin aceea că este format din săruri în procente masice raportate la cantitatea totală a sărurilor de: CaCh 22....25%, MgCl2*6H2O 41...44%, AICl3*6H2O 32...37% , cu dimensiunea particulelor de până la 200 nm.
- 2 Procedeu de obținerea a materialului pe baza de hidrotalcit dublu cu aderență ridicată pentru consolidarea suprafețelor obiectivelor de patrimoniu, de zidărie, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se prepară prin metoda coprecipitării din CaCh, MgCI2*6H2O și AICl3*6H2O, la suprasaturare scăzută și pH constant, în procent masic de: 22....25%. CaCI2, 41...44%, MgCI2*6H2O, 32...37% AICI3*6H2O, raportat la cantitatea sărurilor, se dizolvă în apă distilată obținându-se o soluției de săruri care se adaugă în picătură împreună cu agentul de precipitare, reprezentat de soluția NaOH 2M, în vasul de precipitare sub agitare continuă la temperatura camerei, urmărindu-se ca pH-ul să fie menținut cât mai apropiat de 10, rezultând o dispersie de particule solide (hidrotalcit) în apă care se transferă într-un balon cu fund plat cu instalație de reflux și cu agitare continuă la temperatura de 75-80 °C timp de 16 h, urmat de răcire la temperatura camerei și filtrare la vid, apoi precipitatul rezultat se spală cu apă distilată până ce se obține pH neutru urmat, de uscare la temperatura de 90 °C timp de 8 h rezultând granule de hidrotalcit care se mojarează până la obținerea unor dimensiuni ale particulelor de 150...200nm sub formă de pulbere fină.
- 3 . Procedeu de utilizare a materialului pe baza de hidrotalcit dublu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pulberea de hidrotalcit dublu cu dimensiuni ale particulelor de 150...200nm se dispersează în apă distilată în raport de 0,25g pulbere/l apa distilată, se supune ultrasonării sau agitării mecanice la temperatura de 20 °C pentru realizarea unei dispersii uniforme și omogene și pentru a evita aglomerarea particulelor, apoi se aplică prin pensulare sau șpreiere 3 straturi succesive pe suprafața pregătită în prealabil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO202000570A RO135587A2 (ro) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO202000570A RO135587A2 (ro) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO135587A2 true RO135587A2 (ro) | 2022-03-30 |
Family
ID=80934383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO202000570A RO135587A2 (ro) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO135587A2 (ro) |
-
2020
- 2020-09-11 RO RO202000570A patent/RO135587A2/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Sequestration and release of nitrite and nitrate in alkali-activated slag: A route toward smart corrosion control | |
| KR100918102B1 (ko) | 흙포장용 고화재 조성물과 이를 이용한 흙 포장공법 | |
| CN102046559B (zh) | 混合物,特别是包含矿渣砂的建筑材料混合物 | |
| CN102517026B (zh) | 一种用于稳定含有机物的重金属铅污染场地的固化剂 | |
| JPH07115897B2 (ja) | コンクリートの劣化抑制用セメント混和剤 | |
| CA2343403A1 (en) | Cement composition | |
| TWI597243B (zh) | Hazardous material handling materials and methods of their manufacture, handling of hazardous materials | |
| JP2006272144A (ja) | 重金属不溶化材及び重金属処理方法 | |
| JP2013537163A (ja) | 親水性建築資材を製造するための酸化アルミニウム及び酸化ケイ素を含有するコンパウンドの使用 | |
| TW201522576A (zh) | 特定有害物質之不溶化材及使用其之特定有害物質之不溶化方法 | |
| JP2015196829A (ja) | 不溶化剤および不溶化処理方法 | |
| KR101046970B1 (ko) | 콘크리트 구조물의 표면보호재로서 레이들 슬래그 결정성장반응을 이용한 마감재 조성물 | |
| HK1199440A1 (en) | Slurry for treatment of oxyanion contamination in water | |
| Tonelli et al. | Activation of ground granulated blast-furnace slag with calcium hydroxide nanoparticles towards the consolidation of adobe | |
| JP4005447B2 (ja) | 重金属類固定化材ならびに汚染土壌の処理工法 | |
| KR100922196B1 (ko) | 흙응결제 및 이를 이용한 흙포장공법 | |
| CN105565695A (zh) | 一种混凝土防蚀剂及防蚀混凝土 | |
| Müller | Pozzolanic activity of natural clay minerals with respect to environmental geotechnics | |
| CN107254314A (zh) | 一种土壤固化剂及其制备方法和应用 | |
| JP2002128550A (ja) | アルカリ系硬化剤ならびに耐水・耐熱性固化体とその用途 | |
| JP2003193462A (ja) | 土壌の固化処理方法 | |
| RO135587A2 (ro) | Material pe bază de hidrotalcit dublu cu aderenţă ridicată pen- tru consolidarea suprafeţelor obiective- lor de patrimoniu | |
| Ying et al. | Evaluation of novel copper-based antimicrobial admixtures for biocorrosion mitigation of cement paste | |
| US12435001B2 (en) | Compressed salt objects | |
| Trincal et al. | Use of hydraulic binders for reducing sulphate leaching: application to gypsiferous soil sampled in Ile-de-France region (France) |