Zmes stavebného materiálu, predovšetkým tesniaca hmota bez obsahu bitúmenov

Je ešte 8 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Predložený vynález sa týka zmesi stavebného materiálu, predovšetkým tesniacej hmoty bez obsahu bitúmenov (tesniaca masa), ako aj jej použitia, predovšetkým na účely utesnenia stavebnej konštrukcie, ako aj príslušného spôsobu ochrany prípadne utesnenia stavieb alebo častí stavieb za použitia takejto zmesi stavebného materiálu.V rámci utesnenia stavebnej konštrukcie, predovšetkým na utesneníe a ochranu stavieb a častí stavieb dotýkajúcich sa zeminy, ako sú vonkajšie steny pivnic, vlhké priestory, oporné múry apodobné, ale aj na účely utesnenia striech, je možné použiť principiálne rôzne utesňovacie systémy, síce na jednej strane hmoty a pásové systémy s obsahom bitúmenov a na druhej strane Cementové systémy prípadne minerálne tesniace suspenzie. Okrem toho existujú ešte tesniace systémy na báze hrubo vrstvových bitúmenových povlakov modifikovaných plastmi (KMB), ktoré vytvárajú tak povesiac medziformu a následne teda zaberajú určité medzipostavenie.Požiadavky, ktoré musia spĺňať rôzne, vyššie uvedené systémy sohľadom na utesneníe stavebných konštrukcií, sú definované rôznymi normami asmernicami, napriklad v DIN 18195,Bauwerksabdichtungeď, čast 1 až 10 (časť 1 až 6 vydanie august 2000 časť 7 vydanie jún 1989 časti 8 až 10 vydanie marec 2003), DIN 18195-100 (návrh, jún 2003) a DIN 18195-101 (návrh,september 2005), v smernici na plánovanie a uskutočňovanie utesnenia častí stavieb dochádzajúcich do kontaktu so zeminou použitím flexibilných tesniacich suspenzií (1. vydanie, stav január 1999), v smernici na plánovanie a uskutočňovanie utesnenia časti stavieb s použitím minerálnych tesniacich suspenzií (1. vydanie, stav máj 2002) a v smernici na plánovanie a uskutočňovanie utesnenia s použitím bitúmenových hrubovrstvových povlakov moditíkovaných plastmiCementové systémy prípadne minerálne tesniace suspenzie slce vykazujú výhodu prijateľnosti pre životné prostredie, je ale obťažné ich spracovať prípadne naniesť v hrubých vrstvách, takže nie sú vhodné na nanesenie vhrubých vrstvàch na kolmé plochy, ako sú steny. Vdôsledku toho sa pri utesňovaní stavebnej konštrukcie, aslce tak na utesneníe a na ochranu stavieb a častí stavieb prichádzajúcich do kontaktu so zeminou, ako vonkajších stien pivnic, vlhkých priestorov, oporných múrov a podobných, ako aj na utesneníe striech, v súčasnosti prioritne používajú bitúmenové tesniace hmoty, zvyčajne na báze bitúmenových hrubovrstvových povlakov a v prípade utesnenia striech aj na báze bitúmenových strešných pásov.Príslušné bitúmenové formulácie stavu techniky tu môžu byť principiálne použité vjednoalebo v dvojzložkovej forme. Jednozložkové bitúmenové hrubovrstvové povlaky sa vytvrdzujú alebo vytvárajú ñlm čisto fyzikálne odparenim vody pripadne rozpúšťadiel, zatial čo dvojzložková bitúmenové hrubovrstvové povlaky zvyčajne pozostávajú zo základovej zložky na báze vo vseobecnosti iónovej bitúmenovej emulzie a z vytvrdzovacej zložky, pričom ako vytvrdzovacia zložka sa zväčša používa zmes plnlv, ako je napríklad kremenný piesok a portlandský cement alalebo hlinitanový cement.Použitie bitúmenov je slce relatívne lacné, ale v medzičase sú bitúmeny vo forme výparov a aerosólov klasítikované ako karcinogénne pre ľudí, takže existuje možnosť, že aj samotné bitúmeny budú v budúcnosti klasiñkované ako karcinogénne, čo by následne zamedzovalo použitiu bitúmenov na účely utesňovanía stavebných konštrukcií.Preto vstave techniky už existuje množstvo úsilia pripraviť tesniace systémy, ktoré si prinajmenšom v podstate vystačia bez bitúmenov. Nevýhodou väčšiny tesniacich hmôt bez obsahu bitúmenov stavu techniky je to, že v dôsledku použitia drahých surovín prípadne drahých východiskových chemikálií sú relatívne cenovo náročné, čo je často v rozpore s ich použitelnosťou v stavebníctve. Väčšina systémov okrem toho vykazuje velmi komplexný chemický mechanizmus, čo je taktiež nevýhodné vzhľadom na správnu manipuláciu v praxi. Velké množstvo tesniacich systémov bez obsahu bitúmenov stavu techniky okrem toho využíva reaktlvne systémy, ktoré v praxi sťažujú manipuláciu. Okrem toho väčšina tesniacich hmôt bez obsahu bitúmenov nedosahuje výkonnosť bežných bitúmenových tesniacich hmôt.Celý rad tesniacich hmot bez obsahu bitúmenov stavu techniky je založených na epoxidových živicových systémoch. Epoxidové živice sú ale nie len drahé a okrem toho poškodzujú životné prostredie, ale aj pri spracovaní tesniacej hmoty vyžadujú relatívne komplexnú manipuláciu.Tak DE 101 50 601 A 1 opisuje dvojzložkovú zmes na utesneníe stavieb a častí stavieb na báze epoxidovej živice z bisfenolu A alebo bisfenolu F a amínovej vytvrdzovacej prísady reaktívnej stýmito v inej zložke okrem rôznych iných zložiek, ako sú plnivá, polystyrénové gulöčky, spojivá s obsahom cementu, aditíva, plastiñkačné prostriedky, polymérne disperzie a podobné. Na základe reaktivity systému musí byt tento nevyhnutne pripravený ako dvojzložková zmes, ktorá sa vzájomne zmieša v príslušných kvantitatlvnych pomeroch až bezprostredne pred použitím. Inkorporácia poly-2 styrénových gurôčok do práškovej zložky má okrem toho nevýhodu, že pri vzájomnom zmiešaní obidvoch zložiek dochádza k určitému sklonu k odmlešaniu vdösledku nedostatočného zmáčania polystyrénových gufôčok.DE 44 16 570 A 1 sa týka elastickej forrnovacej a/alebo tesniacej hmoty z recyklovaného gumového materialu a/alebo časti zmäkkého plastu na použitie ako užitočné vrstvy, ochranné plochy. kompozitné telesá alebo podobné. Elastická formovacia a/alebo tesniaca hmota pozostáva z 0,1 až 0,8 dielov gumového granulátu rôznej zrnitosti s priemerom až maximálne 2 mm, ktorý je spojený s približne 0,9 až 0,2 dielmi akrylátovej disperzia rozpustnej vo vode vrátane aditiv. Formovaciu a/alebo tesniacu hmotu je pred jej použitím potrebné v malých objemových jednotkách sekvenčne zhutniť pod dynamicky sa striedajúcim tlakom až 10 bar, čo je vzhľadom na použitie v praxi nevýhodné.DE 694 19 983 T 2 prípadne zodpovedajúca EP 0 632 170 B 1 opisuje prefabrikovaný viacstupňový útvar na použitie v oblasti pozemného staviteľstva na utesnenie zastrešenia a strešných krytín s ochrannou vrstvou na báze bitúmenov, do ktorej je uložená výstuž, a s vonkajšou vrstvou,pričom vonkajšia vrstva pozostáva zmateriálu, prostredníctvom ktorého je možné vytvarovanie a ktorý zvyšuje tvarovú stabilitu finálneho produktu. Ďalej môže tento útvar dodatočne vykazovat živicovú vrstvu z elastomérov a kopolymérov vo vodnej emulzii, ktorá ležl medzi ochrannou vrstvou a tvarovacou vrstvou. Pri tomto produkte je nevýhodné predovšetkým nevyhnutné použitie bitúmenov. Okrem toho sa útvar používa len v prefabrikovanom tvare, takže utesnenie nerovinných plôch nie je zaistené.EP 0 556 414 A 1 sa týka trvalo elastickej dvojzložkovej viacúčelovej hmoty, ktorá obsahuje reaktívny systém na báze bisfenolu a/alebo aniónovej bitúmenovej emulzie s príslušnými vytvrdzovacími prísadami. Tu ide o reaktlvny systém na báze epoxidovej živice, ktorý okrem tejto neobsahuje žiadne hydraulické spojivo, predovšetkým žiaden cement. Okrem toho systém nevyhnutne obsahuje bitúmen.US 4 634 725 A opisuje poťahovaciu hmotu odolnú proti vzniku trhlín určenú pre stavebné štruktúry na preklenutie trhlín v murive, ktorá obsahuje disperziu guľôčkových zrníek v roztoku živica/vytvrdzovacia prísada definovanej viskozity. Gulôčkové zrnká s priemerom 1 až 6 mm sú homogénne dispergované v roztoku živica/vytvrdzovacia prísada. Konzistencia umožňuje použitie na vertikálnych plochách bez odtečenia, pričom má byť možné preklenutie trhlín až do šírky 5 mm.JP 53132054 Asa týka ľahkého plniva na sanovanie betónu, ktoré obsahuje napenené polystyrénové perly, sklo a vytvrdzovaciu prlsadu. Tu ide o čisto produkt na sanovanie betónu. Ako surovina vyvolávajúca tvrdnutie je použité organické spojivo prípadne organická disperzia alebo ale alternatívne cementová pasta.Na záver sa DE-OS 26 43 501 týka setu pozostávajúceho zlepidiel aplnív, ktorý je v dôsledku inkorporácie emulgačného prostriedku miešatelný s vodou. Ako lepidlá sú uvedené tekutý asfalt, terpertin, guma a polymetylmetakrylát. Set je možné napríklad použit ako škárovaciu hmotu,ako náhradu za maltu, ako zapečatenie alebo na vyplnenie medzi dvomi materiálmi.V DE 102 13 712 A 1 je uverejnený ľahký betón, ktorý obsahuje epoxidovú živicu, vinylacetát a kamennú múčku a eventuálne prinajmenšom jednu z ľahkých prísad expandovaný íl, expandované sklo, expandované bridlica, polystyrénová múčka alebo polyuretánové múčka. Okrem nízkej hustoty,vysokej pevnosti a nízkej tepelnej vodivosti vykazuje aj vysokú priepustnost vody. Samozrejme preto nie je takýto ľahký betón vhodný ako tesniaca hmota.Problém tvoriaci podstatu predloženého vynálezu teda spočíva v príprave zmesi stavebného materiálu bez obsahu bitúmenov, ktorá je vhodná ako tesniaca masa prípadne tesniaca hmota na utesnenie stavebnej konštrukcie. Predovšetkým má takáto zmes stavebného materiálu eliminovať alebo ale prinajmenšom oslabit vyššie uvedené nevýhody stavu techniky.Prihlasovatelka prekvapujúco objavila, že vyššie vysvetlený problém je možné vyriešiť tým,že sa polymérna disperzia formuluje spoločne so zmesou ľahkých pInlv na báze polystyrénových častíc, keramických dutých mikroguľôčok a syntetických dutých mikroguľöčok ako aj eventuálne s prinajmenšom jedným spojivom.Predmetom predloženého vynálezu - podľa prvého aspektu predloženého vynálezu -je teda zmes stavebného materiálu, predovšetkým tesniaca hmota bez obsahu bitúmenov, pričom zmes stavebného materiálu obsahuje- prinajmenšom jednu polymérnu disperziu alebo zodpovedajúci redisperzný prášok (predovšetkým na báze výhodnejšie emulzných polymérov redispergovateľných vo vode),- keramické duté mikroguľôčky,- syntetické duté mikroguľôčky a- eventuálne prinajmenšom jedno spojivo.Prekvapujúco vedie kombinácia vyššie uvedených zložiek obsahu k zmesí stavebného materiálu bez obsahu bitúmenov, ktorá je vynikajúcim spôsobom vhodná na utesnenie stavebnej konštrukcie aokrem vynikajúcich utesñujúcich vlastností, aké je možné podľa stavu techniky dosiahnuť len použitím bitúmenových tesniacich hmôt, vykazuje po jej nanesení predovšetkým vynikajúce zmršťovanie v takom smere. že prinajmenšom v podstate nie je pri vysušení a vytvrdení žiadne zmrštenie pozorované. Toto bude dalej ešte diskutované.Podstatnou súčasťou zmesi stavebného materiálu podľa vynálezu je polymérna disperzia alebo zodpovedajúci redisperzný prášok. Pojem polymérna disperzia je súhmný pojem pre disperzie (Latices) jemne pomletých, prírodných alaiebo syntetických polymérov zvyčajne vo vodných, zriedkavejšie v nevodných dispergačných prostriedkoch pod tento pojem sú teda zhrnuté disperzie polymérov, ako je prírodný kaučuk (kaučukový latex) asyntetický kaučuk (syntetický Iateť), ako aj syntetické živice (disperzie syntetických živíc) a plasty (disperzie syntetických Iátok), ako polymerizáty, polykondenzáty a polyadičné zlúčeniny. Ohľadom ďalších podrobností k pojmu polymérne disperzie je možné odkázať napríklad na Römpp Chemielexikon, 10. vydanie,zväzok 5. 1998, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, strany 3469/3470, heslo PoIymerdispersionen, ako aj na tam uvedenú referenčnú literatúru.Podľa vynálezu je preferované použitie polymérnej disperzie. Princípiálne je ale možné namiesto polymérnej disperzie použiť aj zodpovedajúci redíspergovateľný, predovšetkým vo vode dispergovateľný disperzný prášok na báze toho istého polyméru, zktorého sa potom rozrobenlm s príslušným dispergaćným médiom, výhodnejšie vodou, pripraví polymérna disperzia. Zdôvodu jednoduchosti sa bude v nasledujúcom texte slce používat len výraz polymérna disperzia, ale všetky vyššie uvedené výroky, predovšetkým sohľadom na charakterizácíu tejto polymérnej disperzie(napríklad fyzikálne a chemické vlastnosti, parametre, štruktúra, zmes atd.), samozrejme zodpovedajúce platia aj pre zakaždým korešpondujúci redisperzný prášok, aj keď nie je explicitne uvedený. Takéto redisperzné prášky sú odborníkovi ako také známe a okrem toho sú komerčne dostupne (napríklad od firiem Wacker, Celanese, Rhodia, Elotex, Dow Chemical, BASF, Vinavil,Unimex atď), takže tu nie je potrebné vysvetľovať ďalšie podrobnosti k technológii redisperzných práškov. Ako redisperzné prášky sa podľa vynálezu použijú predovšetkým také na báze výhodnejšie vo vode redispergovateľných emulzných polymérov.Použitie polymérnej disperzie, výhodnejšie vodnej disperzie, vykazuje vporovnaní s redisperznými práškami - okrem ďalších iných výhod (napríklad cena, lepšia možnosť rozrobenia a zmáčanie zvyšných zložiek obsahu atď.) - predovšetkým takú rozhodujúcu výhodu, že príslušné množstvo rozrábacej vody je možné definovať už vopred, takže odpadajú chyby dávkovania pri rozrábaní.výhodnejšie ide pri polymérnej disperzií použitej podľa vynálezu o syntetickú disperziu. Na základe vyššie opísaných negativ systémov na báze epoxidových živlc sa podľa vynálezu výhodnejšie použije polymérna disperzia na inej báze ako epoxidová živica, výhodnejšie syntetická disperzia na inej báze ako epoxidová živica. Na zapracovanie ďalších zložiek obsahu ako aj s ohľadom na lepšiu aplikovateľnost je výhodné, ak je polymérna disperzia použitá podľa vynálezu okrem toho iónovo modifikované, výhodnejšie aniónovo modifikovaná.Výhodné polymérne disperzie použité podľa vynálezu sú formulovane ako disperzný systém na báze vody prípadne vodný disperzný systém, výhodnejšie bez obsahu amoniaku. Zvyčajne vykazujú polymérne disperzie použité podľa vynálezu obsah tuhých látok (DIN ISO 1625-D) od 30 do 75 , predovšetkým od 40 do 65 , najvýhodnejšie od 50 do 60 , vztiahnuté na polymému disperziu.Vo všeobecnosti vykazujú polymérne častice polymérnych disperzií použitých podľa vynálezu veľkosti častíc (priemer častíc), predovšetkým strednú veľkosti častíc, od 0,001 do 5 m,výhodnejšie od 0,01 do 3 m, zvlášť výhodnejšie od 0,05 do 2 m, najvýhodnejšie od 0,1 do 1,0 m.Výhodné polymérne disperzie podľa vynálezu vykazujú hodnotu pH (DIN ISO 976) vo všeobecnosti od 7,0 do 8,5. Okrem toho výhodné polymérne disperzie použité podľa vynálezu vykazujú pri 23 C viskozitu od 10 do 500 mPa-s, predovšetkým od 50 do 200 mPa-s. Okrem toho výhodné polymérne disperzie použité podľa vynálezu vykazujú hustotu (DIN 53217, ISO 2811) od 0,9 do 1,1 g/cma, predovšetkým od 0,95 do 1,05 g/cm 3. Výhodné polymérne disperzie použité podľa-4 vynálezu okrem toho vykazujú minimálnu teplotu tvorby filmu (DIN ISO 2115) nižšiu ako 5 °C,predovšetkým nižšiu ako 1 °C.Pre optimálne aplikačné vlastnosti je výhodné, ak vykazujú filmy získané vychádzajúc z polymérnej disperzie použitej podľa vynálezu teplotu skieného prechodu Tg (DSC) nižšiu ako -5 °C,výhodnejšie v rozsahu od - 5 °C do -50 °C, zvlášť výhodnejšie od -20 °C do -40 °C, najvýhodnejšie približne -30 °C principiálne je ale aj možné použiť polyméry s vyššími teplotami skieného prechodu výsledných filmov, ak sa tieto skombinujú s vhodnými zmäkčovadlami. Ďalej je výhodné, ak vykazujú filmy získané vychádzajúc z polymérne disperzie použitej podľa vynálezu trhaciu silu (na základe DIN 53455) prinajmenšom 0,1 N/mmz, predovšetkým prinajmenšom 0,2 N/mmz, a/alebo pretaženie pri pretrhnutí (na základe DIN 53455) prinajmenšom 1.000 , výhodnejšie prinajmenšom 2.000 . Podla vynálezu sa zvyčajne použijú polymérne disperzie prípadne polyméry rezistentné voči alkáliám pripadne odolné voči zmydelneniu.Ako polymérne disperzie sa výhodnejšie použijú predovšetkým vodné polymérne disperzie jedného polyméru alebo zmesi prinajmenšom dvoch polymérov. Pri polyméroch alebo zmesi z dvoch alebo viacerých polymérov ide výhodnejšie o radíkalovo polymerizovateľné polyméry, aké je možné získat predovšetkým z etylenicky nenasýtených monomérov. Polymér výhodnejšie obsahuje takzvané hlavné monoméry, zvolené predovšetkým spomedzi C 1-Czo-alkyl(met-)akryIátov, vinylesterov odvodených od karboxylových kyselín obsahujúcich až do 20 atómov uhlíka, vinylaromátov obsahujúcich až do 20 atómov uhlíka, etylenicky nenasýtených nitrilov, vinylhalogenidov. nearomatických uhľovodíkov s prinajmenšom dvomi konjugovanými dvojitými väzbami alebo zmesi týchto monomérov. Podrobne je možné uviest napríklad alkylestery kyseliny akrylovej alebo alkylestery kyseliny metakrylovej s C 1-C 12-aIkylovým zvyškom, ako sú metylmetakrylát, metylakrylát,n-butylakrylát, etylakrylát a 2-etylhexylakrylát. Vhodné sú predovšetkým aj tie polyméry, ktoré je možné získať polymerizáciou zmesi alkylesterov kyseliny akrylovej a alkylesterov kyseliny metakrylovej. Na výrobu polymérov vhodných podľa vynálezu sú vhodné napriklad aj vinylestery karboxylových kyselín obsahujúcich 1 až 20 atómov uhlíka. Na výrobu polymérov vhodných podľa vynálezu sú vhodné napríklad vinyllaurát, vinylstearát, vinylpropionát, vinylester kyseliny versatovej alebo vinylacetát alebo zmesi dvoch alebo viacerých vyššie uvedených zlúčenin. Ako vinylaromatické zlúčeniny sú vhodné napriklad vinyltoluén. u- a p-metylstyrén, o-butylstyrén, 4-nbutylstyrén, 4-n-decylstyrén a styrén. Príklady pre vhodné nitrily sú akrylnitril a metakrylnitril. Na výrobu polymérov vhodných podľa vynálezu sú taktiež vhodné vinylhalogenidy, napríklad etylenicky nenasýtené zlúčeniny substituované chlórom, fluórom alebo brómom, ako vinylchlorid alebo vinylidénchlorid alebo ich zmesi. Na výrobu polymérov vhodných podla vynálezu sú taktiež vhodné nearomatické uhľovodlky s 2 až 8 atómami uhlíka a prinajmenšom dvomi oleñnickými dvojitými väzbami, ako je butadién, izoprén, a chloroprén. Ďalšie monoméry, ktoré môžu byt v polyméri alebo polyméroch obsiahnuté vmnožstve napríklad od 0 do 40 hmotn., výhodnejšie od 0 do 20 hmotn. azvlášť výhodnejšie od 0,2 do 10 hmotn., sú predovšetkým Cj-Cw-hydroxyalkyumet)akryIáty, (met-)arylamidy ako aj ich deriváty substituované na dusíku C 1-C 4-aIkyIom, etylenicky nenasýtené karboxylové kyseliny, dikarboxylové kyseliny, ich poloestery a anhydridy, napriklad kyselina (met-)akrylová, kyselina maleínová, kyselina fumarová, anhydrid kyseliny maleínovej,poloester kyseliny maleínovej a fumarovej a kyselina itakónová.Podla vynálezu je výhodnejšie použit polymérne disperzie prípadne zodpovedajúce redisperzné prášky na báze polymérov, na báze vinylu, (mel-)akrylu, styrénu, butadiénu a/alebo etylénu, pričom pojem ,polyméry podľa vynálezu je chápaný široko aneznamená len polyméry v užšom zmysle, ale aj kopolyméry, terpolyméry atď. Predovšetkým sa použijú polymérne disperzie prípadne zodpovedajúce redisperzne prášky, ktoré sú zostavené na báze vinylov alebo akrylátov,ako vinylacetát, vinylpropionát, vinyllaurát, vinylversatát, vinylchlorid, vinylidénchlorid a/alebo lineárnych alebo rozvetvených vinylesterov s 1 až 20 atómami uhlíka, akrylových a metakrylových monomérov (predovšetkým esterov), styrénu, butadiénu a/alebo etylénu.Ako je opísané vyššie, môžu byť ako polymérne disperzie použité najrôznejšie systémy. výhodnejšie sa ako polymérne disperzie použijú disperzie na báze styrén/(met-jakrylátových kopolymérov, styrén/butadiénových kopolymérov a/alebo vinyIacetát/etylénových kopolymérov. Zvlášt výhodné vlastnosti sa dosiahnu použitím golymérnych disperzlí styrén/akrylátových kopolymérov(napríklad Acronal® DS 3511 alebo Acronal S 456 od firmy BASF Aktiengesellschaft, Ludwighafen,alebo Mowilith LDM 6482 od firmy Celanese, Frankfurt) pretože prihlasovatelka prekvapujúco zistila,že disperzie na báze styrén/akrylátových kopolymérov v rámci zmesí stavebného materiálu podľa vynálezu vedú kzvlášt dobrej stabilite aodolnosti voči vode výsledného utesnenia prípadne výsledného filmu, pretože výsledný film zostáva zvlášť konzistentný a koherentný. Napriek tomu sú na použitie vrámci zmesí stavebného materiálu podla vynálezu principiálne vhodné všetky vyššie

MPK / Značky

MPK: C04B 26/06, C04B 28/02, C04B 24/26

Značky: predovšetkým, bitúmenov, obsahu, hmota, materiálů, tesniaca, stavebného

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/16-e15694-zmes-stavebneho-materialu-predovsetkym-tesniaca-hmota-bez-obsahu-bitumenov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zmes stavebného materiálu, predovšetkým tesniaca hmota bez obsahu bitúmenov</a>

Podobne patenty