200428. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilikátbázisú habosított utószilárduló anyag előállítására
1 HU 200428 A 2 A találmány szilikátbázisú habosított utószilárduló anyag előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik. Az energiagondok fokozódásával világszerte előtérbe kerültek az épületek hőszigetelésének minél tökéletesebb és gazdaságosabb megoldására irányuló törekvések, annál is inkább, mert számos helyen - például Magyarországon - szigorodtak az építési hatóságok által előírt hótechnikai követelmények is. A nem iparosított (paneles) módszerrel történő lakásépítésben olyan kézi falazóelemekre van szükség, amelyek hőszigetelő képessége igen jó, szilárdságuk megfelelő, idóállóak, térfogat-tömegük viszonylag alacsony, és kiegészítő hószigetelés nélkül kielégítik a hőtechnikai követelményeket. Ilyen tulajdonságúak a porózus falazóanyagok, amelyek különféle alapanyagokból és egymástól eltérő technológiával gyárthatók, beruházási költség- és gyártási energia-igényük azonban általában meglehetősen magas. Megfelelő hőszigetelő képességű építőanyagok előállításának régóta ismert módja a könnyű, porózus adalékanyag (perlit, polisztirolgyöngy, vulkáni tufák, duzzadó agyagok stb.) alkalmazása. Itt hagyományos elemgyártási technológiát alkalmaznak, ami körülményes, nagy az élőmunka-igénye, és ezeknek az elemeknek a tulajdonságai sem elégíti ki minden esetben a támasztott követelményeket. Porózus építőelemek gyárthatók azonban például olyan módon is, hogy a cement kötőanyagú mátrixban (nyers keverékben) kémiai úton gézt fejlesztenek, vagy a mátrixba habképző vegyszert kevernek, miáltal az anyagot sejtesítik (pórusossá teszik). A betonban kialakult pórusok egymással kapcsolatban állnak; ez a tény magyarázza a jelenleg ismert gáz- és habbeton anyagok nagy vízfelvevó képességét. Hátrányos tényező továbbá, hogy a gáz- és habbetonok gyártásához nagyméretű és költséges berendezésekre van szükség (pl. autokláv a gőzöléshez). A jelenleg alkalmazott gázképzési vagy habositási technológiával készített kis testsűrűségű elemek (formatestek) sejtesített öntömasszából való előállítása még más szempontból is problematikus, nevezetesen a formába öntött massza zsugorodik, térfogata a megszilárdulás közben jelentős mértékben csökken. A zsugorodás nem szabályozható, a félkész elemeket vagy/és a megszilárdult elemeket a végleges méret eléréséhez meg kell munkálni. További gondot jelent, hogy az ismert öntőmasszákban a töltőanyag és a gázbuborékok sűrűség-különbségük miatt szétválnak, azaz a töltőanyagok ülepednek, a buborékok pedig felúsznak. Ezen okok miatt a késztermék testsűrűsége, szilárdsága és rugalmassági modulusa nagymértékben ingadozik, és e tulajdonságok még az egyes elemeken belül sem homogének. A fent részletezett hátrányok kiküszöbölésére irányul a 161 195. számú magyar szabadalmi leirás tárgyát képező eljárás, amelynek az a lényege, hogy a töltőanyaghoz vizüveg oldatot adnak, kiülepedés ellen pedig legalább 5000 mólsúlyú kolloid anyagot adagolnak. A végtermék anyagszerkezete azonban nem habszerű. A 347 319 számú osztrák szabadalmi leírás szerint könnyű beton előállításához töltőanyagot, hidraulikus kötőanyagként pedig egy 11 Cb0.7A1203.CbX2 bázisú künkért- gyorsan szilárduló különleges cementet - alkalmaznak, ahol az X egy halogén eleqi. Pórusképzőként stabilizált habositószereket használnak. A habosított iszapot a megszilárdulás után aprítják, és az apritékot könnyű adalékanyag gyanánt alkalmazzák. Az eljárás hátránya, hogy speciális cementfajta alkalmazásán alapul, amelyet az ipar nem álüt elő, kereskedelmi forgalomban nem kapható, Így egyrészt költséges, másrészt a végtermék felhasználás szűk területre korlátozódik. Közismert, hogy a normál portlandcementek szilárdulási ideje a habosított rendszerekben nagymértékben lelassul, így a kötési idő alatt a gázbuborékok (légbuborékok) a mátrixból kiválnak, a töltőanyagok pedig ülepednek. E jelenség kiküszöbölésére a 181 108. számú magyar szabadalmi leirás szerint az öntőmasszába a különféle hidraulikus kötőanyagok és a habképző adalék mellett ez utóbbi mennyiségére számítva 40-300 tömeg% kolloidális kovasav-tartalmú folyadékot- hidrolizált etilszilikátot - adagolnak, amelynek Si02-tartalma 16-22%. Az Így előállított iszaphab mintegy két órás időtartamon belül kiülepdés nélkül megszilárdul. A kolloid diszperz anyag segíti elő a sejtszerkezet ülepedésmentes kialakulását, emellett a cementkötést is meggyorsítja. A kolloid cementnek, vagyis a habbeton habarcs kötőanyag-komponensének köszönhetően jól érvényesül ugyanis a .London'-féle diszperziós vonzóerő, azaz a kolloid részecskék közötti kölcsönhatás (adhéziós erő). Ennek az eljárásnak is súlyos hátránya, hogy a hidrolizált etilszilikát nem tömeggyártmány, a kereskedelmi forgalomban nem kapható, ezért az alkalmazhatósági területe igen korlátozott, és a keverékbe juttatandó speciális anyag miatt a gyártás meglehetősen költséges. Ismeretes, hogy a habok stabilitása- egyéb tényezők mellett - igen nagymértékben függ a két habhártya felületén kialakuló elektromos kettős rétegtől. Ezért a 187 342. számú magyar szabadalmi leírásból megismerhető megoldás szerint a hab előállítása közben elektrosztatikus módszerrel elektromos töltéseket visznek a habanyagba, aminek eredményeként különösen erőteljesen érvényesül az elektromos kettősréteg stabilizáló hatása. A módszer hátránya, hogy egyrészt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
