200428. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilikátbázisú habosított utószilárduló anyag előállítására
3 HU 200428 A 4 az elektromos töltéseknek a mátrixba juttatásához külön gépi (gyári) berendezésre van szükség, másrészt a töltés megtartása gépészetiig nehézséget okozhat, a kezelés elveszítheti a hatását, mert a töltések a földeléssel .kisülhetnek'. A találmány feladata, hogy olyan eljárást szolgáltasson, amelynek segítségével kedvezőbb tulajdonságú termékek állíthatók elő, mint amilyenek a jelenleg alkalmazott, hasonló célú megoldások segitségével gyárthatók. Ezen túlmenően a találmány szerinti technológiának speciális anyagok és berendezések alkalmazása nélkül, kedvező költségráfordítással kell végrehajthatónak lennie. A találmány az alábbi felismeréseken alapszik: a habok - és habosított anyagok - stabilitását a gravitációs erő, a molekuláris erők és az elektromos kettős réteg befolyásolja. Ezek közül az elsőként említett két erő a habok tönkremenetelét segíti elő, a két utóbbi tényező viszont a habok állékonyságát biztosítja. Ezek erősítésének tehát a hab-stabilitás növekedésével kell járnia. Az elektromos kettős réteg hab-stabilizáló hatását felismerésünk szerint nemcsak a vizes habkeverékben elektrosztatikus úton lehet létrehozni, hanem a kötőanyag-habarcsban mechano-kémiai módszerrel (diszpergálással) is, azaz, az így felszabadított kötőanyagkolloid részecskék között is működnek elektromos vonzó- és taszitóerök. A kolloid cementrészecskék esetében is rendkívül nagy jelentősége van a határfelületi energiáknak és az ún. határfelületi jelenségeknek, mint amilyen például az adszorpció, adhézió, nedvesedés, továbbá az elektromos vonzó- és taszitóerök, amely utóbbiak éppen a részecskék felületén kialakuló kettős réteg kölcsönhatásából származnak. Azaz, a kolloid részecskék között is olyan elektromos vonzó- és taszitóerök működnek, amelyek a hab stabilitását biztosítják. Felismerésünk szerint azonban a kolloid részecskék között fellépő diszperziós kölcsönhatást (vonzóerőt), és ennek a jelenségnek a hab stabilitására gyakorolt kedvező hatását - pontosabban a hatás érvényesüléséhez szükséges közeget - nemcsak speciális kolloidális cement bekeverésével, vagy a hab elektrosztatikus feltöltésével lehet biztosítani, hanem - amint erre fent már utaltunk - közönséges, kereskedelmi minőségű cementnek mechanikai úton kolloid-diszperz állapotba hozásával is. Elméleti kutatásaink és kísérleteink során arra a nem várt eredményre jutottunk, hogy amennyiben a habosított építőanyag előállítása során a kötőanyag-habarcsot intenzív, a kötőanyag-szemcsékre nyiróhatást kifejtő mechanikai keverésnek vetjük alá, az ilyen mechanikai módszerrel diszpergált kö- 4 tőanyag-habarcs kolloid diszperz rendszerében az elemi szemcsék felületén elektromos kettősréteg alakul ki, aminek következtében a habosított friss massza - habbeton - stabilitása rendkívüli mértékben megnövekszik, és a szilárduló habosított anyag nagyfokú szilárdságnővekedése következik be. Kísérletekkel sikerült bizonyítani, hogy azonos összetételű és azonos technológiával előállított habosított anyagok közül - függetlenül a kötőanyagban eszközölt változtatásoktól - csak a mechano-kémiailag aktivált nyíróhatással diszpergált habarcsanyagú habosított anyagok rendelkeztek kiemelkedő stabilitási és szilárdulási, valamint szilárdsági tulajdonságokkal. A kísérletekkel és üzemi próbagyártással megállapítottuk, hogy a hagyományos módon, vagyis nem aktivált cementtel készült habosított anyagoknál a cement hidratációja sorén a cementszemcsék felületén kialakuló kolloid tulajdonságú végtermék (gél) mennyisége csak abban a 10 perc-1,5 óra időtartamban jelentős, amikor a habstruktúra már létrejött, illetve nagyrészt tönkrement. Ezért a találmány értelmében kolloid diszperz rendszert a cementpépben még a habbal való összekeverését megelőzően létrehozzuk rövid idő, célszerűen mintegy 50 sec. időtartam alatt. Az ezt követően készített kötőanyag-hab keverékben az elemi cementszemcséket körülvevő vizes gélburok víztartalma önmagában elegendő a cement hidratéciójához, és így nincs szükség a habból vízelvonásra, ami a hab stabilitását veszélyeztetné. A kötőanyag vízzel való összekeverése közben elvégzett mechanokémiai aktiválás sorén a szemcsék felületén képződő kolloidális gélburkot az e célra alkalmas, pl. kolkrét keverőben fellépő nyiróhatások folyamatosan eltávolítják. Más szóval: a cementszemcsékröl mechanikus módszerrel folyamatosan eltávolítjuk - mintegy lehántoljuk, illetve lekoptatjuk - a gél-állapotú hidráttermékeket, miáltal már a habbal történő összekeverést megelőzően kialakul a kötőanyagban a kolloid diszperz rendszer. A fentiek szerinti mechanikai beavatkozással - nyíró hatású diszpergéló keveréssel - bármilyen cementből kolloidális habarcsközeg állítható elő, amelyben még a feszes és vékony habfalak közé is bevihető a cementhabarcs anélkül, hogy a vizes hab falát a cementszemcsék átszúrnák. Ennek köszönhetően a szokásosnál alacsonyabb testsűrűségű habosított anyag is előállítható. Az előbbiekben részletezett felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során hidraulikus kötőanyagból és vízből habarcsot készítünk, amelyet vízből és habképző adalékszerból készült habbal keverünk össze, a keveréket pedig megszilárdulni hagyjuk vagy/és - például gőzöléssel - szilárdítjuk, és amely eljárásra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
