200215. lajstromszámú szabadalom • Kőzetek vagy beton repesztésére szolgáló egy- vagy kétkomponensű készítmény
HU 200215 B A találmány tárgya rideg, szilárd anyagok, mint pl. kőzet biztonságos aprítására szolgáló, vízzel térfogatnövekedés kíséretében reagáló komponenst és adalékokat tartalmazó széles hőmérséklet-intervallumban alkalmazható egy- vagy kétkomponensű repesztő-keverék. A repesztő hatású készítmények általában égetett mészből - lásd 2S3374 sz. francia szabadalmi leírás- vagy cementből és kalciumaluminát-szulfátból - lásd 1079754 sz. kanadai szabadalmi leírás - állnak. Az ismert hatású keverékekben lévő égetett mész komponens duzzadást előidéző hidratációjának sebessége nagyon érzékeny az égetett mész állapotára- égetési zsugorodás, szemnagyság - valamint a külső hőmérsékletre. Ha a keverék túl gyorsan reagált a vízzel és az exoterm reakcióhő következtében gyorsan 100 *C fölé hévül, a hőt a környezet nem tudja elvezetni és a keletkező gáznyomás kiveti a keveréket a repesztéshez készített furatból. Emiatt a kívánt hatás elmarad, vagy erősen csökken, másrészt a kilövellő anyag balesetveszélyes. A forgalomban lévő ismert készítményeknél fenti hátrányokat úgy küszöbölik ki, hogy 10 *C-os kőzethőmérséklet intervallumonként más-más tulajdonságú - hidratáció sebességű - készítményt alkalmaznak. Ezzel tudják megakadályozni, hogy a hidratációs sajátosságokból adódó hátrányok jelentkezzenek. A felhasználási hőmérséklet intervallumának kiterjesztésére másik módszer, hogy az égetett meszet hidratációt fékező anyagokkal őrlik együtt. Ilyen megoldás a 230.827 sz. csehszlovák szabadalomban ismerhető meg, amely 30-69 tömegszázalék cementből és 30-69 tömegszázalék égetett mészből álló repesztő-keverékre vonatkozik, és amely 0,1-5 tömegszázalék peptizáló-plasztifikáló adalékot, valamint nedvesítő szereket tartalmaz. Az adalékok szerepe a Teológiai tulajdonságok és hidratáció-sebesség szabályozása. Ilymódon a vízzel önthető péppé kevert anyag felhasználhatósági hőmérséklet-intervallumát úgy lehet kiterjeszteni, hogy repesztendő anyag hőmérsékletétől függően+10 *C alattitól +95 *C-ig terjedő hőmérsékletű keverő vizet alkalmaznak. Ez a gyakorlatban csak igen nehezen kivitelezhető. A találmány célja fokozott repesztő-hatású és kellően szabályozható repesztő-keverék kifejlesztése az ismertetett hátrányok kiküszöbölésével. A találmány fő célkitűzése egy olyan készítmény létrehozása, amely a gyakorlatban előforduló -5 - +30 *C közötti hőmérséklet-intervallumban egyaránt alkalmazható. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a reakcióhő hatására fellépő anyagkilökődés megakadályozható, ha a hidratáció-sebesség megfelelő szabályozásával az égetett mész passziválásával a keverék hőmérsékletét a teljes folyamat során mindvégig 100 *C alatt tartjuk. Azt találtuk, hogy az égetett mész termikusán hatékonyan passziválható, ha a legalább 75 tömegszázalék aktív CaO tartalmú égetett meszet 1200-1400 *C hőmérsékleten legalább 30 percig tömörré utánégetjük és a levegőtől elzárva legalább 2 héten át pihentetjük. Az így előállított passzíváit égetett meszet alkalmazzuk a repesztő keverék hatóanyagaként A hidratáció sebességét a téli és nyári időszaki alkalma1 zás, azaz a környezeti hőmérséklet is befolyásolja, azonban a találmány szerinti késztímény mind a téli, mind a nyári időszakban kilökődés nélkül alkalmazható. A környezeti hőmérsékletet figyelembe véve alapkeveréket a hidratáció sebességet tovább csökkentő és plasztifikáló adalékkal keverjük. Egyben hidratáció sebességet is csökkentő plasztifíkátorként kalcium-lignoszulfátot és=vagy savkazein és karbamid keverékét vagy savkazeint alkalmazunk, de alkalmazható MELMENT (NSZK) vagy VISZKOMENT (NDK) márkanevű mélám in bázisú plasztifikátor is. A repesztő keverékben kötőanyagként általában kalcium-szilikátot részben vagy egészből kalciumalumináttal (MSz 4702/9-74 bauxitcement) vagy timfölddel helyettesítve a keverék feszítőerejének fokozódását érhetjük el. A repesztő keverék aktivitását a komponensek megfelelő finomságúra őrlésével és a légbuborékok távozását segítő felületaktív adalékokkal is szabályozzuk. A passzíváit utánégetett meszet olyan mértékben kell őrölni, hogy a 200 pm-nél nagyobb szemcsék részaránya ne haladja meg a 20 tömegszázalékot. Az őrlés adalékokkal, mint pl. trietanolamin, elősegíthető. Felületaktív anyagként előnyösen GENAPOL (NSZK) márkanevű készítményt alkalmazunk. A repesztő keveréket a felsorolt komponensekből egy szilárd porállapotú keverékként készítjük elő, amit felhasználás előtt vízzel keverve lehet alkalmazni. A homogenizálást őrléssel végezzük. A találmány szerinti egykomponensű repesztő keverék összetétele: 10-27 tömegrész szilikátcement és/vagy aluminátcement, mely adott esetben a megfelelő mennyiségű agyagból, illetve bauxitból - az agyagot ill. a bauxitot az égetett mészhez keverve - az utóégetés során keletkezik, és/vagy timföld; 70-87 tömegrész 1200-1400 *C-on legalább 30 perces utánégetéssel és legalább 2 hét pihentetéssel passzíváit égetett mész; 0,2-1,5 tömegrész kalciumlignoszulfát és/vagy ipari savkazein vagy savkazein és karbamid keveréke; 0,2-1,5 tömegrész szilárd vagy folyékony állapotú plasztifikátor, előnyösen melamin bázisú plasztifikátor, 0,05-0,2 tömegrész őrlési segédanyag, előnyösen trietanolamin; 0,01-0,03 tömegrész felületaktív anyag. Mivel a plasztifikátor, a kalciumlignoszulfát és felületaktív anyag is befolyásolja a készítmény hidratáció sebességét, ezért ha a plasztifikátor folyácony halmazállapotú, célszerű a készítményt 2 komponensé formában előállítani, amikoris a készítmény a.) komponense a szilárd kötőanyagot (cementet) és hatóanyagként a megfelelően passzíváit égetett meszet és az ipari savkazeint, b.) komponense a plasztifikátor és az egyéb adalékanyagokat tartalmazza folyadék fázisban az alábbiakban részletezettek szerint: a.) komponens 10-30 tömegrész szilikátcement és/vagy aluminátcement, mely adott esetben a megfelelő mennyiségű agyagból, illetve bauxitból - az agyagot ill. a bauxitot az égetett mészhez keverve - az utóégetés során keletkezik, és/vagy timföld. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
