200736. lajstromszámú szabadalom • Eljárás testek, különösen előregyártott hőszigetelő építőelemek utószilárduló anyagból történő előállítására
HU 200736 B 1 2 A találmány testek, különösen előregyártott hőszigetelő építőelemek utószilárduló anyagból történő előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik, amely eljárás során cementet, vizet és szilárd szemcsés adalékanyagot egymással összekeverünk, és a keveréket - adott esetben formázását követően - megszilárdulni hagyjuk. Közismert, hogy az energiával való takarékosság szükségessége a szakembereket világszerte egyre jobb hőszigetelő képességű anyagok, illetve építési szerkezetek alkalmazására és kifejesztésére készteti. Ismeretek az is, hogy az új hőszigetelési megoldások általában többlet költségeket okoznak, ami alkalmazásukat megnehezíti. Sokféle könnyűbeton elem van forgalomban (perlitbeton, polisztirolhabbeton, kohósalakbeton stb), amelynek azonban vagy nem tudják egyidejűleg maradéktalanul kielégíteni a velük szemben támasztott követelményeket, vagy túlságosan magas áruk gátolja széles körben való elterjedésüket. Dr. Palotás László: „Mérnöki szerkezetek anyagtana című könyvében, a VIII. rész 3.2. fejezetben találhatók adatok polisztirolgyöngybeton jellemzőkre. Ha például 350 kg/m3 cement, 25 kaún3 polisztirolgyöngy, 125 kg/nrhomok és 1301/m3 víz keverékéből készítenek könnyűbetont, a végtermék légszáraz testsűrűsége 570 kg/m, a nyomószilárdsága 2,0 N/mm , a hővezetési tényezője pedig 0,23 W/mK. Ha a cement mennyiségét a fenti keverékben 400 kg/m3-re, a vízét pedig 140 l/m-re növeljük, a légszáraz testsűrűség ugyan 1000 kg/m3, a nyomószilárdsága 10,0 N/mm , a hővezetési tényező azonban romlik, értéke 0,35 W/mK. A polisztirolgyöngy-betonok tulajdonságainak javítására egyébként számos megoldást dolgoztak ki. A 2063146. számú NSZK, a 315 913. számú osztrák, valamint a 2 032 556. számú és 2 103 964. számú NSZK szabadalmi leírásokból megismerhető eljárásoknál túlnyomást és hőkezelést alkalmaznak, ami egyrész járulékos energia- és költségráfordítást igényel, másrészt alkalmazhatósága betonelemek előregyártására korlátozódik. Az 1961043. számú NSZK azabadalmi leírás szerint a polisztirolgyöngy-adalék felületét műgyanta-réteggel vonják be. A 162 516. számú magyar és az 1 291 941. számú angol szabadalmi leírás szerint is műgyantás diszperzióval aktiválják a polisztirolgyöngy-adalék felületét. Ezeknél a megoldásoknál súlyos hátrányt jelent, hogy az egyébként is drága adalék felületkezelésének járulékos költségei miatt a beton-végterék ára értelemszerűen még tovább növekszik. A találmány feladata, hogy mind szilárdsági, mind hőszitegelő képességi tulajdonságait tekintve a jelenleg ismert hasonló célú termékek ilyen paramétereivel egyenértékű, azonban azoknál lényegesen olcsóbb könnyűbeton előállítását lehetővé tevő eljárást szolgáltasson. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy bizonyos műanyagok meghatározott méretű darabokká való aprításával olyan adalékanyagot kapunk, amely cement-kötőanyaggal jól társítható, és meghatározott keverési arány esetén a vele készült építőtest a vele szemben támasztott követelményeket maradéktalanul kielégíti. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a hulladék formájában 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 rendelkezésre álló, és ömagukban veszélyes környezet szennyező anyagnak minősülő műanyagok felaprítva, például megőrölve kiválóan alkalmasak könnyűbeton-adalékanyagként, mert a mechanikai aprításukból következően fajlagos felületük megnő, és roncsolt felületeik érdessége a cementhabarccsal való hatékony tapadásukat, következésképpen a végtermék magas szilárdsági értékét biztosítja; és mivel a műanyaghulladékoknak általában beszerzési költségük gyakorlatilag nincs, mechanikai aprításuk pedig csekély köLtségráfordítás árán megoldható, vagy bizonyos anyagvisszanyerési technológiáknál eleve megfelelő méretű műanyagapríték keletkezik, a felhasználásukkal készült építőelemek ára lényegesen alacsonyabb lehet, mint a jelenleg ismert, hasonló szilárdsági és hőszigetelési tulajdonságokkal rendelkező könnyűbeton-építőelemeké. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk, meg, amelynek során cementet, vizet és szilárd szemcsés adalékanyagot egymással összekeverünk, és a keveréket - adott esetben formázását követően - megszilárdulni hagyjuk, és amely eljárásra az jellemző, hogy szilárd szemcsés adalékanyagként mechanikailag 1-10 mm-es méretű szemcsékké aprított műanyagnak 400-600 kg/m3 mennyiségben történő adagolásával készítjük el a keveréket. Megjegyezzük, hogy - a műanyag mechanikai aprításából következően - az adalékanyag-szemcsék szabálytalan és/vagy különféle alakúak lehetnek, és az 1-10 mm-es mérettartomány bármely irányba nézve jelentheti a szemcsék alsó, illetve felső mérethatárát. Egy előnyös találmányi ismérv szerint a keveréket 400-900 kg/m3 - előnyösen 350 pc minőségű - cement hozzáadásával készítjük el. Ettől eltérő minőségű cementeket is használhatunk, de természetesen a cement mennyiségének és minőségének a mindenkor megkívánt szilárdság biztosítására alkalmasan egymáshoz kell igazodnia. Általában a keveréket 0,3-0,8 közötti vízcement-tényezőt eredményező mennyiségű víz hozzáadásával készítjük el. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a keverék készítéséhez szilárd szemcsés adalékanyagként lágy PVC szigetelésű hulladék-kábelek szigetelésének hántolásával nyert hosszúkás, célszerűen 1x4 mm - 4x8 mm közötti mérettartományba eső műanyag szemcsék által alkotott anyagot használhatunk. Célszerű lehet az is, ha a keverék készítéséhez szilárd szemcsés adalékanyagként kemény PVC szigetelésű hulladék-kábelek szigetelésének őrlésével nyert zömök, 3-6 mm közötti mérettartományba eső műanyag szemcsék által alkotott anyagot használunk. A kétféle frakció természetesen - pl. 1:1 arányban - egymással keverve is alkalmazható. Általában előnyös, ha a keverék készítéséhez szilárd szemcsés adalékanyagként 680- 1100 kg/m3 halmazsűrűségű mechanikusan aprított műanyagszemcsék által alkotott anyagot használunk. A találmányt a továbbiakban példák kapcsán ismertetjük részletesen. 2
