201285. lajstromszámú szabadalom • Szilikátalapú gipszmentes kötőanyag
HU 201285 B 3 4 nek, amely 0,2-4 tőmeg% ligninszulfonsavat, 0,01- 2 tömeg% alkáli-karbonátot és 2 tömeg% borsavat tartalmaz. L. Stryker és munkatársai a 3 959 004 számú USA szabadalmi leírásban kimutatták, hogy a gipszmentes cementek alkáli-karbonát helyett alkáli-hidrogén-karbonátot is tartalmazhatnak. Gipszmentes, szabadon folyó és alacsony porozitású cementhabarcs előállítását ismertetik, miszerint a hidraulikus cementet 0,1-1 tömeg% alkáli-ligninszulfonát, földalkáli-hidrogén-karbonátot tartalmaz, jelenlétében őrlik 350-900 m2/kg finomságúra, ahol a százalékos értékek a száraz cementre vonatkoznak. A 3 960 582 számú USA szabadalmi leírásban az előbbi találmányban leírt keverék összetételét úgy pontosítják a szerzők, hogy 14 tömeg% ligninszulfonát is használható, és cementként a gipszmentesen őrölt klinker mellett portlaodcementis használható, továbbá a ligninszulfonát és a szulfonilezett lignin mellett alkáli-lignin is használható. Ball és munkatársai a 4 032 353 számú USA szabadalmi leírásban olyan alacsony porozitású keverék összetételét ismertetik, amely 200 nr/kg-nál nagyobb fajlagos felületű gipszmentes hidraulikus cementet, a száraz cementre vonatkoztatva legalább 0,1 tömcg% alkáíi-hidrogén-karbonátot, a száraz cementre vonatkoztatva legalább 1 tőmeg% alkálivagy földalkáli-ligninszulfonátot, ammónium-ligninszulfonátot, szulfonilezett lignin alkáli- vagy földalkálisóját tartalmaz, ahol a víz : cement arány 0,4-0,15 között van. L.E. Shiel és K.W. Jones a 4 066 469 számú USA szabadalmi leírásban gipszmentes, gyorsan kötő cement összetételét adják meg, amelyet 300-700 m2/kg fajlagos felületig őrölnek és amely alkálifémek savanyú sóit (hidrogén-karbonát, hidrogénszulfát, hidrogén-szulfit) és szerves savak foszformentes sóit tartalmazza. Az adalékanyagok mennyisége a keverékben az őrölt klinker tömegére számítva 0,1-10%. K. Kolar és munkatársai a 4168 985 számú USA szabadalmi leírásban őrölt cementklinker alapú kötőanyagot ismertetnek, ahol a cement fajlagos felülete nagyobb, mint 150 m2/kg, ahol a cement 5- 99,4 tömeg%-ának fajlagos felülete 25Q-3000 m/kg és a cementszemcsék 5-95 tömeg%-ának mérete legfeljebb 5 pjn és a cement tömegére számítva legalább 0,0025 tömeg% ligninszulfonátot és 0,05- 80 tömeg% vizet tartalmaz. További adalékként a cement 0,01-8 tömeg% alkálifémsókat, előnyösen karbonátokat, valamint oxigéntartalmú bórvegyületcket, por alakú alumíniumot, oxigéntartalmú antimonvegyületeket, szerves hidroxisavak sóit vagy a fenti vegyületek egy vagy több komponenst! keverékét tartalmazza a cementre számolva legfeljebb 8 tömeg% mennyiségben. Az ismertetett kötőanyag egyik legfontosabb, eddig ismeretlen tulajdonsága, mint ezt F. Skvára és munkatársai kimutatták (F.Skvára, K.Kolár, J.Novotny, Z.Zadák, Z.Bazantová: Silicates 23, 217-231 (1979) Prága), 0 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleteknél jelentkező kötési és keményedési képessége. Úgy találtuk, hogy a gipszmentes kötőanyagokban eddig alkalmazott adalékanyagok hátrányosan befolyásolják a szilárdságot. Az ismert megoldások hátrányai kiküszöbölhetők a találmány szerinti megoldással, amely gipszmentes, szilikát bázisú és a kezdeti szilárdságot, formázhatóságot növelő és a kötés kezdetét késleltető adalékanyagot tartalmazó kötőanyagra vonat- 5 kozik. A találmány tárgya közelebbről gyorsan kötő, hidraulikus, ccroentklinker-alapú, gipszmentes, 150-3000 nr/kg fajlagos felületű, 5-95 tömeg% mennyiségben 5 pjn-nél kisebb részecskéket tartalmazó kötőanyag, amely 0,1-10 tömeg% vízoldható 10 vagy szuszpendálható alkáli* vagy földalkálisót vagy-hidroxidot, továbbá szulfometÜezctt fenol-formaldehid-kondenzátumot és adott esetben 0,01-3 tömeg% ligninszármazékot tartalmaz. A találmány értelmében a kötőanyag a szulfometilezett fenol- 15 formaldehid-kondenzátumot 0,05-5 tömeg% mennyiségben tartalmazza, savas csoportjainak 70%-ában Fe(III), Al(III) és/vagy Cr(III) kationnal lekötött formában, és adott esetben a fenol tömegére számított 0,5% oxigénnel oxidált formában. 20 A találmány azon a felismerésen alapul, hogy minden olyan összetételű kötőanyag előnyös, amelyben a szulfometilezett fenolok és formaldehid kondenzált technikai termékében levő savas csoportokat három értékű kationok sóinak adago- 25 lásával lekötjük és adott esetben a keverék egészére számolva legalább 0,5 tömeg% oxigénnel, célszerűen a levegő oagénjéval oxidáljuk. Az alkáli vagy földalkálifém vízoldható vagy szuszpendálható sója lehet hidrogén-szilikát-, hidrogén-szulfát, szilikát-, 30 hidrogén-szulfit-, hidrogén-karbonát- vagy oxalátső. Lignin származékként a lignoszulfonsav oldható sóját, így ammónium-, alumíniura(III)-, magnéziumul)-, króm(III)-, nátrium(I)-, kalcium(II)- vagy vas(III)sót vagy szulfonilezett lignint használunk. 35 Ezt a kötőanyagot például homok, durva, tömör vagy porózus kőzet adagolásával dolgozhatjuk fel. Azok a pépek, habarcsok és betonok, melyeket ebből a kötőanbyagból állítunk elő, a következő előnyös tulajdonságokkal jellemezhetők: 40 - jó feldolgozhatóság alacsony vízfaktor (víz/cement arány) esetén is (például pépeknél w = 0,20, habarcsoknál w = 0,25) és elfogadható kezdeti kötés betonnál is;- a keményített massza alacsony porozitása, ahol 45 a szilárdságot az eredeti kötőanyag adja, amely túlnyomórészt hidroszilikátokból áll és gyakorlatilag nem tartalmaz egyetlen, a portSandcementnél szokásos kristályképzőt, így a portlandit szilárd kristályait sem; 50 - nagy rövid- és hosszúidejű szilárdság, így ez a kötőanyag a gyorsankőtö és nagy szilárdságú cementek közé sorolható;- kötő- és keményítőképesség + 8 °C-nál alacsonyabb, egészen -40 °C-ig terjedő hőmérséklettarto-55 Hiányban;- a szilárdság fokozhatósága rövid idejű melegítéssel (termosokk) vagy a környező hőmérséklet lassú emelésével;- jó ellenállóképesség korrozív közeggel szem-60 ben (például H2SO4, szulfátok vagy kloridok). A találmány szerinti kötőanyag előnyösen felhasználható ipari építkezéseknél és gipszmentes pépek, habarcsok és betonok alkalmazásakor, különösen az építőiparban, mezőgazdaságban és a 65 vegyiparban. 3
