СЫПУЧАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ
LOOSE MIXTURE TO FORM THERMAL INSULATING LAYER

Изобретение относится к сыпучей или, соответственно, текучей смеси для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя, в частности, для сооружения полов, при этом данную сыпучую смесь отверждают в последующей стадии гидравлического отверждения с помощью минерального связующего вещества, как указано в п. 1 формулы изобретения. Кроме того, изобретение относится к способу получения данной смеси.
В строительной области к материалам, в зависимости от соответствующих целей применения, предъявляют множество требований, или для определенных целей применения имеются множество предписанных соответствующими нормами значений. Поэтому необходимо применять или использовать самые разные материалы для того, чтобы выполнить эти требования. Часто эти требования относительно свойств применяемых строительных материалов несовместимы друг с другом или противоречат друг другу, так что затруднительно получать, например, многослойные сооружения и/или составные конструкции в большом числе технологических процессов.
Из-за растущих расходов на энергию в строительной области все больше применяют или, соответственно, предпочтительно применяют материалы с теплоизолирующими свойствами. С другой стороны требуется высокая прочность при сжатии применяемых материалов для того, чтобы предотвратить постепенное оседание или чтобы достичь высоких удельных нагрузок.
До сих пор для выравнивания черновых полов или перекрытий в большинстве случаев применяли нарезанные теплоизоляционные панели. Такие теплоизоляционные панели как правило состоят из вспененного полистирола (EPS) в качестве основного материала. На слой EPS при необходимости наносят один или несколько разделительных слоев, элементы обогрева полов или другие функциональные элементы и затем наносят бесшовные полы.
Недостатком при применении предварительно изготовленных EPS-панелей является то, что бесшовное укладывание панелей практически невозможно или, соответственно, занимает очень много времени. Например, коммуникации для домашней техники, такие как водопровод, электропроводка и/или вентиляция, предпочтительно монтируют на перекрытиях или непосредственно на черновых полах. Из-за необходимого для этого вырезания или освобождения места в EPS-панелях вынуждено образуются мосты холода или тепла, что отрицательно действует на теплоизоляционные свойства.
В настоящее время полы с теплоизоляцией чаще всего реализуют с помощью многослойной структуры. При этом на черновые полы или на перекрытия чаще всего сначала наносят выравнивающий слой для того, чтобы выровнять возможно имеющиеся выпуклые участки бетона или участки с системами труб для санитарных или электрических коммуникаций или др., создать как можно более ровную поверхность для последующих слоев. Затем в качестве теплоизоляционного материала часто укладывают на выравнивающий слой упомянутые выше панели с теплоизоляционным действием. В данном случае также имеется недостаток, заключающийся в появлении мостов тепла и холода.
Кроме того, из уровня техники известно, что применяют сыпучие материалы для образования напольных теплоизоляционных слоев. В таком случае можно отказаться от применения выравнивающего слоя. В качестве основного материала для сыпучих изоляционных материалов главным образом применяют так называемые природные изоляционные материалы или минеральные материалы. Примерами природных изоляционных материалов являются пробка, хлопья из луговой травы или целлюлозы, сыпучий материал из пеньки или гранулят на основе злаковых растений. В качестве минеральных изоляционных материалов среди прочих применяют вспученный перлит, гранулят из минеральных волокон или пенобетон. Во многих случаях по причине относительно высокой теплопроводности необходимо большое количество материала или, соответственно, большие расходы для эффективной теплоизоляции. Кроме того, во многих случаях является недостатком то, что данные материалы для достижения достаточной прочности при сжатии уплотняют или прочность при сжатии обеспечивают с помощью наполнителей. Однако такие меры часто ухудшают теплоизоляционные свойства.
Наконец, известно, что в качестве компонента таких сыпучих теплоизоляционных материалов применяют вспененный полистирол (EPS), который отличается особенно хорошими теплоизоляционными свойствами. Такие содержащие EPS сыпучие изоляционные материалы обычно отверждают гидравлически с цементом, то есть процесс отверждения запускается добавлением воды для затворения.
В основе данного изобретения лежит задача создать теплоизоляционный и выравнивающий слой, который предлагает улучшенную, как можно более простую переработку, и одновременно имеет как можно более хорошие строительные физические свойства.
Задачу данного изобретения решают с помощью мер согласно п. 1 формулы изобретения. Это решение согласно отличительным признакам п. 1 формулы изобретения отличается тем, что предоставляется сыпучая смесь для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя, в частности для устройства полов, при этом данная сыпучая смесь отверждается в последующем процессе гидравлического отверждения, при этом данная смесь содержит:
- от 5 до 30 масс.% вспененного полистирола (EPS) в гранулированной, сыпучей форме,
- от 25 до 40 масс.% воды,
- от 40 до 60 масс.% сухой смеси минерального связующего вещества, и при этом сухая смесь минерального связующего вещества содержит:
- от 90 до 98 масс.% белого цемента,
- от 2 до 6 масс.% кремниевой кислоты в качестве вещества, повышающего адгезию между частицами EPS и белым цементом, и
- до 3 масс.% неактивированного каолина.
Для упомянутых выше относительных или процентных данных, в частности массовых количеств, считается, что их в рамках составов теплоизоляционных материалов по изобретению следует выбирать таким образом, чтобы эти значения для указанных материалов или смесей, например для «сыпучих смесей» или «сухой смеси минерального связующего вещества», дополняли общее количество до 100% или 100 масс.%. При этом также могут содержаться другие, выбранные специалистами согласно уровню техники, компоненты или добавки, при этом также добавление этих компонентов или добавок дополняет количество всех имеющихся компонентов до 100 масс.%. То же самое относится ко всем приведенным ниже значениям.
Следующее из отличительных признаков п. 1 формулы изобретения существенное преимущество состоит в том, что удобство при транспортировке или перерабатываемость сыпучей смеси можно существенно улучшить благодаря добавлению каолина к сухой смеси минерального связующего вещества. При этом применяемый каолин благодаря его химическому составу (гидратизированный силикат алюминия) или, соответственно, благодаря его структуре (кристаллический глинистый материал со слоистой структурой) во время переработки сыпучей смеси, в частности в ходе применения на месте нанесения, действует как смазочное средство. Обычно такие сыпучие или текучие смеси на месте переработки с помощью шланга и/или системы труб подают непосредственно на место нанесения. При этом скольжение компонентов сыпучей смеси друг о друга благодаря каолину, и в частности, скольжение вдоль поверхности транспортирующего устройства, которое, например, может быть образовано транспортирующим шлангом или трубой, поддерживается или существенно улучшается. Вследствие этого становится возможным транспорт сыпучей смеси для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя на большие расстояния или большую высоту подъема, что является большим преимуществом, в частности на крупных стройках, например, при подаче сыпучей смеси по изобретению на перекрытия между этажами многоэтажных высотных зданий. Одновременно также можно реализовать сравнительно высокую интенсивность подачи или производительность, вследствие чего можно экономить рабочее время при нанесении сыпучего материала. При этом минимизируется возможность засорения при применении стандартного, применяемого до сих пор транспортирующего оборудования. Кроме того, таким образом, можно избежать или уменьшить возможные задержки других строительных работ.
Кроме того, благодаря улучшению текучих свойств сыпучей смеси обеспечивается то, что имеющиеся неровности черновой конструкции полов, которые, в частности, могут быть вызваны наличием коммуникаций здания или трубопроводов, во время процесса насыпки или во время нанесения смеси как можно более полно закрываются или перекрываются сыпучей смесью. Благодаря добавлению каолина в заданной области массовых долей создают бесшовную укладку или сплошной изолирующий и выравнивающий слой и таким образом предотвращают нежелательное образование мостов холода или тепла в полу или в перекрытиях в как можно большей степени. Кроме того, таким образом получают одновременно теплоизолирующий и сглаживающий или выравнивающий слой, который предоставляет гладкую поверхность для нанесения следующих напольных конструкций или напольных покрытий.
Как правило, каолин в его неактивированной форме замедляет или ухудшает процесс гидравлического отверждения основанных на цементе связующих веществ. Для того чтобы сделать возможным применение в качестве компонента гидравлически отверждаемых смесей, каолин обычно активируют при высокой температуре в области от 550°C до 850°C и преобразуют в так называемый «метакаолин». Немодифицированный или неактивированный каолин главным образом применяют в качестве наполнителя и/или белого пигмента, например, в производстве бумаги, резины, а также продовольственных товаров.
Неожиданно было обнаружено, что как на свойства гидравлического отверждения основанных на цементе сыпучих смесей, так и на свойства получаемых после отверждения связываемых цементом изоляционных материалов не оказывает ощутимого или значимого влияния добавление немодифицированного или неактивированного каолина в пределах, указанных в п. 1 формулы изобретения границ массовых долей. Таким образом, было установлено, что неактивированный каолин, в частности, можно применять для улучшения транспортируемости сыпучей смеси без необходимости мириться со значительными недостатками в последующем процессе отверждения или относительно свойств получаемого после отверждения теплоизоляционного слоя. При этом в особенно предпочтительном варианте сухая смесь связующих веществ не содержит основанных на трассе компонентов.
Благодаря сравнительно небольшой массовой доле минерального связующего вещества в сыпучей смеси по изобретению требуется относительно небольшое количество воды для затворения для последующего процесса отверждения. Вследствие этого время отверждения может оставаться относительно небольшим. Таким образом, можно достигать относительно быстрой доступности для ходьбы или, соответственно, благодаря гидравлическому отверждению сыпучей смеси образующийся теплоизоляционный материал, в частности образующийся теплоизоляционный и выравнивающий слой, относительно быстро становится пригоден для последующих укладочных работ, в частности готов для последующего нанесения покрытия.
Кроме того, было обнаружено, что несмотря на относительно небольшое количество минерального связующего вещества или воды для затворения, после отверждения сыпучей смеси получают теплоизоляционный материал с очень хорошей прочностью при сжатии. Одновременно можно благодаря относительно высокой массовой доле EPS предоставить изоляционный материал с исключительными теплоизоляционными свойствами или, соответственно, исключительными значениями коэффициента теплоизоляции.
Добавление кремниевой кислоты к сыпучей смеси, в частности, улучшает адгезию между частицами EPS и частицами белого цемента. В этой связи в ходе процесса сухого перемешивания для смешения сыпучей сухой смеси на основе EPS наблюдают, что частицы кремниевой кислоты по меньшей мере почти полностью покрывают частицы EPS. Кремниевая кислота впоследствии может действовать в некоторой степени как вещество, повышающее адгезию между частицами EPS и белым цементом. Вследствие этого становится возможным получение очень однородной сыпучей смеси только в одной технологической стадии, так что после процесса отверждения получается композиционный теплоизоляционный материал с очень гомогенной макроскопической структурой, в частности теплоизоляционный материал, или, соответственно, теплоизоляционный слой, который, по меньшей мере, практически не имеет дефектов покрытия или мест возможного разрушения. Это отражается положительно, с одной стороны, на достигаемых значениях коэффициента теплоизоляции и, с другой стороны, на несущей способности материала или изолирующего слоя.
Наконец, также получаемый после гидравлического отверждения сыпучей смеси теплоизоляционный материал или теплоизоляционный слой также имеет хорошее звукоизолирующее, в частности, поглощающее ударный шум или уменьшающее ударный шум действие.
Благодаря предоставлению сыпучей смеси, содержащей:
от 10 до 20 масс.% EPS в гранулированной, сыпучей форме,
от 30 до 35 масс.% воды,
от 45 до 55 масс.% сухой смеси минерального связующего вещества, при этом сухая смесь минерального связующего вещества образована из
от 92 до 96 масс.% белого цемента,
от 3,5 до 4,5 масс.% кремниевой кислоты в качестве вещества, повышающего адгезию между частицами EPS и белым цементом, и
от 1,5 до 2,5 масс.% неактивированного каолина,
можно выгодно уменьшить требуемое время отверждения для получения теплоизоляционного материала или теплоизоляционного слоя. Кроме того, является преимуществом то, что свойства полученного после гидравлического отверждения сыпучей смеси теплоизоляционного материала, такие как, например, коэффициент теплоизоляции, прочность при сжатии или изоляция от ударного шума, можно дополнительно оптимизировать.
Сыпучая или формуемая смесь по изобретению прежде всего применима в технической области строительства, прежде всего в строительстве зданий в качестве строительного материала с очень хорошими теплоизоляционными свойствами, улучшенной перерабатываемостью и улучшенными свойствами транспортировки. Например, сыпучий или текучий изоляционный материал особенно пригоден для применения на плоских поверхностях в качестве изоляционного материала или изоляционного слоя в касающихся грунта конструктивных элементах, междуэтажных перекрытиях, для изоляции междуэтажных перекрытий, деревянных перекрытий, изоляции плоских крыш и крыш со скатами, под обогревающими панелями на полах и т.п. Также смесь по причине ее сыпучести или улучшенной перерабатываемости можно применять, например, для выравнивающего слоя для бесшовных полов из сухих смесей или для подстилающих слоев для бассейнов и сводов подвалов.
Предпочтительной является сыпучая смесь, у которой сухая смесь минерального связующего вещества содержит от 1,8 масс.% до 2,2 масс.% неактивированного каолина. Вследствие этого можно предоставить сухую смесь минерального связующего вещества, которая имеет отличную перерабатываемость без заметного изменения процесса гидравлического отверждения сыпучей смеси или свойств получаемого теплоизоляционного слоя.
2
В усовершенствованном варианте данного изобретения предусмотрено, чтобы неактивированный каолин имел удельную поверхность от 6,5 до 11,5 м/г. Вследствие этого предоставляется каолин, который по причине высокого отношения поверхности к массе особенно хорошо пригоден для того, чтобы улучшить перерабатываемость и транспортируемость сыпучей смеси. Этот выгодный эффект прежде всего можно объяснить тем, что смазывающий эффект неактивированного каолина, который приводит к улучшению перерабатываемости и транспортируемости сыпучей смеси, главным образом вызывается поверхностью частиц каолина.
Удельную поверхность каолина можно измерить, например, с помощью так называемого BET-измерения. Для проведения такого BEТ-измерения рекомендуемый способ описан, например, в DIN 66131.
Предпочтительно применять неактивированный каолин, который имеет массовую долю частиц каолина с размером менее 20 мкм по меньшей мере 90 массовых процентов. Благодаря этому можно достигать очень однородного распределения каолина в сыпучей смеси или можно сократить необходимую продолжительность перемешивания для получения однородной сухой смеси связующих веществ. Кроме того, эффект смазочного средства каолина благодаря такому однородному распределению во время переработки или транспортировки действует во всей сыпучей смеси, без применения слишком большого количества каолина.
Пригодный каолин, например, коммерчески доступен под торговым названием «Kaolin FP 80 gemahlen» фирмы Dorfner и «Kamig Kaolin S2» фирмы Kamig.
3
При усовершенствовании сыпучей смеси можно предусмотреть, чтобы сыпучий EPS-гранулят содержал от 30 масс.% до 70 масс.%, в частности от 40 масс.% до 60 масс.% вновь вспененного полистирола, с размером частиц от 3 до 8 мм и насыпной плотностью от 10 до 11 кг/м. Благодаря этому можно, в частности, значительно улучшить механические свойства, а также теплоизолирующее действие теплоизоляционного материала, который получается после гидравлического отверждения сыпучей смеси.
3
Кроме того, можно предоставить сыпучую смесь, у которой сыпучий EPS-гранулят содержит от 30 масс.% до 70 масс.%, в частности, от 40 масс.% до 60 масс.% полученного из вторичного сырья и при необходимости измельченного EPS-гранулята. При этом, в частности, для получения сыпучей смеси пригодны вторичные, измельченные или нарезанные EPS-теплоизоляционные панели или традиционный упаковочный стирол с размером частиц от 0,1 и 9 мм и насыпной плотностью от 12 до 18 кг/м. Этот способ имеет большие преимущества как в экономической, так и в экологической области. При соблюдении указанных предельных значений массовых частей полученных из вторичного сырья компонентов реализуемы сразу удовлетворяющие нормам теплоизоляция и изоляция от ударного шума или, соответственно, изолирующие слои.
Для получения содержащегося в сыпучей смеси сухой смеси минерального связующего вещества предпочтительно применяют просеянный белый цемент. При этом под просеиванием понимают процесс разделения, при котором происходит отделение взвешенных частиц с маленькой плотностью, то есть относительно большим отношением поверхности к объему, посредством захвата воздушным потоком. Таким образом отделенные компоненты смеси обозначают как «просеянные». Такие просеянные компоненты отличаются, в частности, маленьким размером частиц или, соответственно, доля частиц с большим размером очень маленькая, что, в частности, выгодно действует на механические свойства получаемого после отверждения сыпучей смеси теплоизоляционного слоя.
2
2
Кроме того, предпочтительно, чтобы для образования сухой смеси минерального связующего вещества применялся просеянный белый цемент, который имеет удельную поверхность по Блейну по меньшей мере 3000 см/г и до 10000 см/г. Благодаря такому тонкому измельчению частиц белого цемента возможно получение сыпучей смеси с очень однородным распределением содержащихся веществ. Это может, в частности, выгодно сказаться на прочности при сжатии полученного гидравлическим отверждением сыпучей смеси теплоизоляционного слоя. Кроме того, высокое отношение поверхности к массе положительно действует на течение процесса гидравлического отверждения сыпучей смеси или можно ускорить процесс гидравлического отверждения для получения теплоизоляционного материала по сравнению со стандартными цементами.
Указанные значения удельной поверхности по Блейну технически можно определить с помощью так называемого аппарата Блейна, см., например: Gille, F.: Die Prüfung der Mahlfeinheit mit dem Gerät von Blaine. Wiesbaden: Bauverl., 1951 (Schriftreihe der Zementindustrie 7).
Благодаря применению белого цемента, который не содержит восстановителей хроматов, достигают сравнительно долгой стабильности при хранении или пригодности сухой смеси минерального связующего вещества. Обычно необходимо применять содержащие восстановители хроматов цементы или содержащие цемент смеси для предотвращения так называемого эффекта «цементного дерматита», который может быть вызван содержащимися в цементе водорастворимыми хроматными соединениями. Однако такие восстановители хроматов во время хранения цемента, в первую очередь из-за воздействия кислорода воздуха, относительно быстро разрушаются. Вследствие этого стабильность при хранении или максимальная продолжительность хранения традиционных сортов цемента, в частности серого цемента, как правило, сильно ограничена. Благодаря применению белого цемента, в котором восстановители хроматов в контексте охраны труда не являются необходимыми, достигают улучшенной стабильности при хранении минерального связующего вещества, или, соответственно, в целом значительно повышается качество сыпучей смеси. В частности, несмотря на относительно высокую цену белого цемента благодаря указанным мерам достигают логистических и экономических преимуществ.
Примером пригодного белого цемента является цемент, коммерчески доступный под торговым названием «Weiss Strong R» белый портландцемент фирмы Dyckerhoff.
2
2
2
Для получения сухой смеси минерального связующего вещества оказалось предпочтительным применять кремниевую кислоту с удельной поверхностью по меньшей мере 10 м/г, в частности от 18 м/г до 20 м/г. Таким образом во время процесса сухого смешивания для получения сыпучей смеси, при котором сухую смесь минерального связующего вещества смешивают с EPS-смесью, обеспечивается максимально хорошее, начальное смачивание или покрытие EPS-частиц кремниевой кислотой. Вследствие этого получается особенно хорошая адгезия между EPS-частицами и частицами белого цемента, вследствие чего, в частности, еще повышается прочность при сжатии или несущая способность получаемого после отверждения сыпучей смеси теплоизоляционного и выравнивающего слоя. Таким образом, кремниевая кислота может действовать как вещество, повышающее адгезию между EPS-частицами и компонентами белого цемента.
В качестве примера пригодной, аморфной кремниевой кислоты можно упомянуть коммерчески доступную под торговым названием «RW-Füller Q1» кремниевую кислоту фирмы RW silicium.
3
3
3
3
Для того чтобы обеспечить как можно более хорошую перерабатываемость, предпочтительно, чтобы сыпучая смесь для образования теплоизоляционного материала имела объемную плотность свежеприготовленного материала от 85 кг/м до 100 кг/м, в частности от 90 кг/м до 95 кг/м.
Задачу данного изобретения также решают тем, что предоставляют способ получения сыпучей смеси для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя с помощью последующего гидравлического отверждения, при этом данный способ включает следующие, выполняемые друг за другом стадии:
- подготовка вспененных EPS-частиц, в частности с размером частиц от 0,1 до 9 мм, в количестве до 30 масс.%;
- подготовка сухой смеси минерального связующего вещества в количестве от 40 до 80 масс.%, при этом сухая смесь минерального связующего вещества содержит от 90 до 98 масс.% белого цемента и от 2 до 6 масс.% кремниевой кислоты в качестве вещества, повышающего адгезию между EPS-частицами и белым цементом, и от 1 до 3 масс.% неактивированного каолина;
- сухое смешивание подготовленной смеси EPS-частиц с подготовленной сухой смесью минерального связующего вещества для образования сухой смеси EPS;
- предпочтительно определение или, соответственно, контроль насыпной плотности сухой смеси EPS для контроля качества; и
- добавление воды в количестве от 25 до 40 масс.%.
С помощью данного способа можно получить или, соответственно, смешать сыпучую смесь для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя, которая с одной стороны имеет превосходные свойства для переработки, в частности, значительно лучшую транспортируемость в ходе нанесения или переработки. Дополнительно также после гидравлического отверждения получают изоляционный слой с исключительными теплоизоляционными и изолирующими от ударного шума свойствами, одновременно также с высокой прочностью при сжатии. При этом стадия определения насыпной плотности сухой смеси EPS необходима для выполнения специфицированных в ÖNORM B 6550-1 требований к теплоизоляции и изоляции от ударного шума, которые основаны на EPS-сыпучих материалах. Отвержденный после гидравлического процесса отверждения теплоизоляционный и выравнивающий слой, в частности, пригоден для сооружения полов.
Для дополнительного улучшения способа также можно последовательно друг за другом выполнять следующие стадии:
- подготовка смеси из вспененных EPS-частиц, в частности с размером частиц от 0,1 до 9 мм, в количестве от 10 до 20 масс.%;
- подготовка сухой смеси минерального связующего вещества в количестве от 45 до 55 масс.%, при этом сухая смесь минерального связующего вещества содержит от 92 до 96 масс.% белого цемента и от 3,5 до 4,5 масс.% кремниевой кислоты в качестве вещества, повышающего адгезию между EPS-частицами и белым цементом, и от 1,5 до 2,5 масс.% неактивированного каолина;
- сухое смешивание подготовленной смеси EPS-частиц с подготовленной сухой смесью минерального связующего вещества для образования EPS-сухой смеси;
- предпочтительно определение или, соответственно, контроль насыпной плотности сухой смеси EPS; и
- добавление воды в количестве от 30 до 35 масс.%.
Наконец, задачу данного изобретения также решают тем, что предоставляют теплоизоляционный материал или теплоизоляционный и выравнивающий слой, при этом изоляционный и выравнивающий слой отверждается посредством гидравлического отверждения сыпучей смеси согласно пп. 1-12 формулы изобретения.
При этом целесообразно, чтобы изоляционный и выравнивающий слой имел теплопроводность меньше 0,045 Вт/(м⋅К), в частности, коэффициент теплопроводности от 0,040 Вт/(м⋅К) до 0,043 Вт/(м⋅К), а также напряжение сжатия при 10% деформации при сжатии по меньшей мере 70 кПа, в частности, напряжение сжатия при 10% деформации при сжатии от 75 кПа до 90 кПа.
Для лучшего понимания данного изобретения оно далее разъясняется подробнее с помощью примеров осуществления и следующих фигур. При этом на фигурах сильно упрощенно, схематически изображено:
Фиг. 1 - блок-схема способа получения сыпучей, гидравлически отверждаемой смеси;
Фиг. 2 - пример варианта осуществления сыпучей смеси для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя.
Пример варианта осуществления I: Сыпучая смесь.
Далее приведены два варианта осуществления сыпучей смеси для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя, при этом сыпучая смесь отверждалась при добавлении воды или, соответственно, при затворении водой в последующем процессе гидравлического отверждения. Кроме того, подробно описаны стадии способа получения соответствующих сыпучих смесей.
Во всех случаях для получения сыпучей смеси применяли следующие компоненты:
- смесь частиц EPS: Готовили сыпучую смесь из частиц вспененного полистирола (EPS), при этом данная смесь содержала 50 масс.% вновь изготовленных или вновь вспененных частиц полистирола. Далее, смесь частиц EPS содержала 50 масс.% EPS-частиц, которые получали измельчением или нарезанием EPS-пластин. Размер частиц вновь вспененных частиц полистирола находился приблизительно в области от 3 до 8 мм, размер частиц полученного нарезанием EPS-пластин EPS-гранулята находился приблизительно в области от 0,1 до 9 мм. Оба сыпучих компонента смеси EPS-частиц смешивали механической мешалкой до получения визуально однородной смеси.
- Белый цемент: Применяли белый цемент, коммерчески доступный под торговым названием «Weiss Strong R» фирмы Dyckerhoff.
- Кремниевая кислота: Применяли кремниевую кислоту, коммерчески доступную под торговым названием «RW-Füller Q1» фирмы RW silicium.
- Каолин: Для получения сыпучей смеси, обозначенной как Смесь 1, применяли каолин, коммерчески доступный под торговым названием «Kamig Каолин S2» фирмы Kamig.
- Вода: Во всех случаях применяли обычную трубопроводную воду.
Технологическая стадия получения гидравлически отвержденной сыпучей смеси для образования теплоизоляционного слоя схематически представлена на Фиг. 1 и подробнее разъясняется ниже.
Сыпучая Смесь 1: Сначала подготавливали сухую смесь минерального связующего вещества, которая содержала следующие компоненты:
- 94 масс.% белого цемента;
- 4 масс.% кремниевой кислоты; и
- 2 масс.% каолина.
Сухую смесь связующего вещества перемешивали на традиционной мешалке до получения визуально однородной смеси.
Далее подготавливали смесь EPS-частиц, при этом данная EPS-смесь содержала как указано выше 50 масс.% вновь вспененных и 50 масс.% полученных из вторичного сырья EPS-частиц.
3
Сухую смесь минерального связующего вещества и смесь EPS-частиц затем смешивали друг с другом в другой мешалке. При этом происходил процесс сухого смешивания 24 масс.% смеси EPS-частиц и 76 масс.% сухой смеси минерального связующего вещества. Во время процесса смешивания выборочным путем определяли насыпную плотность сухой смеси EPS согласно инструкции ÖNORM - EN 1097-3. Таким образом определенная насыпная плотность сухой смеси EPS составляла в среднем 70 кг/м с отклонением ±10% и находилась в пределах требуемых в ÖNORM B 6550-1 границ.
3
По завершении процесса сухого перемешивания происходило добавление воды для затворения. При этом вода для затворения поступала под электронным контролем через распылительные форсунки, с одновременным непрерывным переворачиванием смеси EPS и связующего вещества. В целом по отношению к общему весу полученной свежеприготовленной смеси EPS после окончания влажного перемешивания добавили 33 масс.% воды. Плотность свежеприготовленной смеси после влажного перемешивания составила 92 кг/м. Измерение происходило согласно ÖNORM-EN 12350-6.
Сыпучая смесь 2: Смесь для сравнения:
Получение сыпучей смеси 2 происходило аналогично получению сыпучей смеси 1, с тем изменением, что смесь минерального связующего вещества в сыпучей смеси 2 не содержала каолина, а включала следующие компоненты:
- 95,9 масс.% белого цемента;
- 4,1 масс.% кремниевой кислоты.
В противоположность к обычно применяемым цементам, которые для предотвращения так называемого «цементного дерматита» содержат так называемые восстановители хроматов, которые при продолжительном хранении цемента относительно быстро теряют свое действие, в обоих вариантах осуществления по причине применения белого цемента проблема ограниченного времени хранения отсутствует.
Пример осуществления II: перерабатываемость/транспортируемость.
Проводили несколько испытаний, чтобы определить транспортируемость содержащей каолин смеси 1 по сравнению с транспортируемостью не содержащей каолин смеси 2. При этом для обеих, полученных в примере осуществления I, сыпучих смесей 1 и 2, определяли достижимую протяженность транспортировки. Для этого сыпучие смеси 1 и 2 в одинаковых условиях проведения испытания транспортировали из камеры с повышенным давлением. Для транспортировки сыпучей смеси применяли сжатый воздух, который получали с помощью компрессора. Давление нагнетания в обоих случаях устанавливали 5 бар и держали как можно более постоянным. Обе сыпучих смеси 1 и 2 через соединительную муфту подавали в традиционный шланг для подачи смесей для бесшовных полов. Диаметр данной соединительной муфты составлял 45 мм, диаметр шланга для подачи смеси для бесшовных полов составлял 50 мм. Точная конструкция, например, относительно отдельных участков транспортировки шлангом для подачи, высота подъема или протяженность, уклон на разных участках и т.д. в каждом сравнительном испытании варьировали. Однако при этом конструкция для каждого сравнительного испытания для сыпучих смесей 1 и 2 каждый раз была одной и той же.
В качестве результата испытания транспортировки получили, что сыпучая, содержащая каолин смесь 1 во всех случаях транспортировалась на 40-55% дальше, чем сыпучая смесь 2 без каолина. Таким образом, можно установить, что с помощью добавления каолина к сыпучей смеси можно достичь, в частности, значительного увеличения достижимой протяженности транспортировки или высоты подъема для такой сыпучей смеси.
Пример осуществления III: Теплоизоляционный слой.
Дополнительно к испытаниям транспортируемости также проводили измерение свойств полученного после отверждения сыпучей смеси теплоизоляционного слоя. Результаты приведены в следующей таблице.
Сыпучая смесь номер
Теплопроводность [Вт/(м⋅К)]
Напряжение при сжатии [кПа]
Снижение ударного шума [дБ]
1
0,042
82
-23
2
0,043
84
-23
При этом номинальное значение теплопроводности определяли согласно ÖNORM - EN 12687 или ÖNORM B 6015-1 и -2. Измеряемые значения напряжения сжатия определяли согласно ÖNORM - EN 826 при 10% деформации при сжатии. Значения снижения ударного шума определяли согласно EN ISO 717-2.
Как видно из таблицы, из обеих сыпучих смесей 1 и 2 получились изоляционные материалы с исключительными свойствами, которые, в частности, пригодны для цели использования в качестве изоляционного слоя для сооружения полов. При этом, прежде всего установили, что содержащийся в сыпучей смеси 1 каолин явно не влияет на строительно-физические свойства данного теплоизоляционного слоя.
Как видно из описанных выше испытаний, вариант осуществления данного изобретения дополнительно к хорошей транспортируемости обеспечивает очень хорошие свойства относительно изоляции полов, в частности, как можно более низкой теплопроводности, совместно с очень высокой прочностью при сжатии материалов. Это важно, так как принципиально известно то, что хотя показатели теплоизоляции повышаются при высокой пористости материала, в то же время высокая пористость неблагоприятна для прочности при сжатии и вместе с этим для несущей способности материала.
Кроме того, исследования показали, что продолжительность гидравлического процесса отверждения относительно мала, вследствие чего очень быстро обеспечивается доступность для ходьбы или нагрузки.
Пример осуществления IV: Применение.
На стройке сыпучую смесь для образования изолирующего и выравнивающего слоя с помощью транспортирующего устройства подавали на место нанесения, выравнивали, разглаживали и затем гидравлически отверждали.
На Фиг. 2 представлен пример применения сыпучей смеси по изобретению для образования теплоизоляционного и выравнивающего слоя. Представленный на Фиг. 2 пример осуществления представляет собой типичный пример сооружения полов на междуэтажном перекрытии 1. При этом в качестве несущего элемента, например, служит железобетонное перекрытие 2, на которое нанесены конструктивные элементы или коммуникации. С технической точки зрения предпочтительно, чтобы на данном железобетонном перекрытии 2 были уложены различные коммуникации здания, такие как, например, показанные на Фиг. 2 канализационные трубы 3, электрическая проводка 4 и/или водопроводные трубы 5. При этом эти коммуникации здания 3, 4, 5 представляют собой неровности для дальнейшего нанесения полов. Для выравнивания или для получения ровной поверхности для дальнейшего строительства полов необходим выравнивающий слой.
Для этого исключительно пригоден получаемый после гидравлического отверждения сыпучей смеси по изобретению теплоизоляционный слой или выравнивающий слой 6. Дополнительно получаемый изоляционный и выравнивающий слой, как уже было описано, имеет очень хорошие теплоизоляционные свойства и, кроме того, имеет уменьшающее ударный шум действие, так что реализуемы несколько выгодных свойств только с помощью одного слоя 6. На гладкую поверхность теплоизоляционного и выравнивающего слоя 6 затем можно, например, укладывать так называемую пароизоляцию 7 и затем бесшовный пол 8. Необязательно можно также снабдить слой бесшовного пола 8 системой обогрева полов 9. Наконец, на бесшовный пол 8 можно укладывать желаемое половое покрытие 10, например паркетные доски.
В заключении следует отметить, что показаны примеры возможных вариантов осуществления сыпучих смесей, способов образования сыпучих смесей и получаемых после отверждения сыпучих смесей теплоизоляционных и выравнивающих слоев, при этом данное изобретение не ограничивается представленными вариантами осуществления, а наоборот, возможны различные комбинации вариантов осуществления друг с другом, и эта возможность изменений лежит в области технических возможностей реальных специалистов в соответствии с данным изобретением. Конечно, сыпучая смесь по изобретению для образования теплоизоляционного слоя также пригодна для других областей применения, таких как, например, изоляция чердаков, изоляция плоских крыш, заполнение подвалов и т.д.
Кроме того, отдельные признаки или комбинации признаков из приведенных и описанных различных примеров осуществления могут представлять собой самостоятельные, обладающие признаками изобретения или соответствующие изобретению решения.
Задачи, лежащие в основе самостоятельных, обладающих признаками изобретений решений, можно заимствовать из описания.
Все указания областей значений в описании следует понимать таким образом, что данные области включают любые и все подобласти, например, данные от 5 до 30 следует понимать таким образом, что включены все подобласти, исходя из нижней границы 5 и верхней границы 30, то есть все подобласти, начинающиеся с нижней границы 5 или больше и заканчивающиеся верхней границей 30 или меньше, например от 6 до 9, или от 5,2 до 8,1, или от 7,5 до 20.
Список обозначений
1
Межэтажное перекрытие
2
Железобетонное перекрытие
3
Канализационные трубы
4
Электропроводка
5
Водопроводные трубы
6
Изоляционный слой
7
Пароизоляция
8
Бесшовный пол
9
Обогрев полов
10
Покрытие для пола