VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV TECHNOLOGIE STAVEBNÍCH HMOT A DÍLCŮ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF TECHNOLOGY OF BUILDINGS MATERIALS AND COMPONENTS
VLIV POVRCHOVÝCH ÚPRAV DROBNÉHO BETONOVÉHO ZBOŽÍ NA UŽITNÉ VLASTNOSTI POVRCHU INFLUENCE OF SURFACE TREATMENTS OF SMALL - SCALE CONCRETE GOODS ON THE FUNCTIONAL PROPERTIES OF THE SURFACE
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR´S THESIS
AUTOR PRÁCE
LUKÁŠ MRKVICA
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2016
prof. Ing. RUDOLF HELA, CSc.
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program
B3607 Stavební inženýrství
Typ studijního programu
Bakalářský studijní program s prezenční formou studia
Studijní obor
3607R020 Stavebně materiálové inženýrství
Pracoviště
Ústav technologie stavebních hmot a dílců
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Student
Lukáš Mrkvica
Název
Vliv povrchových úprav drobného betonového zboží na užitné vlastnosti povrchu
Vedoucí bakalářské práce
prof. Ing. Rudolf Hela, CSc.
Datum zadání bakalářské práce
30. 11. 2015
Datum odevzdání bakalářské práce
27. 5. 2016
V Brně dne 30. 11. 2015
.............................................
...................................................
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Vedoucí ústavu Děkan Fakulty stavební VUT
Podklady a literatura - Odborné zahraniční i tuzemské časopisy, sborníky z odborných sympozií a konferencí, internetové zdroje odborných publikací z daného oboru. - Diplomové práce vypracované na ÚTHD FAST Brno v období 2009 – 2014
Zásady pro vypracování S rostoucí produkcí drobného betonového zboží se objevují požadavky na nové povrchové úpravy pro dosažení lepších estetických a užitných vlastností. Jednou z nejnovějších variant je aplikace roztok polymerů na nášlapné vrstvy, který je poté vytvrzen do podoby odolného laku pomocí různých technologií. Cílem práce bude provést rešerši problematiky současných technologií povrchových úprav s cílem zlepšit trvanlivost a estetický vzhled. Zvláště se zaměřit na možnosti využití těchto povrchových úprav na karuselových lisech a stacionárních vibrolisech. V praktické části bude laboratorně zkoumán vliv těsnících a hydrofobizačních přísad pro nalezení optimálního složení jádrového a nášlapného betonu s minimální nasákavostí. Následně budou vyrobeny vzorky dlažby, na které se naaplikují různé verze uzavírajících nátěrů. Na takto ošetřených vzorcích bude sledován vliv různých způsobů úprav na vlastnosti povrchu jako je obrusnost, povrchová nasákavost, odolnost proti CHRL. Účinnost uzavíracích nátěrů bude posuzována v čase při působením UV záření. Výroba vzorku bude probíhat ve spolupráci se společností PRESBETON Drahotuše s.r.o. Rozsah : min 40 stran Struktura bakalářské/diplomové práce VŠKP vypracujte a rozčleňte podle dále uvedené struktury: 1.
2.
Textová část VŠKP zpracovaná podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (povinná součást VŠKP). Přílohy textové části VŠKP zpracované podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (nepovinná součást VŠKP v případě, že přílohy nejsou součástí textové části VŠKP, ale textovou část doplňují).
.............................................
prof. Ing. Rudolf Hela, CSc. Vedoucí bakalářské práce
Abstrakt Cílem této práce je popsat problematiku současných technologií povrchových úprav drobného betonového zboží prováděných na karuselových lisech a stacionárních vibrolisech. V práci jsou popsány základní suroviny pro výrobu
betonových dlažeb,
postup výroby a různé druhy povrchových úprav. V praktické části bude laboratorně zkoumán vliv těsnících a hydrofobizačních přísad a dále bude testován povrch betonu na nasákavost, obrusnost a odolnost proti CHRL. Klíčová slova beton, postup výroby, přísady, povrchové úpravy, lakovaný povrch, stacionární vibrolis, karuselový lis
Abstract The aim of this work is to describe the issue of the current surface treatment technologies of small-scale concrete goods carried on a revolving presses and stationary presses. In the work are described the basic raw material for the production of concrete tiles, the procedure of production and different types of finishes. In the practical part will be laboratory examined the effect of sealing and hydrophobic additives and than will be tested the surface of the concrete on water absorption, holding resistance and resistance to CHRL. Keywords concrete, the procedure of concrete production, additives, finishes, varnish surface stationary press, revolving press
Bibliografická citace VŠKP MRKVICA, Lukáš. Vliv povrchových úprav drobného betonového zboží na užitné vlastnosti povrchu. Brno, 2016. 71 s. 12 s. příl., Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců. Vedoucí práce prof. Ing. Rudolf Hela, CSc..
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a že jsem uvedl všechny použité informační zdroje.
V Brně dne 27.5.2016
............................................................ podpis autora Lukáš Mrkvica
PROHLÁŠENÍ O SHODĚ LISTINNÉ A ELEKTRONICKÉ FORMY VŠKP
Prohlášení: Prohlašuji, že elektronická forma odevzdané bakalářské práce je shodná s odevzdanou listinnou formou.
V Brně dne 27.5.2016
............................................................ podpis autora Lukáš Mrkvica
Poděkování Tímto bych chtěl poděkovat vedoucímu mé práce panu prof. Ing. Rudolfovi Helovi, CSs., za odborné vedení a pomoc při zpracování mé práce. Dále bych chtěl poděkovat společnosti PRESBETON Drahotuše s.r.o. za dodání veškerých materiálů potřebných k výzkumu a za poskytnutí potřebných informací.
Obsah 1. ÚVOD ............................................................................................................................. 11 2. TEORETICKÁ ČÁST .................................................................................................. 12 2.1 Složení betonu ............................................................................................................ 12 2.1.1 Cement ................................................................................................................ 12 2.1.2 Kamenivo ............................................................................................................ 14 2.1.2.1 Frakce kameniva .......................................................................................... 15 2.1.3 Voda .................................................................................................................... 17 2.1.4 Přísady ................................................................................................................. 17 2.1.4.1 Plastifikační přísady..................................................................................... 18 2.1.4.2 Přísady zpomalující tuhnutí ......................................................................... 19 2.1.5 Příměsi ................................................................................................................ 20 2.1.5.1 Barevné pigmenty ........................................................................................ 20 2.1.5.2 Létavý popílek ............................................................................................. 22 2.2 Výroba betonového zboží na karuselových lisech a stacionárních vibrolisech ......... 22 2.2.1 Dávkování surovin .............................................................................................. 23 2.2.2 Míchání betonu.................................................................................................... 24 2.2.3 Tváření výrobku na vibrolisu .............................................................................. 24 2.2.3.1 Princip zhutňování ....................................................................................... 25 2.2.3.2 Metoda vibrolisování ................................................................................... 25 2.3 Povrchové úpravy betonových dlaždic ...................................................................... 28 2.3.1 Vymývaný povrch ............................................................................................... 29 2.3.2 Tryskaný povrch.................................................................................................. 31 2.3.3 Reliéfní povrch .................................................................................................... 32 2.3.4 Broušený a hlazený povrch ................................................................................. 32 2.3.5 Curling ................................................................................................................ 34 2.3.6 Rumplovaný povrch ............................................................................................ 35 2.3.7 Kladívkovaný povrch .......................................................................................... 35 2.3.8 Speciální povrchové úpravy ................................................................................ 35 2.3.8.1 Výroba dlaždic ............................................................................................. 36 2.3.8.2 Druhy používaných povlaků ........................................................................ 37 2.3.8.3 Vlastnosti výrobků ....................................................................................... 39 2.3.8.4 Hydrofobní impregnace betonu ................................................................... 40
2.3.8.5 Těsnící přísady ............................................................................................. 42 3. PRAKTICKÁ ČÁST ..................................................................................................... 44 3.1 Cíl práce ..................................................................................................................... 44 3.2 Postup práce ............................................................................................................... 44 3.3 Receptura ................................................................................................................... 45 3.3.1 Použité suroviny .................................................................................................. 45 3.4 Výsledky provedených měření .................................................................................. 48 3.4.1 Stanovení nasákavosti betonu ............................................................................. 48 3.4.2 Stanovení pevností zatvrdlého betonu ................................................................ 51 3.4.2.1 Zkouška pevnosti v tahu za ohybu zkušebních těles ................................... 51 3.4.2.2 Zkouška pevnosti v tlaku zkušebních těles .................................................. 51 3.4.3 Zkouška odolnosti betonu vůči obrusu ............................................................... 54 3.4.4 Zkouška odolnosti betonu vůči působení CHRL ................................................ 55 3.4.5 Stanovení povrchové nasákavosti betonu ........................................................... 57 3.4.6 Zkouška ozařování povrchu betonu .................................................................... 58 4. ZÁVĚR ........................................................................................................................... 59 5. ZDROJE ......................................................................................................................... 66 6. SEZNAM TABULEK ................................................................................................... 68 7. SEZNAM GRAFŮ ......................................................................................................... 69 8. SEZNAM OBRÁZKŮ ................................................................................................... 69 9. SEZNAM PŘÍLOH ....................................................................................................... 71
1) Úvod Veřejné plochy a komunikace jsou v dnešní době důležitou součástí měst a obcí. Dotvářejí charakter prostředí a podílí se na celkovém vzhledu daného místa. Mají přímou vazbu na okolní zástavbu a umocňují její kvality. Pokud však jsou komunikace či plochy nevhodně upravené či degradované, mají negativní dopad na vzhled dané lokality. Proto byla už v minulosti využívána dlažba, která tyto plochy zpevňovala a zároveň propůjčovala okolí nový vzhled. Tradiční kamennou dlažbu časem nahradila dlažba z umělého kamene takzvaná betonová dlažba, která si už od minulosti prošla velkým počtem proměn, například vylepšením vzhledu. V dnešní době je možno vytvořit dlažbu v různých barevných odstínech. Zásadní roli na vzhledu a funkčnosti dlažby mají i různé povrchové úpravy jako například broušený, hlazený, tryskaný ale také povrch reliéfní, kterým lze vytvořit různě tvarované povrchy různých imitací, jako je například právě dříve používaný kámen nebo dřevo. Nevylepšoval se však pouze vzhled výrobků, ale i jejich odolnosti vůči negativním vlivům (déšť, mráz, soli atd.) nebo pevnosti. V této práci bude rozepsáno, z jakých materiálů se taková dlažba skládá, průběh výroby a různí činitelé, kteří ovlivňují konečné parametry dlažby. Dále pak bude brán zřetel hlavně na klasické a speciální úpravy povrchů dlažeb, které značně ovlivňují konečný vzhled a vlastnosti povrchu, což je v dnešní době jeden z nejhlavnějších aspektů při pořizování drobného betonového zboží.
11
2) Teoretická část 2.1 Složení betonu Beton, dříve definovaný jako umělý kámen, je nejrozšířenějším kompozitním stavebním materiálem. Hlavními složkami betonu je plnivo a pojivo. Pojem plnivo představuje kamenivo hrubé a jemné frakce, organického nebo anorganického původu, které tvoří hlavní kostru betonu. Pojem pojivo představují hydraulické látky, které po smíchání s vodou tuhnou a tvrdnou. Nejčastěji používaným pojivem bývá cement. Dále se do betonu z důvodů dnešních zvýšených požadavků na kvalitu přidávají různé přísady a příměsi, které dodávají betonu speciální vlastnosti a to jak u čerstvého betonu, tak i u betonu zatvrdlého. [2] 2.1.1 Cement Cement je jemně mletá anorganická látka, která po smíchání s vodou v důsledku hydratačních reakcí tuhne a tvrdne jak na vzduchu, tak i pod vodou. Proto se cementy označují jako hydraulická pojiva. Hlavním úkolem cementů je pojit jednotlivé složky betonu dohromady a vytvářet tak jednotlivý kompaktní celek. Cementy zároveň určují výsledné pevnosti betonu. U nás jsou vyráběny cementy pevnostních tříd 32,5; 42,5; 52,5 Podle rychlosti nárůstu počátečních pevností se cementy dělí na:
cementy s normální počáteční pevností (značení písmenem N)
cementy s vysokou počáteční pevností (značení písmenem R)
Tab. 1. Mechanické a fyzikální požadavky na cementy [5]
12
Hlavní složkou cementů je portlandský slínek, který musí být složen z minimálně dvou třetin z křemičitanů vápenatých (trikalciumsilikát, dikalciumsilikát) a zbytků obsahující další slínkové fáze (C3A, C4AF). Slínek se získává pálením surovinové moučky daného chemického složení (nejčastěji CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 plus malé podíly jiných látek). Podle obsahu slínkového minerálu v cementu se cementy rozdělují do pěti hlavních druhů viz. Tab.2 [5] Tab.2. Druhy cementů dle směsnosti [1]
Druh cementu
Název cementu
Označení
I.
Portlandský
II.
Portlandský směsný
III.
Vysokopecní
IV.
Pucolánový
V.
Směsný
Obsah složek v % hmotnosti slínek
složka
plnivo
I II / A - X II / B - X III / A III / B III / C IV / A IV / B V/A
95 - 100 80 - 94 65 - 79 33 - 64 20 - 34 5 - 19 65 - 89 45 - 64 40 - 64
6 - 20 21 - 35 36 - 65 66 - 80 81 - 95 11 - 35 36 - 55 18 - 30
0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5
V/B
20 - 39
30 - 50
0-5
Pro výrobu vibrolisovaného drobného zboží se používají čisté portlandské cementy s obsahem slínku 95 - 100 %, pevnostní třídy 42,5 nebo 52,5 z důvodu potřeby rychlých nárůstů počátečních pevností, které jsou u této technologie výroby velice důležité vzhledem k tomu, že se s výrobky ihned po vylisování a odformování manipuluje. U výrobků jako jsou dlažby, dnes velmi často bývá barevně odlišená vrchní (pohledová vrstva) od spodní (jádrové vrstvy), čehož se dá dosáhnout použitím barevných cementů. [8] V současnosti jsou k dispozici dva druhy cementů podle jeho barvy, a to klasický šedý cement a bílý cement.
Cement lze brát jako bílý tehdy, splňuje-li obsah barvících oxidů následující podmínku: Fe2O3 < 0,15% a MnO < 0,015%. Tento druh cementu se vyznačuje zvýšeným vývinem hydratačního tepla a je zatříděn do pevnostní třídy 52,5. Při výrobě dlažby se používá do nášlapné vrstvy, kde je probarvený barevnými pigmenty organického, nebo anorganického typu. U prvního zmiňovaného typu 13
pigmentů je však nebezpečí postupného ztrácení odstínu vlivem zásaditého prostředí (více na str. 20 - 23). Takto probarvené bílé cementy vytváří barvy světlejších pastelových odstínů. [18]
Cement šedý se používá třídy 42,5 nebo 52,5 a může být v různých odstínech šedi, což je ovlivněno různou barevností vápenců, použitých pro výrobu slínku. Šedý cement se hojně využívá u jednovrstvých vylisovaných výrobků a pokud se jedná o dvouvrstvé výrobky, jako je dlažba, bývá často použit v jádrové vrstvě, kde se neprobarvuje. Pokud je použit v pohledové vrstvě, dává po smíchání s barevnými pigmenty tmavší odstíny betonu než cementy bílé.
Obr. 1 - Vliv barvy cementu na barevný odstín betonu [8]
Barevnost betonu ovlivňuje také množství cementu, kdy větší dávky cementu dávají betonu světlejší odstíny, naopak menší dávky cementu dávají betonu tmavější odstíny. Dalšími faktory ovlivňujícími odstín betonu mohou být například: odstín použitého kameniva, nebo vodní součinitel. Jelikož má cement od různých výrobců jiný odstín, je doporučeno pro zajištění stálého odstínu používat cement od jednoho výrobce. [8] 2.1.2 Kamenivo Kamenivo je další složkou nezbytnou pro výrobu betonu. Jedná se o inertní sypký materiál organického nebo anorganického původu, který se přidává do betonů za účelem zvětšení jejich pevností. Kamenivo použité do betonové směsi musí obecně splňovat dané kritéria: musí být zbaveno veškerých nečistot, dále pak musí být tvrdé, pevné, nesmí obsahovat chemické povlaky nebo povlaky jílu a jiné jemné materiály, které by vedly ke zhoršení vlastností výsledného betonu. Rozdíly v kamenivech můžou být následující: 14
odstupňování frakcí
odolnost proti chemickým látkám
tvar jednotlivých částic a jejich povrch
odolnost proti oděrům
nasákavost
hmotnost kameniva
barva
2.1.2.1. Frakce kameniva Každé kamenivo je specifikováno podle velikosti zrn, která se zjišťuje propadem jednotlivých zrn přes normová síta. Základní sada sít je charakteristická tím, že horní síta jsou vždy dvojnásobkem velikosti spodního síta: 0,063 - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 4 - 8 16 - 32, existuje též i rozšířená sada sít. Zbytky kameniva na těchto jednotlivých normových sítech jsou takzvané frakce. Složení kameniva z jednotlivých frakcí je důležitým krokem při návrhu betonu. Správným procentuálním zastoupením hrubého a drobného kameniva dojde k dokonalému zaplnění prostoru zrny kameniva a výsledný beton dosahuje malého množství vzduchových mezer, což znamená, že má hutnější strukturu a tím pádem i vyšší pevnosti. Do hutnější struktury betonu také hůře proniká voda a výrobek je tak málo nasákavý a dobře odolává vůči mrazu. Kromě zlepšení vlastností zatvrdlého betonu se správným zastoupením jednotlivých velikostí kameniva ušetří i na množství nadávkovaného cementu, což je nedražší položka při výrobě betonu. Podle velikosti zrn a jejich skladby se kamenivo rozděluje na:
hrubé, je-li D > 11,2 mm a D / d > 2 nebo D ≤ 11,2 mm a D / d ≤ 2.
směs kameniva (štěrkopísek a štěrkodrť), je-li D ≤ 63 mm a d = 0.
drobné (písek), je-li D ≤ 4 mm a d = 0.
filer jsou zrna do 0,125 mm, (max. nadsítné 15 % zrn do 2 mm, propad sítem 0,063 mm je 70 až 90 %). Při výrobě drobného betonového zboží se používá kamenivo těžené i drcené,
organického původu, které tvoří 60-75 % z celkového objemu betonu.
Těžené kamenivo je většinou říčního původu se zaoblenými tvary zrn a ohlazeným různě barevným povrchem. Díky dobrému tvarovému indexu a barvě jednotlivých 15
zrn, se tento druh kameniva používá do pohledových vrstev dvouvrstvých vibrolisovaných dlažeb. Drobná frakce velikosti 0 - 4 mm, spolu s cementem a pigmenty vytváří výsledný barevný odstín pohledové vrstvy. Hrubší frakce tohoto kameniva (4 - 8 mm nebo 8 - 16 mm) se používá například při výrobě vymývaných dlažeb, kde kameny v pohledové vrstvě plní funkci estetickou a drenážní. V jádrové vrstvě betonu se používá drobná frakce 0 - 4 mm.
Drcené kamenivo se získává odstřelem v lomech. Kvůli odstřelu má však drcené kamenivo horší tvarový index a má drsnější povrch než kamenivo těžené. I přesto se v drtivé většině hrubá frakce kameniva v betonu skládá z tohoto kameniva, jelikož ho jsou větší zásoby. U betonových dlažeb se tento druh kameniva používá, stejně jako těžené kamenivo, do pohledové vrstvy vymývaných dlažeb (frakce 4 - 8 mm, 6 - 9 mm, 10 - 16 mm). V jádrové vrstvě betonové dlažby vytváří toto kamenivo hlavní nosnou kostru s velikostí zrn kameniva do 11 mm.
Dalším druhem kameniva používaného jako plnivo do betonů je kamenivo recyklované, které se využívá hlavně z ekologických ale i ekonomických důvodů. Při výrobě vibrolisovaných dlažeb vzniká odpad hlavně při provádění povrchových úprav jako je například broušený povrch, kde vzniká velké množství brusných kalů obsahující jemné částice kameniva. Vzhledem k tomu, že podíl jemných částic výrazně ovlivňuje výsledný odstín barevného betonu, je použití recyklovaného kameniva u této technologie nevhodné. [1],[16] Na rozdíl od klasického transportbetonu, kde jsou využívány frakce až do 32 mm,
se u vibrolisovaných drobných betonových výrobků využívá kameniva do frakce maximálně 11 mm (s výjimkou vymývaných dlažeb, kde se do pohledové vrstvy vkládá kamenivo maximální velikosti zrna 16 mm). Hrubší frakce do 11 mm je použita do jádrové vrstvy, aby zajišťovala pevnosti výrobku. Větší frakce se zpravidla nepoužívá, jelikož by bylo náročné hutnění výrobků ve formách. Druhá použitá frakce je jemná do 2 mm, která se dává do nášlapné vrstvy pro zajištění trvanlivosti a estetických vlastností. U jemné frakce je však nutno hlídat podíl jemných prachových částic do velikosti 0,125 mm, které zásadně ovlivňují barevný odstín betonové dlaždice. Proto je výhodné používat jemné těžené nebo drcené kamenivo s minimálním obsahem těchto prachových částic, jako jsou například prané křemičité písky. Jednotlivé zastoupení daných frakcí se pak zjišťuje pomocí ideálních křivek zrnitostí. [1],[6]
16
2.1.3 Voda Voda je další nezbytnou částí při výrobě betonu. Při smíchání vody s cementem se vytvoří cementová pasta, která pojí kamenivo dohromady a tvoří tak celek. Klasicky používanou vodou je voda pitná (ne mineralizovaná), ovšem dále se dá využít také voda přírodní podzemní, nebo povrchová, z průmyslových odpadů nebo voda získaná při recyklaci odpadů. U těchto druhů vod se však musí provádět zkoušky, aby splňovaly podmínky uvedené v normě ČSN EN 1008 - Záměsová voda do betonu - Specifikace pro odběr vzorků, zkoušení a posouzení vhodnosti vody. Naopak voda splašková se za žádných okolností používat nesmí. Při výrobě betonové dlažby se používá nejčastěji jako záměsová voda voda pitná. Voda kalová, vznikající při provádění povrchových úprav dlažeb, se taktéž využívá, ale musí se nejdříve vyčistit od jemných podílů kameniva. K tomuto účelu slouží kalové nádrže a filtrační zařízení. [1],[2] 2.1.4 Přísady Přísady jsou chemické sloučeniny, které se přidávají během míchání do betonu za účelem změny vlastností čerstvého nebo zatvrdlého betonu. Doporučené množství dávkování bývá uvedeno výrobcem a pohybuje se od 0,2 - 5 % z hmotnosti cementu. Při malých dávkách přísad zhruba do 2 g/kg se musí daná přísada smísit s částí záměsové vody, jelikož by bylo velice obtížné dávkovat takto malé množství. Pokud je však množství přísady větší jak 3 l/m3 betonu, musí se brát v úvahu množství vody obsažené v přísadě při výpočtu vodního součinitele. Použitím více přísad najednou se musí ověřit, zda- li se tyto přísady navzájem negativně neovlivňují. Nejpoužívanějšími přísadami při výrobě drobného betonového zboží na vibrolisech jsou přísady plastifikační, superplastifikační, zpomalující tuhnutí a přísady hydrofobizační. Rozdělení přísad:
vodoredukující / plastifikující
silněvodoredukující / superplastifikační
stabilizační (zadržující vodu)
provzdušňovací
urychlující tuhnutí
urychlující tvrdnutí
zpomalující tuhnutí 17
těsnící (hydrofobizační, odpuzující vodu) Zde jsou popsány přísady, které se využívají při výrobě vibrolisovaných
betonových dlažeb: 2.1.4.1. Plastifikační přísady Plastifikační přísady jsou jedny z nejvíce využívaných přísad do betonů a při výrobě dlažby tvoří neodmyslitelnou položku. Jejich hlavním cílem je snížit množství záměsové vody při zachování stejné zpracovatelnosti. Dle normy ČSN EN 480-1 je přísada plastifikátor tehdy, je-li touto přísadou sníženo množství záměsové vody alespoň o 5 % při stejné konzistenci a pevnost v tlaku po 28 dnech je 110 % proti betonu bez této přísady. V klasické vodo-cementové suspenzi dochází k elektrostatickému přitahování jednotlivých částic vyskytujících se na povrchu zrn cementu a z toho důvodu dochází ke shlukování zrn cementu, což má za následek, že záměsová voda hůře proniká k povrchu cementu a nemůže tak pokrýt celou jeho plochu. Tento jev se projevuje horší pohyblivostí čerstvého betonu a částečně je omezen i jeho pevnostní potenciál. Plastifikační přísady využívají záporně nabitých molekul, které se přichytí na povrchu cementu. Zrna cementu jsou poté obklopena jen zápornými náboji a dochází k elektrostatickému odpuzování zrn. Voda již proniká mezi zrna cementu a dochází ke snížení tření mezi jednotlivými zrny cementu. Takto dispergovaná betonová směs poté vyžaduje menší množství vody a dochází ke snížení viskozity. Plastifikační přísada ovlivňuje pozitivně i zatvrdlý beton a to tak, že betony s použitím této přísady dosahují vyšších pevností. [9],[20] A)
B)
Obr. 2 - Vliv plastifikačních přísad na dispergaci zrn cementu[20] A) Shlukování zrn v klasické vodo-cementové suspenzi B) Dispergace zrn po použití plastifikační přísady
18
Při výrobě vibrolisovaných výrobků, kde se používají suché konzistence betonu (V0, V1), mají plastifikátory značnou roli. Jejich dávkování se pro tento typ konzistence pohybuje v rozmezí 0,20 - 0,30 % z hmotnosti použitého cementu. Plastifikační přísady napomáhají lépe plastifikovat čerstvý beton a tím umožňují lepší zpracovatelnost a hutnění, kde lze výrobek s výhodou hutnit poměrně nižšími vibracemi a dolisovacími tlaky, což prodlužuje životnost tvářecích forem a podložek. [9] Hlavními složkami těchto plastifikátorů jsou tenzidy ionogenní a neionogenní. Kromě tenzidů však mohou obsahovat i jiné pomocné látky, jako jsou například deriváty mastných kyselin, hydrofobizační látky a nebo zjasňovače barev, které mohou napomáhat k dosáhnutí lepších odstínů barev u probarveného betonového zboží. Tyto přísady se tedy používají především při výrobě jednovrstvých vibrolisovaných výrobků, nebo v případě vícevrstvých výrobků, se plastifikátory používají do jádrové vrstvy, kde beton dosahuje díky těmto přísadám vysoké hutnosti. Velikosti vzduchových pórů se zde pohybují mezi 0,020 až 0,200 mm. Díky vysoké hutnosti a mikroskopickému provzdušnění uzavřenými vzduchovými póry, betony lépe odolávají vůči působení mrazu, tvorbě výkvětů, působení vody a chemicky rozmrazovacích prostředků a nabývají vyšších pevností. [9] 2.1.4.2. Přísady zpomalující tuhnutí Přísady zpomalující tuhnutí, jiným slovem retardační přísady se používají za účelem zbrzdit proces hydratace slínkového minerálu C3S, který má největší procentuální zastoupení v portlandském cementu a minerálu C3A, který ze slínkových minerálů tuhne nejrychleji z důvodu největšího vývinu hydratačního tepla. Tato přísada se u vibrolisovaných dlažeb využívá při výrobě vymývaných povrchů, kdy je touto přísadou napuštěn speciální papír, který se před samotným nadávkováním nášlapně vrstvy vkládá do formy. Působením této přísady dochází ke zpomalení tuhnutí tenké vrstvy betonu v pohledové vrstvě. Tato tenká vrstva je po určité době (dlaždice nabere dostatečné pevnosti) vymyta vodou a docílí se tak výsledného efektu vymývaných dlažeb. Dalším druhem používaných přísad při vibrolisování jsou přísady hydrofobizační a těsnící. Tyto přísady budou blíže popsány v kapitole povrchových úprav dlažeb str. 40 - 43
19
2.1.5 Příměsi Příměsi jsou většinou práškovité látky o velikosti částic menší než 0,125 mm, vyznačující se velkým měrným povrchem. Přidávají se do čerstvého betonu za účelem zlepšení některých vlastností nebo k docílení zvláštních vlastností. Příměsi mohou být organického původu, jako například kamenná moučka, nazývaná také filer
nebo
anorganického původu, které se buď záměrně vyrábí, nebo vznikají jako vedlejší produkt při výrobě, jako například elektrárenský popílek, který je nechtěnou surovinou, ve stavebnictví však nachází své uplatnění. [1],[10] Příměsi se dělí na dva typy:
inertní příměsi Použitím tohoto typu přísad se dosahuje vyšší hutnosti zatvrdlého betonu a naopak
u čerstvého betonu zlepšují reologické vlastnosti. Mezi nejčastěji používané inertní přísady patří kamenná moučka (fillery), nebo také barevné pigmenty. Částečně lze do této skupiny započítat i mikromletý vápenec.
aktivní příměsi Aktivní příměsi jsou takové látky, které napomáhají díky svému složení k vývinu
pevnosti cementového tmele. Dělí se podle způsobu působení na latentně hydraulické látky a pucolánové látky. - Latentně hydraulické látky jsou takové, jejíchž schopnosti jsou aktivovány pomocí budičů, které jsou
dvojího typu a to alkalické (pH > 7) a síranové. Nejznámějším
představitelem latentně hydraulických látek jsou vysokopecní jemně mleté strusky. - Pucolánové látky jsou takové, které samy netuhnou netvrdnou a nejsou
latentně
hydraulické. Obsahují však amorfní SiO2, který při styku s hydroxidem vápenatým vytváří produkty stejné jako cement. Pucolánové látky se dělí na přírodní, mezi které patří například křemelina, tufy a umělé například mikrosilika, vysokopecní popílky. [2],[10] 2.1.5.1 Barevné pigmenty Barevné pigmenty, jak již bylo zmíněno v předchozím textu, souží k probarvování betonových výrobků. Na pigmenty je kladena řada požadavků, které jsou uvedeny v normě
20
ČSN EN 12848- Pigmenty pro vybarvování stavebních materiálů na bázi cementu a vápna. Mezi základní požadavky pak patří:
dobrá krycí schopnost
barevná stálost
minimální vliv na pevnosti betonu a na dobu tuhnutí a tvrdnutí betonu
tepelná stálost
minimální obsah rozpustných solí
omezený obsah oxidů znehodnocujících barevnost
dobrá dispergace částic velikosti 0,1 - 0,2 μm Pigmenty se rozdělují do dvou hlavních skupin a to na pigmenty organické a
anorganické. První zmíněné pigmenty jsou sice schopny vytvářet dokonale barevné odstíny, ale jejich podstatnou nevýhodou je malá odolnost vůči alkalickému prostředí. Vzhledem k tomu, že je v betonu obsaženo velké množství portlanditu nebo-li krystalického hydroxidu vápenatého, beton vytváří silně alkalické prostředí
a tyto
organické pigmenty se za přítomnosti vlhkosti rozkládají a ztrácejí tak svoji barvu už po prvním roce. Proto se od použití pigmentů na této bázi upouští a používají se pigmenty na anorganické bázi, které spolehlivě odolávají alkalickému prostředí. Mezi anorganické pigmenty se řadí syntetické nebo přírodní oxidy a hydroxidy kovů, například železa, kobaltu nebo niklu. Mezi běžně používané barvy pigmentů se řadí barva černá, červená, žlutá a hnědá. Další již méně používané pigmenty mohou být barvy zelené, bílé, nebo modré, avšak kvůli své ceně se využívají poměrně méně, než předešlé jmenované. Další barvy se dají získat mícháním anorganických pigmentů, ale vzhledem k náročnosti se tato varianta nevyužívá. [8] Pigmenty můžou být ve formě práškové nebo tekuté a jejich dávkování je obvykle do 5 % hmotnosti cementu (větší dávka pigmentu již zpravidla neovlivňuje barevnost). První zmíněný pigment se obtížně dávkuje pomocí šnekových dopravníků, jelikož dochází k velké prašnosti. Výhodou však je snadná dostupnost a cena. Z důvodu eliminace prášení byly vyvinuty i pigmenty granulované, zde je však potřeba velmi výkonných míchacích zařízení , která pigment rozdrtí a rozmíchají. Pigmenty tekuté zase nemají tak dlouhou životnost jako práškové a dochází u nich k usazování částic, proto musí být promíchávány v určitých intervalech. Jejich výhodou je však snadné strojní dávkování pomocí lamelových čerpadel. [3],[8] 21
Proto jsou často používány i při výrobě drobného vibrolisovaného zboží, kde se míchají nejčastěji s bílým cementem pro dobrou barevnost. Mohou být míchány i s cementem klasickým, šedým, výsledný barevný odstín potom bude tmavší než u bílého cementu. Barevné odstíny se mohou měnit podle množství cementu, vody i kameniva, proto je důležité dodržovat dané dávkování, aby byl výsledný odstín stejný u všech prováděných výrobků. U betonových dlažeb se nejčastěji používá kombinace tekutých pigmentů a bílého nebo šedého cementu do nášlapné (estetické) vrstvy. Podkladní (nosná) vrstva bývá většinou barvy neprobarvené, tudíž šedé. [8] 2.1.5.2 Létavý popílek Popílky lze charakterizovat jako jemné prášky, skládající se z malých sklovitých kuliček (1 až 150 μm), které vznikají jako vedlejší odpad v elektrárnách. Popílky patří do skupiny aktivních příměsí díky svým pucolánovým vlastnostem a jsou tvořeny převážně z SiO2 a Al2O3. Obsah SiO2 se běžně pohybuje okolo 45 %, Al2O3 + Fe2O3 okolo 35 % a CaO okolo 2 - 20 %. Při výrobě vibrolisovaných betonových dlažeb se tato aktivní příměs využívá za účelem jednak snížení nákladů na beton, jelikož jde o surovinu odpadní a je cenově přijatelnější než cement. Cement se může z části nahradit popílkem a to až do 30 % z hmotnosti cementu. Nejčastěji se popílek přidává do vrstvy podkladní (jádrové). Dále se využívá za účelem zlepšení reologických vlastností čerstvého betonu, zlepšuje odolnost vůči agresivnímu prostředí a v neposlední řadě zbylý popílek, který nezreaguje, působí jako mikroplnivo, kde díky své malé velikosti dokonale vyplňuje volné prostory mezi kamenivem a tvoří tak hutnou strukturu betonu, což je důležité s ohledem na nasákavost výrobku. [10],[12]
2.2 Výroba betonového zboží na karuselových lisech a stacionárních vibrolisech Postup výroby betonové dlažby je soubor jednotlivých procesů a zásad, které je nutno dodržovat, aby výsledná dlažba měla požadované parametry. V této části textu budou popsány jednotlivé kroky od samotného dávkování surovin, po jejich homogenizaci a následné hutnění.
22
2.2.1 Dávkování surovin Betony používány k vibrolisování, bývají suché směsi, z toho důvodu se využívá regulačního dávkování. Jako první se do míchačky přivádí jemné a hrubé kamenivo, následně se přidává barevný pigment (pokud je v receptuře), cement, příměsi a část záměsové vody. Následuje dávkování plastifikační přísady a další části vody, kterou se propláchlo dávkovacího zařízení na plastifikátor. Nakonec se přidává ještě konečná dávka vody, aby bylo dosáhnuto požadované konzistence. [3] Dávkování se může provádět:
hmotnostně- je přesnější a spolehlivější než objemové, doporučuje se. Využívá se při dávkování kameniva, cementu, vody, přísad.
objemově- méně přesnější, využívá se při dávkování vody a tekutých přísad Dávkování jednotlivých materiálů musí být provedeno s danou přesností, která je
uvedena v normě ČSN EN 73 2400 - Provádění a kontrola betonových konstrukcí. U kameniva, cementu a vody by neměla být větší odchylka než 3% od hodnoty předepsané v receptuře. U tekutých přísad je maximální odchylka 5%. [3] Požadovaným přesnostem vyhovuje pouze hmotnostní dávkování (s výjimkou objemového dávkování vody a tekutých přísad). Správné dávkování je jedním ze základních předpokladů výroby kvalitních betonů stejnoměrných vlastností a následně kvalitních dílců po celou dobu výroby. [3] Kamenivo je do míchačky dopravováno ze zásobníků pomocí pásových dopravníků a elevátorů. Vážení bývá často tenzometrické přímo na pásových dopravnících. Zvlášť velký pozor se musí dávat při navažovaní kameniva drobné frakce 0-4 mm, kde může být velké množství vlhkosti, které by nepříznivě ovlivňovalo vodní součinitel. Zvlášť u vibrolisovaných výrobků, kde je potřeba dosáhnout suché směsi je tento faktor důležitý. Řešením obvykle bývá upravování množství záměsové vody podle korekce na vlhkost písku. [3] Cement je dopravován ze sil pomocí šnekových dopravníků. Stejně jako u kameniva se dávkuje hmotnostně a nejvýhodnější je odvažování pomocí tenzometrických vah, které jsou nejpřesnější.
23
Voda je dopravována z vodovodu potrubím a odvažována pomocí tenzometrických vah. Samotné dávkování vody nemusí být jen hmotnostní ale také objemové, nebo průtokové. Průtokové dávkování však často nesplňuje podmínky přesnosti dávkování. Přísady bývají dávkovány v tekuté formě a většinou ve velmi malém množství. Dávkování přísad se pohybuje mezi 0,2 - 2,0% z hmotnosti cementu. Jelikož jde o velmi malé množství, často bývá přísada smíchána s částí záměsové vody, aby se dosáhlo požadované účinnosti přísady. [3] 2.2.2 Míchání betonu Hlavním úkolem míchání je vyrobit betonovou směs, vytvořenou dokonalým promícháním základních složek betonu (cement, kamenivo, voda) a vedlejších složek (přísady a příměsi). Míchání betonu se provádí pomocí míchaček s nuceným oběhem, které jsou opatřeny pohyblivými a stíracími lopatkami. Stírací lopatky slouží ke stírání betonové směsi ze stěn a dna. Pohyblivé mísící lopatky tzv. mixery, se otáčejí kolem své osy a promíchávají beton. Při výrobě dvoubarevného zboží (dlažby), jsou míchačky dvě. První- větší míchačka se používá pro vetší objemy, pro míchání betonu do jádrové vrstvy. Druhá- menší míchačka se používá pro menší objemy, pro míchání barevného betonu do nášlapné (pohledové) vrstvy. Vyprazdňování míchaček probíhá ze spodu míchačky, kdy se část dna pomocí hydraulických válců odsune. [3]
Obr. 3 - Pohyb míchané směsi v míchačkách [3] a - horizontální; b - vertikální
2.2.3 Tváření výrobku na vibrolisu Tváření výrobku je velmi důležitý proces, při kterém výrobek dostává svůj konečný tvar, jakost a výsledný vzhled. 24
2.2.3.1 Princip zhutňování Základním principem zhutňování je dosáhnout co nejmenší mezerovitosti výrobku, tudíž co největší hutnosti, která má pozitivní dopad na trvanlivost výrobku. Eliminací vzduchových pórů dostává beton větší odolnosti vůči nasákavosti a tím pádem jsou i více odolnější vůči mrazu. Obecně také platí, že čím je beton hutnější, tím jsou i větší pevnosti. U dokonalého zhutnění betonu se dá docílit pórovitosti mezi 30 až 50% . [3]
Obr. 4 - graf průběhu zhutňování a změny mezerovitosti [11]
Z grafu vyplývá, že po zhutnění betonu za určitý čas, dojde k poklesu výšky z h 0 na hz, vlivem vypuzení vzduchu z matrice betonu a změnou mezerovitosti. 2.2.3.2 Metoda vibrolisování Vibrolisování je typ zhutňování, kde je směs betonu hutněna vibracemi za součastného přítlaku lisovací desky ze shora. Jedná se tedy o výhodný typ hutnění, který odstraňuje většinu nevýhod samotného hutnění lisováním nebo vibrováním. [3] Samotné hutnění spočívá v tom, že je na horní povrch betonu přiložen vibrační štít, který zároveň působí jako lis. Vibracemi se jednotlivá zrna rozkmitají v závislosti na své velikosti a hmotnosti a snaží se zaujmout co nejstabilnější polohu. Při tomto jevu beton přechází do polotekutého stavu. Jelikož však betony bývají suchých konzistencí (V0,V1), je nutno používat vibrace s kombinací dolisovacího tlaku. Účelem dolisovacího tlaku je, aby se cementový tmel dostal do všech mezer mezi kamenivem a zároveň dochází k vytlačení nadbytečné vody ze zhutněného výrobku. Dolisovací tlak (přítlak) může být buď aktivní nebo pasivní. Při aktivním přítlaku působí dolisovací deska i s osazenými budiči 25
vibrace, zde je však nutno zamezit vzájemnému sladění frekvencí budičů na dolisovací desce a budičů umístěných ze spodu formy. Jinak by mohlo dojít k tomu, že by nedocházelo k vibrování. Při pasivním přítlaku působí pouze dolisovací deska. Dolisovací tlak nemusí být vzhledem k vibracím velký. Pohybuje se v hodnotách do 10 kPa a je vyvozen hydraulicky. U vibrací je nutno počítat s ideální dobou vibrace, aby bylo zhutnění co nejúčinnější, jelikož je tento proces náročný na spotřebu energie a příliš dlouhou vibrací se zároveň prodlužuje i výrobní takt linky a doba nepříjemného hluku, který působí na okolní prostředí. [3],[11] Pří výrobě drobného betonového zboží jsou často používány dva typy vibrolisů a to:
Stacionární vibrolis
Karuselový vibrolis
Stacionární vibrolis
Obr. 5 - schéma způsobu výroby betonové dlažby na stacionárním vibrolisu [13] 1 - dodávka surovin; 2 - zásobní sila, dávkovací linka; 3 - betonárna; 4 - stacionární vibrolis; 5 - kontrola kvality výrobků; 6 - výtah; 7 - transport stohovacího zařízení; 8 - vytvrzovací komory; 9 - vykladač výrobků z vytvrzovacích komor ; 10 - kontrola kvality výrobků; 11 - balící linka ; 12 - transport hotových výrobků.
Tento typ vibrolisu dokáže vyrobit za jeden výrobní cyklus více betonových prvků najednou. Délka jednoho výrobního cyklu se pohybuje v rozmezí od 20 s do 40 s. Tváření výrobku probíhá pomocí výrobních (nejčastěji ocelových) forem o ploše 0,75 m2 - 1,1 m2, které jsou uloženy a přikotveny pomocí hydraulických nebo pneumatických zámků, na 26
dřevěných nebo ocelových podložkách. Čerstvý beton je z násypky dopraven do forem pomocí zavážecích vozíků. Dnes se v drtivé většině případů vyrábí dlažba dvouvrstvá, tudíž mají vibrolisy dvě násypky, zvlášť pro beton na jádrovou vrstvu a nášlapnou vrstvu, a dva zavážecí vozíky. Nejprve se forma naplní betonem pro jádrovou vrstvu s hrubší frakcí kameniva (do 11 mm) do dané výšky. Výška plnění bývá o něco větší, než je výška forem a to z toho důvodu, že předzhutněním (často jen spodní vibrací) se částečně dostane z čerstvého betonu vzduch, což má za následek pokles výšky betonové vrstvy. V další fázi se nanese nášlapná (pohledová) vrstva, tvořena kamenivem drobné frakce (do 2 mm) a na závěr se spustí vibrace za součastného dolisovacího tlaku. Výrobek dosahuje ihned po vibrolisování manipulačních pevností a díky tomu se ihned odformovává a je na tvářecí podložce přemístěn po válečkové nebo řetězové dráze do stohovacího vozu, který po zaplnění své kapacity zajíždí do vytvrzovacích komor, kde výrobky před dalšími operacemi nabývají pevností po dobu 1 až 2 dnů. Ve vytvrzovacích komorách musí být vlhkost vzduchu minimálně 80 % z důvodu ošetření čerstvého výrobku, jelikož má po vylisování malé procento vody a tato voda je nutná při procesu nabývání pevností. [3],[13]
Obr. 6 - Schéma stacionárního vibrolisu [11]
Karuselový vibrolis Tento typ vibrolisu se využívá jak pro jednovrstvou, tak i dvouvrstvou dlažbu, má ale jinou technologii výroby a nižší výkony (50 - 250 m2/h) než stacionární vibrolis. Vibrolis se skládá ze 4 - 8 postů, na kterých se vždy provádí daná operace. Po provedení
27
dané operace se karuselový stůl pootočí o jedno místo. Na prvním postu se při výrobě dvouvrstvých dlažeb dávkuje jemnozrnná (pohledová) vrstva betonu (u stacionárních vibrolisů je tento postup opačný, začíná se jádrovou vrstvou). Dojde k pootočení na druhý post, kde se tato vrstva nepříliš intenzivně zhutní pomocí spodní vibrace, aby se čerstvý beton rovnoměrně rozprostřel po celé ploše formy a stůl se pootočí na třetí post, kde se nadávkuje a pomocí rozprostírače rozetře hrubozrnná velmi suchá jádrová směs. Stůl se pootočí na čtvrtý post, kde se beton předlisuje tlakem do 20 MPa a odlehčí se z důvodu odchodu vzduchu. Na pátém postu je beton vystaven vysokotlakému lisování v hodnotách 40 až 60 MPa. Po vylisování jsou výrobky ihned odformovány a pomocí hydraulického zařízení jsou výrobky přeneseny na podložky, kterými se plní zavážecí vozíky. Tyto vozíky poté stejně jako u stacionárních vibrolisů zajíždí do zracích komor. Touto technologií výroby lze vyrábět dlažby hladké, barevné, reliéfní, vymývané, broušené, teracové, tryskané, broušeno-tryskané nebo curling. Takto vyrobené dlaždice bývají velikostí například 30 x 30 ; 40 x 40 ; 40 x 60 cm a tloušťek 40 až 60 mm, nebo velkoformátové plošné dlažby 80 x 60 ; 80 x 80 ; 105 x 50 cm, tloušťky 100 mm, vhodné jak pro pochozí plochy, tak i pro těžší provozy. [3],[14]
Obr. 7 - Způsob vytváření teracových dlaždic na karuselovém lisu [3] A) Vibrolis sestávající se z 6 postů: 1 - dávkování teracového betonu; 2 a 3 - zhutňování teracového betonu spodní vibrací; 4 - plnění podkladní jádrové vrstvy; 5 - vibrolisování ve dvou fázích (nízkotlaké, vysokotlaké); 6 - odběr dlaždic. B) Vibrolis sestávající se z 8 postů: 1 - dávkování teracového betonu; 2 až 4 - spodní vibrace teracového betonu; 5 - plnění podkladní jádrové vrstvy; 6 - předlisování za vibrace; 7 - vysokotlaké vibrolisování; 8 odběr dlaždic.
2.3 Povrchové úpravy betonových dlažeb 28
V dnešní době se používá mnoho druhů povrchových úprav, které se od sebe liší jednak funkcí, ale také vzhledem. Jednotlivé povrchové úpravy bývají zhotoveny různými pracovními postupy a mohou zde nastat různé faktory, které ovlivňují vlastnosti výrobků. Mezi často prováděné povrchové úpravy patří například povrch vymývaný, reliéfní, hladký, broušený, tryskaný, curling, nebo také různé kombinace například povrch broušeno-tryskaný, tryskaný reliéfní a jiné. Jednotlivé povrchové úpravy budou popsány níže: 2.3.1 Vymývaný povrch Vymývané dlaždice jsou vyráběny technologií vymývání povrchu betonu vodou. Jednotlivé malé zrna cementu a kameniva se vyplaví z povrchu dlaždice pryč a zůstane obnažená vrstva kameniva. Nejčastěji se jedná o ušlechtilé říční a drcené kamenivo frakcí 4 - 8 mm; 8 - 16 mm; 10 - 16 mm a jiné. Jednotlivé výrobky se tedy liší podle frakce kameniva a barevného odstínu. Vymývaný povrch se dá provést dvěma způsoby: [15],[16]
Přímý způsob
Nepřímý způsob
ad 1) Tento způsob vymývání se provádí na čerstvých dlaždicích ihned po tom, co se vylisují pomocí vymývacího zařízení, které je umístěno vedle lisu. Promývací zařízení drží výrobní rytmus s lisem a nezpomaluje tak celkový výrobní proces. Princip vymývání spočívá v působení vodního paprsku, který rozrušuje vrchní vrstvu betonu. U tohoto vodního paprsku se dá nastavit jednat tlak jakým bude působit na povrch betonu, ale také i rychlost proudění, která se dá během provozu libovolně měnit dle potřeby. Dlaždice se vymývá pouze z horní (pohledové) strany, proto musí být boky i spodní strana dlaždice chráněny. Dlaždice se může vymývat v poloze svislé, nebo vodorovné. [15] ad 2) Tento způsob vymývaní se neprovádí ihned po vylisování na rozdíl od prvního přímého způsobu. Princip této metody je takový, že se před samotným plněním formy betonem umístí na dno formy papír, napuštěný retardační přísadou. Po vylisování jede výrobek do dozrávajících komor, kde nabírá pevnosti. Díky retardační přísadě na povrchu dlažby, dochází ke zpomalení tuhnutí a tvrdnutí čerstvého betonu. Po 2 až 3 dnech, výrobky opouštějí dozrávací komory, jsou zbaveny papírů a jedou na vymývací linku, kde se nezatuhlá část vymývá. [15] 29
Obr. 8 - Půdorys karuselu a zařízení na dávkování papíru [15]
Obr. 9 - Boční pohled dávkovacího zařízení na papír [15]
Tyto dlaždice jsou určeny pro plochy v okolí rodinných domů, bytových domů, nebo také městské plochy, kde je pouze lehký provoz. Díky drenážnímu systému, který tato povrchová úprava vytváří, umožňuje dlaždice lépe odvádět vodu z ploch. Povrch bývá také impregnován aby se dal jednoduše čistit. Možná nevýhoda této povrchové úpravy může spočívat v tom, že v ojedinělých případech může docházet k vypadávání kameniva z povrchu, což má za následek zhoršení estetických vlastností. [15],[16]
Obr. 10 - Povrch dlaždice před vymytím
Obr. 11 - Povrch dlaždice po vymytí
30
Obr. 12 - Různé druhy vymytých povrchů
2.3.2 Tryskaný povrch Tato povrchová metoda je prováděna na dlaždicích, jejíchž stáří se pohybuje od 1 do 2 dnů. Princip této metody spočívá v otryskávání povrchu dlaždice ocelovými broky velikosti zhruba 1 mm pomocí turbín umístěných v uzavřených tunelových strojích. Tímto se obnaží kamenivo, které je obsaženo v nášlapné vrstvě, povrch je zdrsněný a dlaždice tak díky lehkému opracování betonu působí rustikálně a přirozeně. Povrch dlaždice může být tryskaný po celé ploše dlaždice, nebo díky děličům je možno tryskat jen část povrchu a vytvářet tak různé vzory. Výsledný vzhled povrchové úpravy závisí jednak na použitém pigmentu v pohledové vrstvě ale také na rychlosti, jakou jsou ocelové broky tryskány na povrch dlaždice. Tato rychlost se dá podle potřeby měnit. Na závěr se tyto dlaždice opatřují povrchovou impregnací, která zamezuje hromadění nečistot. [16],[17]
Obr. 13 - Neotryskaný povrch dlaždice
Obr. 14 - Otryskaný povrch dlaždice
31
2.3.3 Reliéfní povrch Reliéfního povrchu se u těchto dlažeb docílí pomocí různě tvarovaných matric, které se umisťují na dno forem, ještě před samotným dávkováním čerstvého betonu do forem. Matrice bývají zhotoveny z tekutých elastomerů ve dvou základních typech a to: silikonové elastomery a polyuretanové elastomery, které jsou odolnější než silikonové. Reliéfní povrchy jsou spolu s rovnými, základními povrchy betonových dlažeb. Tyto povrchy se dají dále kombinovat s ostatními úpravami, jako například tryskaný reliéfní povrch. Tento typ povrchu se používá hlavně tam, kde nejsou kladeny požadavky na rovinnost povrchu. Výhodou těchto povrchů je fakt, že lze pomocí matric imitovat různé tvary a materiály například dřevo nebo kámen, další výhoda může být kombinace s ostatními povrchovými úpravami. Nevýhodou těchto úprav může být vyšší hromadění vody na povrchu dlaždic, než u klasických rovných povrchů, z důvodu různých prohlubní a rýh, které reliéfní povrchy mohou obsahovat. [16]
Obr. 15 - Reliéfní povrch dlaždice- imitace dřeva a přírodního kamene
2.3.4 Broušený a hlazený povrch Tento druh povrchové úpravy se často provádí na teracové dlažbě. Teracová dlažba se vyrábí na karuselových lisech a její horní (pohledová) vrstva je složena z cementu, který se může dle potřeb dobarvovat pigmenty a nejdůležitější složkou a to kamenivem. Pro vytvoření kvalitních povrchů je nutné vybírat obzvláště pečlivě skladbu kameniva, jeho zrnitost ale také i barvu. [3] Broušení a hlazení teracového povrchu probíhá na speciálních brusných strojích tunelového typu. Jednotlivé dlaždice jsou z vyzrávacích komor po válečkové dráze 32
dopravovány k brousícímu stroji, kde jsou v určitých intervalech vpouštěny dovnitř. Rychlost, jakou se dlaždice pohybují uvnitř brousícího stroje je nastavitelná dle potřeb a pohybuje se v rozmezí 1 - 10 m/min. Dlaždice je vedena pomocí vodících ocelových tyčí a postupně projíždí pod brusnými hlavami, opatřenými diamantovými kotouči, které povrch dlažby opracovávají a nechávají tak vynikat strukturu složenou z daného kameniva. Nastavení výšky brusných hlav je závislé na výšce upravované dlažby. V průběhu broušení jsou dlaždice ostřikovány vodou aby došlo k chlazení brusných kotoučů. Při této operaci vzniká velké množství brusných kalů, které se kvůli velkému obsahu jemných částic nemohou využít dále ve výrobě. Proto se tyto kaly upravují v usazovacích nádržích, kde je ve výsledku přefiltrovaná voda vhodná do dalšího výrobního procesu. Počet brusných hlav se pohybuje mezi 3 až 5 kusy. Po obroušení dlažba projíždí leštícími hlavami, jejichž počet se pohybuje mezi 8 - 14 kusy. [14]
Obr. 16 - Brusný kotouč [23]
Výsledný povrch dlaždice má dokonale rovný a hladký povrch a vyznačuje se velmi malou nasákavostí. Tento druh povrchové úpravy se dá použít jak do exteriéru, tak i do interiéru. Nevýhodou této povrchové úpravy může být fakt, že není opatřena povrchovou impregnací. Samotná impregnace se provádí až po pokládce. [16] Metoda broušením se dá výhodně kombinovat s povrchovou úpravou tryskáním, kdy se povrch dlaždice nejdříve obrousí a poté otryská a to buď celoplošně, nebo částečně. Při částečném tryskání vznikají dekory různých tvarů (trojúhelníkový, čtvercový), což vytváří originální plochy. Dlaždice tak díky této úpravě získává protiskluzovou úpravu. U této povrchové metody se již používá impregnace ve výrobě a výsledné povrchy se tak dají jednoduše čistit od běžných nečistot. Dlaždice jsou používány na místech, kde jsou 33
kladeny požadavky jednak na vzhled, ale také na odolnost vůči smyku a skluzu. Mezi takovéto místa mohou patřit například okolí bazénů, rodinných domů, bytových domů nebo terasy. [16]
Obr. 17 - Typy broušených povrchů dlaždic [15]
2.3.5 Curling Tato povrchová úprava je svým charakterem blízká broušenému povrchu. Povrch dlaždice zde však není opracováván pomocí brusných hlav, ale pomocí kartáčů. Výsledný povrch, díky této technologii, umožňuje vyniknout strukturu kameniva a částečně se také zachovává reliéf povrchu. Výhodu této úpravy je stejně jako u předešlých úprav odolnost vůči smyku a skluzu. Použití těchto dlažeb je obdobné jako u dlažeb broušených.
Obr. 18 - Kartáče na opracování povrchu dlaždic [22]
34
2.3.6 Rumplovaný povrch Tato povrchová úprava vzniká obrušováním a otloukáním povrchu. Principem této metody je, že jednotlivé dlaždice jsou umístěny do ocelového otočného bubnu, ve kterém se vlivem otáčení převalují a navzájem se tak obrušují a otloukají. Ve výsledku je díky různému opracování každá dlaždice jiná, stejně jako je to u přírodního kamene. Dlažby s tímto povrchem jsou vhodné při provádění rekonstrukcí historických dlažeb, kde tyto dlažby působí díky otlučenému povrchu starým dojmem. Naopak použití těchto dlažeb není vhodné na plochách, kde je kladen požadavek na jednotný vzhled povrchu. Možnou nevýhodou této úpravy může být fakt, že jsou dlaždice opracovány ze všech stran a může tak při jejich uložení docházet k mírné ztrátě stability zejména v rozích dlažby, které jsou otlučeny. 2.3.7 Kladívkovaný povrch U tohoto povrchu, dochází stejně jako u rumplovaného povrchu, k narušení pohledové vrstvy betonové dlaždice. Jednotlivé dlaždice projíždějí pod soustavou kladívek, které rovnoměrně opracovávají jejich pohledovou vrstvu. Výsledkem je rovnoměrně opracovaný povrch, který má protiskluzové vlastnosti. Použití tohoto typu dlažby je obdobné jako u rumplované dlažby. Výhodou této povrchové úpravy na rozdíl od rumplovaného povrchu může být to, že má opracovanou pouze vrchní část povrchu.
Obr. 19 - Soustava opracovávacích kladívek [22]
2.3.8 Speciální povrchové úpravy Neustále zvyšující se požadavky na dlažby jak v interiéru, tak i exteriéru vedly k zavedení speciální povrchové úpravy metodou nanášení ochranného laku. Tato metoda 35
však není pouze o povrchu dlaždice opatřeném ochranným lakem, ale představuje ucelený systém, který je pro správnost funkce laku nutné zajistit již během výroby. Jedná se hlavně o zajištění dokonalé vodotěsnosti. Pokud by výrobek nebyl dokonale utěsněn, docházelo by k transportu vody kapilárami, což by mohlo mít za následek porušení laku a další doprovodné jevy (zelenání povrchu, tvorba výkvětů). Ve výrobě se však bohužel nedá tato vada odhalit, jelikož se projevuje až po delší době. K vyrobení dostatečně kvalitní dlaždice se proto musí přesně dodržovat technologický postup výroby. Aby se minimalizoval vliv vad na výrobcích, je nutno tento postup výroby provádět pouze na maximálně automatizovaných výrobních zařízeních. [7],[16] 2.3.8.1 Výroba dlaždic Při samotné výrobě betonové dlaždice je nutno postupovat tak, aby výsledná nasákavost hotového výrobku byla nižší než 2 %, čehož se dosahuje jednak správnou recepturou čerstvého betonu (jemné frakce kameniva, popílky, obsah záměsové vody), použitím plastifikačních a superplastifikačních přísad, které snižují množství potřebné záměsové vody a tím pádem redukují vznik kapilár, ale hlavně použitím utěsňovacích chemických přísad a hydrofobizačních přípravků. Při optimálním nadávkování všech zmíněných složek vznikne po vylisování velice hutný beton, který se po odformování opatřuje nástřikem tzv. kotvícího laku na bázi polymerních ve vodě rozpustných přípravků, aby bylo zajištěno dobré přídržnosti vrstvy laku k betonu. Dlaždice poté putuje do vyzrávající komory. Po dostatečném vyzrání betonu bývá povrch dlaždice různě opracováván (tryskání, broušení atd.) kvůli zvýraznění textury kameniva s cementem a kvůli protiskluzovým vlastnostem. Před samotným nástřikem polymerního přípravku musí být dlaždice zbavena veškerých nečistot, které vznikají při opracovávání povrchu, zejména se jedná o betonový prach, který by později napomáhal ke vzniku vápenných výkvětů. Nástřik polymerního přípravku je prováděn soustavou trysek v dané tloušťce. Po nanesení tenkého filmu laku na povrch dlaždice dochází k procesu vytvrzování, který trvá jen několik sekund. Je důležité sladit tloušťku nanášeného laku s dobou vytvrzování, aby byl vytvrzený povrch co nejkvalitnější. Vytvrzování může probíhat ve třech variantách: [7]
Vytvrzování pomocí ultrafialového záření (UV)- Tato technika je založena na polymerizaci nenasyceného pryskyřičného systému, která je vyvolaná dopadajícím zářením, za účelem získaní trojrozměrné sítě. Během vytvrzovací reakce se kapalný polymer přemění během několika sekund na pevnou látku. Výhodami této 36
metody vytvrzování jsou: velmi rychlá a efektivní polymerizace, ošetření výrobku je selektivně omezeno na ozařovanou oblast, nezatěžuje životní prostředí. Mezi nevýhody UV vytvrzování patří: inhibiční účinek kyslíku (tvoří se na povrchu povlaku a účinně zastavuje proces polymerizace). Aby se zabránilo tomuto jevu, jsou používány tzv. zachycovače kyslíku (např. tanin) nebo se zvyšuje koncentrace záření. [23]
Vytvrzování pomocí infračerveného záření (NIR)- nanesený lak vytvrzený touto metodou vykazuje nižší tvrdost, proces vytvrzování je delší než u UV záření, ale naopak výsledný povrch je odolnější proti možnému poškození vzlínající vodou uvnitř výrobku
Vytvrzování kombinací ultrafialového a infračerveného záření
Obr. 20 - Proces vytvrzování pomocí UV záření [23]
Po vytvrzení musí výrobky zchladnout na teplotu maximálně 35 °C a poté jsou již připraveny k balení. Při balení je nutno zajistit, aby se dlaždice nedotýkaly pohledovou vrstvou vrstvy jádrové. Mohlo by dojít k vytvoření světlých skvrn na povrchu dlaždice, zapříčiněných alkalickou kondenzací. Z tohoto důvodu se jednotlivé dlaždice prokládají nejčastěji šňůrou. [7] 2.3.8.2 Druhy používaných povlaků Povlaky na bázi polymerů jsou jedny z nejvíce využívaných povlaků, které v dnešní době existují a to nejen kvůli dokonalým vlastnostem, ale také díky rozmanitému druhu využití v různých odvětvích průmyslů. Polymerní povlaky jsou založeny na různých
37
typech polymerů, jako například polyuretanu, akrylátu nebo epoxidu. Tyto jmenované povlaky mají uplatnění při aplikacích na betony, zvláště pak polymery na bázi polyuretanu a akrylátu, jelikož výrazně zpomalují pronikání chloridů do betonů a mají v porovnání s epoxidovými povlaky lepší i odolnost vůči rozpouštědlům a povětrnostním vlivům. [21] U betonových dlažeb je jejich využití hlavně s cílem prodloužit životnost a zlepšit vzhled. Pro ochranu povrchů betonových dlažeb se používají akrylátové nebo polyuretanové laky. Polyuretany se skládají ze čtyř důležitých komponentů a to z polyizokyanátů, polyolů, prodlužovačů řetězců a katalyzátorů. [19]
polyizokyanáty- přispívají různými způsoby k vlastnostem polyuretanů, jako například aromatické diizokyanáty, které propůjčují polyuretanům vyšší pevnosti. Jejich nevýhodou naopak je to, že snadno podléhají oxidaci a jsou málo odolné vůči UV záření.
dioly / polyoly- mají stejně jako polyisokyanáty vliv na pevnosti výsledných polyuretanových povlaků. Při použití polyolů s dlouhými řetězci vznikají spíše elastičtější produkty, naopak použitím kratších řetězců lze získat pevnější, zesítěný produkt.
katalyzátory- katalyzátory jsou používány za tím účelem, aby reakce mohly probíhat velkou rychlostí při nižších teplotách. Nejčastěji používanými katalyzátory jsou terciální aminy. [26] Hlavními složkami UV vytvrditelných povlaků jsou oligomery, reaktivní ředidla a
fotoiniciátory. Oligomery, které jsou nejběžněji u vytvrditelných povlaků používané, obsahují nenasycené akryláty mezi něž patří například epoxy-akryláty, polyester-akryláty nebo urethan-akryláty. Reaktivní ředidla jsou další potřebnou složkou, která se používá za účelem jednak regulace viskozity polymeru, ale také k řízení rychlosti vytvrzování, rozsahu polymerace a v poslední řadě reaktivní ředidla ovlivňují i konečné vlastnosti vytvrzeného filmu. Proces vytvrzení polymeru na bázi akrylátu je poté vyvolán pomocí poslední potřebné složky, což jsou takzvané fotoiniciátory. Tyto fotoiniciátory jsou zastoupeny v laku tak, že tvoří jakousi chemickou síť, která prostřednictvím jednotlivých fotoiniciátorů komunikuje s energií pocházející z ultrafialového záření. Díky tomuto jevu následně 38
vznikají velmi reaktivní částice (radikály) a dochází k vytvrzení laku takzvaným zesítěním. Akrylové polyuretany jsou u tohoto způsobu vytvrzování používány z důvodu, že jsou velmi reaktivní, mají dobrou optickou čirost, mechanické vlastnosti, chemickou stabilitu a přilnavost. Konečné vlastnosti těchto filmů se můžou dále měnit nastavením funkčnosti a molekulární hmotnosti, která může být kontrolována délkou řetězců s různým stupněm nenasycenosti. Výsledné vlastnosti však nezávisí jen na vlastnostech jednotlivých složek, ale také na fotopolymerační rychlosti, ozařujícím toku, teplotě, tloušťce vzorku, koncentraci fotoiniciátoru a obsahu reaktivního ředidla pro danou pryskyřici. [23],[24],[25],[26] 2.3.8.3 Vlastnosti výrobků Betonová dlažba s nalakovaným povrchem vykazuje vysokou odolnost vůči povětrnostním vlivům vzhledem k tomu, že braní vstřebávání vody dovnitř výrobku (vodoodpudivost). Zároveň je však tento povlak propustný pro vodní páry prostupující vnitřní strukturou betonu směrem ven. Dále tyto povlaky zaručují dobrou čistitelnost povrchu, odolnost proti poškrábání, lesklost a barevnou stálost betonu. S ohledem na náklady je výroba dlažeb s touto povrchovou úpravou nákladnější, než ostatní varianty. Za prvé jsou to vyšší náklady na přísady (hydrofobizační, těsnící) a za druhé jsou to vyšší náklady za energetickou náročnost při vytvrzování, kdy se výkony vytvrzovacích pecí pohybují okolo 50 kW na metr dlažby. [7],[19],[21] A)
B)
Obr. 21 - Rozdíl povrchů dlaždic- A) Dlaždice před vytvrzením; B) Dlaždice po vytvrzení [23]
39
Obr. 22 - Rozlití vody na lakovaném povrchu (vlevo) a na neošetřeném povrchu (vpravo)
2.3.8.4 Hydrofobní impregnace betonu Jak již bylo zmíněno dříve, vzhledem k používání betonových dlažeb v interiérech, ale hlavně v exteriérech, kde na ni působí povětrnostní vlivy, je nutné, aby byly dlaždice opatřeny ochranným nátěrem, který zamezí vnikání vody do výrobku. Povrch betonu lze chránit třemi různými způsoby a to hydrofobní impregnací, povlakem nebo impregnací. [9] Obr. 23 - Rozdíl jednotlivých hydrofobních úprav povrchu betonu [9]
hydrofobizace
povlak
impregnace
Z obrázku vyplývá, že hydrofobizace je tenká vrstva nátěru, která působí na povrchu otevřených pórů a kapilár a odpuzuje tak vodu. Zároveň je tato vrstva ale propustná pro plyny a vodní páry. O povlak se jedná tehdy, je- li na povrchu betonu vytvořená tenká vrstva a dochází ke zúžení průřezu kapilár a pórů. Impregnace zcela zaplňuje kapiláry a otevřené póry a zároveň vytváří tenkou vrstvu na povrchu betonu. Hlavním úkolem hydrofobizace povrchu betonu je zvýšení smáčecího úhlu pro vodu. Velikost tohoto úhlu udává, na jak velkou plochu se rozlije kapka vody. Obecně platí, že čím vyšší jsou hodnoty smáčecího úhlu, tím hůře se může voda rozlít, což
40
znamená že povrch je hůře smáčitelný. [9] Srozumitelněji je to vysvětleno na obrázku č. 10
Obr. 24 - Rozlití kapky vody dle velikosti smáčecího úhlu [9]
Hydrofobní impregnace jsou z chemického hlediska složeny nejčastěji z těchto chemických látek:
silany- vyznačují se dobrou penetrační schopností a díky schopnosti vytvářet chemickou vazbu na povrchu křemenných zrn se nedají odstranit. Mohou být ve formě pevné nebo ve formě emulze. V emulzní formě jsou silany využívány u těsnících přísad.
siloxany- jsou jedny z nejpoužívanějších hydrofobních přípravků. Na rozdíl od předchozích silanů jsou siloxany rozpustné, takže je lze z povrchu odstranit. Nevýhodou siloxanů je, že je nelze nanášet na mokré povrchy.
polysiloxany- na rozdíl od siloxanů se polysiloxany mohou nanášet na mokrý povrch. Jsou charakteristické pozdějším nástupem hydrofobního efektu, jelikož dochází k postupnému vyplavování emulgátorů (jsou používány pro výrobu polysiloxanů) z polymerního filmu.
nízkomolekulární oligomerní alkylalkoxysoxany- jsou nejvhodnější pro betonové výrobky. Stejně jako silany jsou schopny vytvářet chemické vazby na povrchu zrn a jsou neodstranitelné z povrchu.
silikonové mikroemulze- výhodou těchto mikroemulzí je dobrá mísitelnost s vodou
silikonáty- u silikonátů se musí brát zřetel na teplotu, při které se aplikují na daný výrobek. Při nízkých hodnotách by mohlo dojít k reakci silikonátů s oxidem uhličitým, což by vedlo k uvolňování hydroxidu sodného, nebo draselného. Tyto hydroxidy by následně přešly na uhličitany a tyto uhličitany by měly za následek tvorbu vápenných výkvětů.
41
U výroby betonové dlažby se povrchová impregnace ve většině případech nanáší před samotným balením výrobků. Mohou ale také být i bez této ochranné vrstvy, která se dodatečně nanáší až po pokládce dlažby. Samotná hydrofobní impregnace ale nezajišťuje vodotěsnost betonového výrobku, pouze zamezuje vnikání vody z povrchu výrobku dovnitř výrobku. K utěsnění vnitřního systému pórů a kapilár se využívají těsnící přísady.[9] 2.3.8.5 Těsnící přísady Další možností, jak chránit betonový výrobek před vodou je použití těsnící přísady. Ty se používají za účelem zlepšení odolností zatvrdlých betonů. Tyto přísady na rozdíl od povrchových, impregnačních, hydrofobizačních nátěrů (bývá chráněná pouze povrchová část betonu), působí v celé struktuře betonu, čímž je dosaženo lepších vodu odpudivých účinků a to po celou životnost betonového výrobku. Hlavním cílem těchto přísad je změnit chování betonu z hydrofilního (beton přitahuje vodu), na chování hydrofobní (beton odpuzuje vodu) a to tak, že tato přísada vytváří povlak na povrchu pórů a kapilár a tím tak přerušuje možný transport vody dovnitř betonu. Tento jev se nazývá kapilární nasákavost a dosažením nízkých hodnot této nasákavosti beton nabývá vyšší trvanlivosti a odolnosti vůči mrazům a ostatním škodlivým vlivům, jako například tvorba výkvětů nebo zelenání povrchu, které by nepříznivě ovlivňovalo estetický vzhled betonových výrobků. Vodoodpudivé chování se však projevuje i na povrchu výrobku, stejně jako u hydrofobizačních impregnací, kde se vytváří velké smáčecí úhly pro kapalinu. Kapalina se nemá jak vsáknout do betonu a shlukuje se na povrchu výrobku. Tento jev je označován jako samočistící efekt a je z výhodou využíván u betonových dlažeb, jelikož na sebe jednotlivé kapičky odtékající vody nabalují různé nečistoty a tím tak čistí povrch dlažby. Zároveň také vodoodpudivé prostředí vytváří nižší přilnavost pro nečistoty, čímž se povrch dlažeb méně špiní a tím pádem se lépe čistí. [9] Hydrofobizační přísady se dělí do těchto skupin: 1) přísady reagující s hydratačními produkty 2) koalescenční 3) práškové nerozpustné látky
42
ad 1) Mastné kyseliny a jejich soli Přidáním mastných kyselin do čerstvého betonu, dochází k rychlé neutralizaci těchto kyselin hydroxidem vápenatým obsaženým v betonu. Hydrofobní část mastné kyseliny nebo alkylové skupiny, vytváří při této reakci prostředí, které má vysoký kontaktní úhel vůči vodě. Tyto přísady mohou být ve formě tekuté nebo práškové. V tekuté formě to mohou být například: kyselina olejová, kyselina kaprylová, kyselina kaprinová a kyselina laurová. V práškové formě se používá kyselina stearová. Soli mastných kyselin bývají také v práškové formě a nejčastěji se používají hydrofobní soli vápníku a stearátu hlinitého. [9] ad 2) Silany a siloxany Jsou to chemické sloučeniny, které se značí chemickým vzorcem SiH4. Princip tohoto druhu přísad spočívá ve vytvoření povlaku ze silikonových polymerů na povrchu pórů a kapilár, který je chemickou vazbou fixovaný na matrici betonu. Tato chemická vazba způsobuje vysokou odolnost hydrofobizace. Tyto přísady mohou být ve formě kapalné i pevné. Do čerstvého betonu bývají přidávány ve formě emulze, jelikož jsou samy o sobě ve
vodě
nerozpustné.
Jako
nejčastěji
používaná
přísada
tohoto
typu
bývá
triethoxyoctylsilan. Dalšími typy koalescenčních hydrofobizačních přísad mohou být polymerní vosky. [9]
43
3) Praktická část: 3.1 Cíl práce Kvalita a funkčnost speciální povrchové úpravy, která se zhotovuje nanášením rozpustného polymeru a následným vytvrzováním, závisí převážně na dokonalé vodotěsnosti betonu. Bez zajištění těchto požadavků by nebylo možno tyto ochranné uzavírací nátěry aplikovat. Cílem práce je laboratorně zkoumat vliv těsnících a hydrofobizačních přísad od různých výrobců dle zkoušek nasákavostí. Přísady, které se jeví jako nejúčinnější z hlediska vodoodpudivých účinků, pak vybrat pro výrobu zkušebních dlažeb, které se zhotoví ve spolupráci se společností PRESBETON Drahotuše s.r.o. a zároveň se zde naaplikují i uzavírací nátěry. Na takto vyrobené zkušební dlažbě je sledován vliv různých povrchových úprav na vlastnosti povrchu jako je obrusnost a odolnost proti CHRL.
3.2 Postup práce 1. Výroba zkušebních vzorků 2. Provedení zkoušek na zatvrdlém betonu:
zkouška nasákavosti ztvrdlého betonu dle ČSN EN 73 1316- Stanovení vlhkosti, nasákavosti a vzlínavosti betonu
zkouška pevnosti v tahu ohybem dle ČSN EN 12390-5- Pevnost v tahu ohybem zkušebních těles
zkouška pevnosti v tlaku dle ČSN EN 12390-3- Pevnost v tlaku zkušebních těles
3. Na základě vyhodnocených hodnot nasákavostí, výroba zkušebních dlaždic ve společnosti PRESBETON Drahotuše s.r.o. 4. Provedení zkoušek na zkušebních dlaždicích:
zkouška stanovení obrusnosti betonu dle ČSN 1339- příloha H- Betonové dlažební desky - Měření obrusnosti metodou Böhme
zkouška stanovení odolnosti povrchu cementového betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek dle ČSN 73 1326- Metoda A (automatické cyklování)
zkouška povrchové nasákavosti
zkouška ozařování povrchu betonu 44
3.3 Receptura Potřebnou recepturu a materiál poskytla společnost PRESBETON Drahotuše s.r.o. . Celkově byly zadány 2 receptury:
1. receptura byla zhotovena pro vzorky, které měly imitovat jádrovou vrstvu betonu dlažby (dále jen jádro).
2. receptura byla zhotovena pro vzorky, které měly imitovat nášlapnou vrstvu betonu dlažby (dále jen nášlap).
Tab. 3. Receptura pro jádrovou vrstvu betonu
Jádro CEM I 42,5 R Mokrá Popílek Kamenivo J/A Kamenivo J/B Voda
[g] 370 122 865 445 225
Celkem [g] 4810 1586 11245 5785 2925
Těsnící přísada
x
x
Tab. 4. Receptura pro nášlapnou vrstvu betonu
Nášlap CEM I 52,5 R White Kamenivo N/A Kamenivo N/B Voda Těsnící přísada
[g] 450 675 675 225 x
Celkem [g] 7650 11475 11475 3825 x
3.3.1 Použité suroviny Cement V receptuře pro jádro byl použit cement CEM I 42,5 R od společnosti Českomoravský cement a.s., závod Mokrá. V druhé receptuře pro nášlap byl použit cement CEM I 52,5 R white od stejné společnosti.
45
Kamenivo V receptuře pro jádro bylo použito kamenivo drcené, frakce 0 - 4 mm z Jakubčovic a kamenivo těžené, frakce 0 - 2 mm z Tovačova. V receptuře pro nášlap bylo použito kamenivo drcené- Kindisch, frakce 0 - 2 mm a kamenivo drcené, frakce 0 - 2 mm z Provodína. Voda Pro všechny vzorky byla použita voda pitná z vodovodní přípojky. Příměsi Jako příměs byl použit popílek od společnosti Elektrárna Počerady a.s., který byl pouze v receptuře pro jádro. Přísady
Sika AE 310 od firmy Sika CZ s.r.o.
Stone
MH31,
Stone
MH-Quattro,
Stone
MH-Plus
od
firmy
STONE
Steinvereledung GmbH
REDUphob XXL, REDUphob T100, REBAphob HA od firmy Remei CZ s.r.o. Ze zadaných dvou základních receptur se vycházelo při výrobě zkušebních vzorků
o velikosti 40 × 40 × 160 mm. Z každé receptury byla vytvořena 1 sada vzorků referenčních. Další sady vzorků byly již s použitím těsnících přísad. Celkem byly dodány 3 těsnící přísady od různých výrobců pro jádrovou vrstvu betonu. Jednalo se o přísady:
Sika AE 310, Stone MH31, REDUphob XXL Pro nášlapnou vrstvu betonu byly dodány 4 těsnící přísady. Jednalo se o přísady:
Stone MH-Plus, Stone MH-Quattro, REDUphob T100, Rebaphob HA Pro každou těsnící přísadu byly vybrány 4 různé dávkování a pro každou dávku
byla vyrobena 1 sada zkušebních vzorků. Celkem bylo tedy vyrobeno 12 sad vzorků s těsnícími přísadami pro jádro a 16 vzorků s těsnícími přísadami pro nášlap.
46
Jednotlivé dávkování přísad: Tab. 5. Dávkování přísady Sika AE 310
Přísada Sika AE 310 (jádro) Dávkování doporučené výrobcem: 0,2 - 1,0 % z hm. cementu (0,74 - 3,70 g) množství přísady [g] Sada zvolené dávkování 1. minimum (min.) 0,74 2. optimum (opt.) 2,22 3. maximum (max.) 3,70 4. maximum + 20 % z max. 4,44
Tab. 6. Dávkování přísady Stone MH31
Přísada Stone MH31 (jádro) Dávkování doporučené výrobcem: 0,5 - 2,0 % z hm. cementu (1,85 - 7,40 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 1,85 2. optimum (opt.) 4,63 3. maximum (max.) 7,40 4. maximum + 20 % z max. 8,88
Tab. 7. Dávkování přísady REDUphob XXL
Přísada REDUphob XXL (jádro) Dávkování doporučené výrobcem: 0,3 - 0,9 % z hm. cementu (1,11 - 3,33 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 1,11 2. optimum (opt.) 2,22 3. maximum (max.) 3,33 4. maximum + 20 % z max. 4,00
Tab. 8. Dávkování přísady Stone MH-Plus
Přísada Stone MH-Plus (nášlap) Dávkování doporučené výrobcem: 0,5 - 1,5 % z hm. cementu (2,25 - 6,75 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 2,25 2. optimum (opt.) 4,50 3. maximum (max.) 6,75 4. maximum + 20 % z max. 8,10
47
Tab. 9. Dávkování přísady Stone MH-Quattro
Přísada Stone MH-Quattro (nášlap) Dávkování doporučené výrobcem: 0,5 - 1,5 % z hm. cementu (2,25 - 6,75 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 2,25 2. optimum (opt.) 4,50 3. maximum (max.) 6,75 4. maximum + 20 % z max. 8,10
Tab. 10. Dávkování přísady REDUphob T100
Přísada REDUphob T100 (nášlap) Dávkování doporučené výrobcem: 0,3 - 1,0 % z hm. cementu (1,35 - 4,50 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 1,35 2. optimum (opt.) 2,93 3. maximum (max.) 4,50 4. maximum + 20 % z max. 5,40
Tab. 11. Dávkování přísady Rebaphob HA
Přísada Rebaphob HA (nášlap) Dávkování doporučené výrobcem: 0,5 - 1,0 % z hm. cementu (2,25 - 4,50 g) Sada zvolené dávkování množství přísady [g] 1. minimum (min.) 2,25 2. optimum (opt.) 3,38 3. maximum (max.) 4,50 4. maximum + 20 % z max. 5,40
3.4 Výsledky provedených měření 3.4.1 Stanovení nasákavosti betonu Zkouška byla provedena na zkušebních vzorcích o velikosti 40 × 40 × 160 mm dle ČSN EN 73 1316- Stanovení vlhkosti, nasákavosti a vzlínavosti betonu. Dle pokynů vedoucího práce se zkouška nasákavosti prováděla na vzorcích ve stáří 14 dní. Po zvážení se vzorky umístily do sušárny a sušily se při teplotě 75 °C. Následně probíhalo každý den vážení úbytků vody až do konečného ustálení hmotnosti. Vysušené vzorky se poté postupně co 6 hodin zalévaly vodou, až byla nakonec vodní hladina ve výšce 1 mm nad 48
vzorky. Následovalo každodenní vážení hmotnosti vody, které jednotlivé vzorky nasákly, až do ustálení hmotností. Z naměřených hodnot se vypočítala nasákavost a graficky se znázornila. Vyhodnocení: Poznámka: Červeně zvýrazněné výsledky v tabulkách značí nejlepší vodotěsnost s ohledem na použité množství těsnící přísady. Jednotlivé dávky těchto přísad byly použity pro výrobu zkušebních dlaždic. Tab. 12. Nasákavost vzorků pro jádro
Nasákavost [%] Referenční
Sika AE 310
Stone MH31
REDUphob XXL
sada 1 (min.)
8,1
8,3
8,0
8,5
sada 2 (opt.)
-
8,4
4,6
8,6
sada 3 (max.)
-
8,5
2,5
8,8
sada 4 (max.+20 %)
-
7,9
2,2
8,8
Tab. 13. Nasákavost vzorků pro nášlap
Nasákavost [%] Referenční Stone MH-Plus Stone MH-Quattro REDUphob T100
Rebaphob HA
sada 1 (min.)
7,1
2,0
2,0
2,0
5,0
sada 2 (opt.)
-
1,5
1,7
1,9
2,9
sada 3 (max.)
-
1,5
1,6
1,2
4,7
sada 4 (max.+20 %)
-
1,4
1,7
1,2
3,0
49
10,0
nasákavost referenčního vzorku = 8,1 %
9,0 8,0
Nasákavost [%]
7,0 Sika AE 310 (1,11; 2,22; 3,33; 4,00 g)
6,0 5,0
Stone MH31 (0,74; 2,22; 3,70; 4,44 g)
4,0 3,0
REDUphob XXL (1,85; 4,63; 7,40; 8,88 g)
2,0 1,0 0,0 min.
opt.
max.
max. +20%
Dávka těsnící přísady [g]
Graf 1. Závislost nasákavosti na druhu a množství použité přísady (jádro)
Z prvního grafu, kde byly použity těsnící přísady pro jádro, lze vidět, že těsnící účinek se projevil pouze u přísady Stone MH31. U ostatních přísad se nasákavost pohybovala ve stejných hodnotách, jako u vzorků referenčních. Dále pak lze vidět u přísady Stone MH31 postupné snižování nasákavosti se zvyšující se dávkou této přísady. 8,0 7,0 nasákavost referenčního vzorku = 7,1 %
Nasákavost [%]
6,0 5,0
Stone MH-Plus (2,25;4,50;6,75;8,10 g)
4,0
Stone MH-Quattro (2,25;4,50;6,75;8,10 g)
3,0
REDUphob T100 (1,35;2,93;4,50;5,40 g)
2,0
Rebaphob HA (2,25;3,38;4,50;5,40 g)
1,0 0,0 min.
opt. max. Dávka těsnící přísady [g]
max. +20%
Graf 2. Závislost nasákavosti na druhu a množství použité přísady (nášlap)
50
Z druhého grafu, kde byly použity těsnící přísady pro nášlap, lze vidět, že všechny přísady byly účinné a vzorky dosahovaly menších hodnot nasákavostí, než u vzorků referenčních. 3.4.2 Stanovení pevností zatvrdlého betonu 3.4.2.1 Zkouška pevnosti v tahu ohybem zkušebních těles Po zkoušce nasákavosti byly ty samé vzorky podrobeny zkoušce pevnosti po 28 dnech v tahu ohybem. Zkouška byla prováděna dle ČSN EN 12390-5 Pevnost v tahu ohybem zkušebních těles. Předem změřený vzorek, umístěný do lisu, se zatěžoval kolmo na jeho směr hutnění pomocí trojbodového ohybu, až do jeho porušení. Z naměřených hodnot se vypočítaly pevnosti a graficky se znázornily. 3.4.2.2 Zkouška pevnosti v tlaku zkušebních těles Tato zkouška byla prováděna dle ČSN EN 12390-3 Pevnost v tlaku zkušebních těles. Prováděla se na zlomcích zkušebních trámečků stáří 28 dnů z předešlé zkoušky pevnosti tahu ohybem. Vyhodnocení: Tab. 14. Pevnost betonu v tahu ohybem po 28 dnech (jádro)
Pevnost v tahu ohybem (jádro) [MPa] Referenční Sika AE 310 Stone MH31 REDUphob XXL sada 1 (min.)
6,3
7,2
6,6
5,7
sada 2 (opt.)
-
5,0
5,5
6,0
sada 3 (max.)
-
5,5
5,3
6,5
sada 4 (max.+20 %)
-
5,8
5,7
5,8
Tab. 15. Pevnost betonu v tlaku po 28 dnech (jádro)
Pevnost v tlaku (jádro) [MPa] Referenční Sika AE 310 Stone MH31 REDUphob XXL sada 1 (min.)
32,9
33,1
30,0
30,8
sada 2 (opt.)
-
25,2
23,1
31,9
sada 3 (max.)
-
29,0
22,5
34,0
sada 4 (max.+20 %)
-
21,3
23,8
35,4
51
Tab. 16. Pevnost betonu v tahu ohybem po 28 dnech (nášlap)
Pevnost v tahu ohybem (nášlap) [MPa] Referenční Stone MH-Plus Stone MH-Quattro REDUphob T100 Rebaphob HA 8,2
5,9
5,9
9,4
6,5
sada 2 (opt.)
7,5
6,1
8,8
6,0
sada 3 (max.)
6,9
7,5
9,6
6,1
sada 4 (max.+20 %)
6,3
6,5
9,5
5,9
sada 1 (min.)
Tab. 17. Pevnost betonu v tlaku po 28 dnech (nášlap)
sada 1 (min.)
Pevnost v tlaku (nášlap) [MPa] Referenční Stone MH-Plus Stone MH-Quattro REDUphob T100 Rebaphob HA 34,4 30,2 29,6 37,7 34,8
sada 2 (opt.) sada 3 (max.)
31,3 27,9
26,5 27,9
36,5 35,6
36,5 33,8
sada 4 (max.+20 %)
25,8
27,7
36,7
39,2
8,0 pevnost referenčního vzorku = 6,3 N·mm-2 Pevnost v tahu za ohybu [N·mm-2]
7,0 6,0 5,0
Sika AE 310 (0,74; 2,22; 3,70; 4,44 g)
4,0
Stone MH31 (1,85; 4,63; 7,40; 8,88 g)
3,0 2,0
REDUphob XXL (1,11; 2,22; 3,33; 4,00 g)
1,0 0,0 min.
opt. max. Dávka těsnící přísady [g]
max. +20%
Graf 3. Závislost pevnosti v tahu ohybem po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (jádro)
Ze třetího grafu lze vidět, že výsledné pevnosti v tahu ohybem vyšly větší pouze při použití minimální dávky přísad. Výjimku tvoří přísada REDUphob XXL, která nepatrně zlepšila pevnost v tahu ohybem až při maximální dávce. V ostatních případech došlo ke zhoršení těchto pevností. 52
40,0 pevnost referenčního vzorku = 32,9 N·mm-2 35,0
Pevnost v tlaku [N·mm-2]
30,0 Sika AE 310 (0,74; 2,22; 3,70; 4,44 g)
25,0 20,0
Stone MH31 (1,85; 4,63; 7,40; 8,88 g)
15,0
REDUphob XXL (1,11; 2,22; 3,33; 4,00 g)
10,0 5,0 0,0 min.
opt. max. Dávka těsnící přísady [g]
max. +20%
Graf 4. Závislost pevnosti v tlaku po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (jádro)
Ze čtvrtého grafu lze rozpoznat, že použitím těsnících přísad došlo ke snížení pevností betonu v tlaku. Výjimku tvoří opět přísada REDUphob XXL, která tuto pevnost zvýšila, ale za cenu maximálního dávkování. 12,0 pevnost referenčního vzorku = 8,2 N·mm-2
Pevnost v tahu za ohybu [N·mm-2]
10,0 8,0
Stone MH-Plus (2,25;4,50;6,75;8,10 g)
6,0
Stone MH-Quattro (2,25;4,50;6,75;8,10 g)
4,0
REDUphob T100 (1,35;2,93;4,50;5,40 g) Rebaphob HA (2,25;3,38;4,50;5,40 g)
2,0 0,0 min.
opt. max. Dávka těsnící přísady [g]
max. +20%
Graf 5. Závislost pevnosti v tahu ohybem po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (nášlap)
53
Z pátého grafu lze rozpoznat snížení pevnosti v tahu ohybem vlivem použití těsnících přísad. Přísada REDUphob T100 tvoří výjimku, jelikož ve všech použitých dávkách pevnost zvýšila. 45,0 pevnost referenčního vzorku = 34,4 N·mm-2
40,0
Pevnost v tlaku [N·mm-2]
35,0 30,0
Stone MH-Plus (2,25;4,50;6,75;8,10 g) Stone MH-Quattro (2,25;4,50;6,75;8,10 g) REDUphob T100 (1,35;2,93;4,50;5,40 g)
25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 min.
opt. max. Dávka těsnící přísady [g]
max. +20%
Graf 6. Závislost pevnosti v tlaku po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (nášlap)
U šestého grafu přísady REDUphob T100 a Rebaphob HA zlepšily pevnost betonu v tlaku, zbylé dvě přísady tuto pevnost snížily. 3.4.3 Zkouška odolnosti betonu vůči obrusu Tato zkouška byla prováděna dle normy ČSN 1339- příloha H- Betonové dlažební desky - Měření obrusnosti metodou Böhme. Jednotlivé vzorky velikosti 71 × 71 × 50 mm byly vystaveny 16 cyklům obrušování, přičemž každý cyklus byl složen ze 22 otáček. Výsledkem této zkoušky je objem materiálu, který byl ze zkušebního vzorku o dané ploše obroušen. Značení vzorků bylo následovně:
ø- vzorek referenční bez povrchové úpravy
1 VR- vzorek opatřený 1 vrstvou laku vytvrzeným pomocí infračerveného záření
2xNIR- vzorek opatřený 2 vrstvami laku vytvrzenými pomocí infračerveného záření
UV- vzorek opatřený 1 vrstvou laku vytvrzeným primárně pomocí infračerveného záření a poté pomocí ultrafialového záření
54
Vyhodnocení: Tab. 18. Vliv povrchové úpravy na obrusnost betonu
Vzorek ø
Obrus 11000 mm3/5000 mm2
1 VR
10000 mm3/5000 mm2
2xNIR
8000 mm3/5000 mm2
UV
10000 mm3/5000 mm2
12000
Obrus [mm3/5000mm2]
10000 8000 6000 4000 2000 0 ø
1 VR 2xNIR Druh povrchové úpravy
UV
Graf 7. Vliv povrchové úpravy na obrusnost betonu
Z grafu plyne, že beton opatřený dvouvrstvým lakem, vytvrzeným pomocí infračerveného záření, dosáhl nejlepší odolnosti vůči obrusu. U betonu opatřeného jednou vrstvou laku vyšla obrusnost stejná u obou použitých technologií vytvrzování. 3.4.4 Zkouška odolnosti betonu vůči působení chemicky rozmrazovacím látkám Zkouška byla provedena dle normy ČSN 73 1326- Stanovení odolnosti povrchu cementového betonu proti působení vody a chemických rozmrazovacích látek- metoda A (automatické cyklování). Podstatou této zkoušky bylo zjistit hmotnostní úbytek vzorků velikosti 100 × 100 × 50 mm, ponořených v 5 mm ± 1 mm roztoku rozmrazovací látky (3% NaCl) a vystavených 100 zkušebním cyklům.
55
Vyhodnocení: Tab. 19. Vliv použité povrchové úpravy na odolnost betonu vůči CHRL
Vzorek
Odpad- 100 cyklů [g/m2]
Stupeň porušení
ø
214
2
1 VR 2xNIR UV
144 124 175
2 2 2
Následující tabulka uvádí zatřídění povrchů betonu dle ČSN 73 1326 Tab. 20. Zatřídění povrchů betonu dle ČSN 73 1326
Stupeň porušení
Odpad [g/m2]
Charakter odpadu
1 – neporušený 2 – slabě narušený 3 – narušený
do 50 50 – 500 500 – 1000
velmi jemné prachovité částice do 1 mm více částic do 1 mm, méně jak ½ částic do 2 mm podíl částic nad 2 mm přes 500 g/m2
4 – silně narušený
1000 – 3000
podíl částic nad 2 mm přes 500 g/m2
5 – rozpadlý
přes 3000
podíl částic nad 4 mm více jak 20 % hmotnosti
250 214 200
175 144
Odpad [g/m2]
150
124 100
50
0 ø
1 VR 2xNIR Druh povrchové úpravy
UV
Graf 8. Odolnost betonu vůči CHRL v závislosti na druhu povrchové úpravy
56
Z grafu je patrné, že lakovaný povrch betonu zvyšuje odolnost betonu proti CHRL. Jako nejúčinnější vyšel dvouvrstvý lak a následně jednovrstvý lak. V obou případech se lak vytvrzoval pomocí infračerveného záření. 3.4.5 Zkouška povrchové nasákavosti Tato zkouška byla provedena na vzorcích velikosti 100 × 100 × 50 mm. Jednotlivé vzorky se vysušily do konstantní hmotnosti a poté se natřely dvousložkovým epoxidovým lepidlem ze všech stran kromě strany lícové (strana ošetřená lakem). Následně se vzorky zvážily a ponořily do vody. Po třech dnech se vzorky vytáhly, otřely, zvážily a vyhodnotila se nasákavost pouze lícovým povrchem.
Obr. 25 - Zkušební vzorky opatřené epoxidovým nátěrem Tab. 21. Tabulka nasákavosti lícovým povrchem
Vzorek ø 1 VR 2xNIR UV
nasákavost lícovým povrchem [%] 0,1 0,1 0,1 0,1
Z výsledných hodnot lze usoudit, že téměř nulová nasákavost vzorků plyne z použití kvalitních hydrofobizačních a těsnících přísad.
57
3.4.6 Zkouška ozařování povrchu betonu Princip této zkoušky spočíval v působení ultrafialového záření na lícovou plochu vzorku dlažby, která byla ošetřena ochranným lakem na bázi polymerů. Tyto laky jsou při běžných venkovních podmínkách vystaveny různým vlivům počasí, které mohou za určitou časovou dobu negativně ovlivňovat jejich vlastnosti. Pro laboratorní účely byl použit přístroj Solarbox od společnosti ERICHSEN GmbH, který pomocí xenonové lampy imitoval reálné působení slunečního záření.
Obr. 26 - Zkušební zařízení- Solarbox
Pro zkoušku byly použity vzorky velikosti 50 × 50 × 50 mm. První (zkušební) sada byla vystavena 264 cyklům ozařování, kdy 1 cyklus odpovídal 1 hodině. Po dokončení cyklů se posuzoval vizuální vzhled první (zkušební) sady se sadou druhou (srovnávací). Dále byla pipetou nanesena na povrch vzorků kapka vody a zjišťovalo se, zda- li ozáření mělo vliv na změnu chování povrchu betonu z hydrofobního na hydrofilní.
58
Vyhodnocení:
Obr. 27 - Posouzení změny vzhledu- vzorky v popředí byly vystaveny záření; v pozadí jsou vzorky srovnávací
Z obrázku je patrné, že nedošlo k žádným změnám barevného odstínu.
Obr. 28 - Rozlití kapky vody u vzorků bez ochaného laku (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek)
Z obrázku lze vidět, že ozářený povrch není hydrofobní, jelikož se nanesená kapka vody vsákla do povrchu.
59
Obr. 29 - Rozlití kapky vody u vzorků opatřených 1 vrstvou laku vytvrzenou pomocí UV záření (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek)
U ozařovaného vzorku došlo opět ke vsáknutí kapky vody. Povrch tedy není hydrofobní
Obr. 30 - Rozlití kapky vody u vzorků opatřených 2 vrstvami laku vytvrzenými pomocí NIR záření (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek)
60
U dvouvrstvého laku nedošlo k žádným změnám vlivem záření. Voda ne nevsákla do povrchu a z toho vyplývá, že si povrch zachoval své hydrofobní chování.
Obr. 31 - Rozlití kapky vody u vzorků opatřených 1 vrstvou laku vytvrzenou pomocí NIR záření (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek)
U tohoto laku nedošlo k žádným změnám vlivem záření. Voda ne nevsákla do povrchu a z toho vyplývá, že si povrch zachoval své hydrofobní chování.
61
4) Závěr Cílem této bakalářské práce bylo v teoretické části vypracovat rešerši o problematice součastných technologií povrchových úprav, které se provádějí za účelem zlepšení trvanlivosti a estetického vzhledu drobného betonového zboží. Dále je věnována pozornost využití těchto úprav na karuselových lisech a stacionárních vibrolisech. V praktické části byl jako první zkoumán vliv těsnících a hydrofobizačních přísad na nasákavost ztvrdlého betonu. Úkolem bylo nalezení optimálního množství dávky těchto přísad, zvlášť pro jádrový beton a zvlášť pro nášlapný beton, aby bylo dosaženo minimální nasákavosti. Tato zkouška se prováděla na vzorcích velikosti 40 × 40 × 160 mm. Při návrhu dávkování přísad se vycházelo z technických listů od příslušejících výrobců. Pro porovnání daných přísad bylo navrženo následující dávkování: minimální dávka přísady uvádějící výrobcem (značeno min.), optimální dávka přísady byla volena jako prostřední hodnota mezi maximálním a minimálním dávkováním (značeno opt.), maximální dávka uváděná výrobcem (značeno max.) a jako poslední byla dávka, která přesahovala o 20 % maximální doporučenou dávku výrobcem (značeno max.+20 %). U jádrového betonu byly porovnávány přísady: Sika AE 310, Stone MH31, REDUphob XXL. Z výsledků vyšla jako nejlepší přísada Stone MH31, která dosahovala nejnižších hodnot nasákavosti. S přibývající dávkou této přísady se těsnící účinek zvyšoval. Nejmenší nasákavost (2,2 %) vyšla pro dávku max.+20%. Za optimální množství přísady však bylo zvoleno dávkování maximální (max.), kde byla nasákavost 2,5 %, vzhledem k vysoké pořizovací ceně těchto přísad. Naopak u zbylých dvou přísad nebyla zpozorována výrazná změna v nasákavosti. Hodnoty se pohybovaly kolem hranice 8 %, což odpovídalo nasákavosti vzorku referenčního. U nášlapného betonu byly srovnávány přísady: Stone MH-Plus, Stone MH-Quattro, REDUphob T100 a Rebaphob HA. Z výsledků je patrné, že byly použity kvalitnější těsnící přísady, jelikož se těsnící účinek projevil u všech vzorků. Také u referenčního vzorku byla nasákavost o 1 % nižší než u referenčního vzorku pro jádrový beton. Příčinou může být větší podíl drobného kameniva a větší dávka cementu. Nejnižších nasákavostí dosáhly vzorky opatřené těsnící přísadou REDUphob T100, kde se dávka přesahující maximum o 20 % a maximální dávka shodovala se stejnou hodnotou nasákavosti 1,2 %. Jako optimální dávka byla tedy zvolná dávka maximální (max.).
62
Dalšími prováděnými zkouškami byla pevnost v tahu ohybem a v tlaku, které se prováděly na vzorcích z předešlé zkoušky nasákavosti. Pevnost v tahu ohybem u jádrového betonu vyšla pro referenční vzorek 6,3 MPa. Při použití minimální dávky těsnící přísady Sika AE 310 a přísady Stone MH31 došlo ke zvýšení pevnosti zatvrdlého betonu a to 7,2 MPa a 6,6 MPa. V ostatních případech byly pevnosti v tahu ohybem menší, než u referenčního vzorku. Pevnost v tlaku u jádrového betonu vyšla u referenčního vzorku 32,9 MPa. Největší pevnosti v tlaku (35,4 MPa) dosáhly vzorky, kde byla použita přísada REDUphob XXL o dávce max.+20 %. Ostatní přísady tuto pevnost snížily na hodnotu menší, než měl vzorek referenční. Pevnost v tahu ohybem pro nášlapný beton se pro referenční vzorek rovnala hodnotě 8,2 MPa. Při použití přísady REDUphob T100 došlo ke zlepšení pevností při všech použitých dávkách. Největší pevnosti (9,6 MPa) bylo dosaženo při použití maximální dávky doporučené výrobcem. Naopak nejnižší hodnoty pevností vykazovaly vzorky s přísadou Rebaphob HA, kde bylo snížení pevnosti v tahu ohybem oproti referenčnímu vzorku až o 2 MPa. Pevnost v tlaku vyšla u referenčního vzorku 34,4 MPa. Zde si vedly dobře přísady REDUphob T100 a Rebaphob HA, kde došlo ke zvýšení pevností betonu v tlaku. Největší pevnosti (39,2 MPa) bylo dosaženo při použití přísady Rebaphob HA při dávce překračující maximální hodnotu o 20 %. Ve mnoha případech došlo při použití vyšších dávek těsnících přísad ke postupně snižující se nasákavosti, zároveň se většinou s vyšší dávkou těchto přísad snižovala pevnost betonu, což mohlo být zapříčiněno negativním ovlivněním hydratačního procesu, kdy jednotlivé molekuly těsnících přísad zabraňují pronikání vody mezi jednotlivé zrna cementu. Díky tomu pak nedochází ke zhydratování veškerých zrn cementu a pevnosti se pohybují v nižších hodnotách. Je tedy vhodné vždy ověřit, jak daná dávka přísady ovlivňuje mechanické vlastnosti betonu. Celkově tedy s ohledem na nasákavost a pevnost ztvrdlého betonu se nejlépe projevila přísada REDUphob T100 pro nášlapný beton a přísada Stone MH31 pro jádrový beton. Další prováděnou zkouškou byla odolnost betonu vůči obrusu. Vzorky byly vyřezány z plošných dlažeb, které byly opatřeny lakovanými povrchy. První sada vzorků byla opatřena jednovrstvým lakem vytvrzeným pomocí infračerveného záření (značeno 1VR), další sada vzorku měla taktéž jednovrstvý lak, ale byl vytvrzený pomocí 63
infračerveného a ultrafialového záření (značeno UV), třetí sada byla opatřena dvouvrstvým lakem vytvrzeným pomoci infračerveného záření (značeno 2xNIR) a poslední sada byla sada referenční bez lakovaného povrchu. Obrus u referenčních vzorků odpovídal hodnotě 11000 mm3/5000 mm2. U betonu opatřeného jednou vrstvou laku byla hodnota obrusnosti stejná (10000 mm3/5000) u obou použitých technologií vytvrzování, tedy pomocí ultrafialového záření a infračerveného záření. Nejmenší obrus vyšel při použití dvouvrstvého laku, kdy výsledná obrusnost byla oproti obrusnosti referenčního vzorku až o 27,3 % menší tedy 8000 mm3/5000 mm2. Lze tedy usoudit, že lakovaný povrch snižuje obrusnost betonu, zejména pak více vrstev toho laku, které vytváří větší ochrannou tloušťku pro daný beton. Další zkouška byla odolnost betonu vůči chemicky rozmrazovacím látkám. Vzorky byly podrobeny 100 zkušebním cyklům. U referenčního vzorku byl odpad po 100 cyklech 214 g/m2. U jednovrstvých laků byl odpad 144 g/m2 při vytvrzení pomocí infračerveného a ultrafialového záření a odpad 175 g/m2 při vytvrzení pomocí infračerveného záření. Nejmenší odpad měl dvouvrstvý lak a to 124 g/m2. Všechny vzorky se tedy zatřídily do stupně porušení 2- beton slabě narušený. Odpady se u všech vzorků pohybují v malých dávkách opět díky použití těsnících přísad, které zamezují vnikání vody do struktury betonu, tím pádem zde není tak velké riziko odlupování betonu, které je způsobeno tahovými napětími od zmrzlého roztoku soli. Povrch betonu ošetřený lakem navíc dosáhl ještě lepších výsledků, než beton neošetřený lakem. To může být zapříčiněno jednak větší odolností laku vůči tahovým napětím, ale také schopností nepropouštět vodu do struktury betonu. Větší počet vrstev laku zlepšuje odolnost více, než jedna vrstva laku, což může být způsobeno větší celkovou tloušťkou laku a tím i větší celistvostí. Následně byla provedena zkouška povrchové nasákavosti. Zde nasákavost dosahovala stejných hodnot pro všechny vzorky, včetně vzorku referenčního a to 0,1 %. Povrch dlažeb je tedy nenasákavý, což je způsobeno silnými hydrofobizačními a těsnícími přísadami. Zde
se tedy účinek lakovaného povrchu vzhledem k použitým přísadám
neprojevil. Jako poslední se prováděla zkouška ozařování lakovaného povrchu dlažby pomocí ultrafialového záření ve speciálním zařízení tzv. solarboxu. Ozařování probíhalo po dobu 264 hodin. Po provedených cyklech se posuzoval vizuální vzhled zkoušených vzorků se vzorky referenčními. Z následného vyhodnocení vyplývá, že daný počet cyklů neměl 64
žádný vliv na vizuální změnu povrchu. V další části se nanášela kapka vody na povrch dlažby za účelem zjištění, zda-li si ozářený povrch dlažby zachoval své hydrofobní chování. U vzorku bez laku a vzorku s
jednovrstvým lakem vytvrzeným pomocí
ultrafialového záření, došlo ke ztrátě hydrofobního efektu a voda se vsákla do povrchu. Naopak vzorky opatřené jednovrstvým a dvouvrstvým lakem vytvrzeným pomocí infračerveného záření nevykazovaly po ozáření žádné změny a kapka vody zůstala na povrchu. Tato zkouška měla poukázat pouze na vliv slunečního záření. Obecně však nelze říci, kolik cyklů lze na dlažbě pomocí solarboxu provést, aby byl výsledek stejný, jako v reálném případě, jelikož se množství záření pro dané území může lišit a dále zde vstupují i další škodlivé vlivy a jejich různé kombinace. Na Českou republiku dopadá ročně přibližně 1060 - 1220 kWh/m2 slunečního záření. V tomto případě by bylo nutné provést v solarboxu zhruba 1100 cyklů. V této práci odpovídá 264 provedených cyklů zhruba 3 měsícům působení slunečního záření a i přes tak krátkou dobu se ukázalo, že jednovrstvý lak vytvrzený ultrafialovým zářením neprokázal hydrofobní vlastnosti. Nejprůkaznější by však bylo vzorky umístit do venkovního prostředí kde by byly vystaveny reálným vlivům působení. Z toho plyne, že je tato zkouška časově velmi náročná a bylo by vhodné na tuto práci navázat. Závěrem lze na základě dosažených výsledků konstatovat, že kombinací vhodné těsnící přísady a povrchem dlažby opatřeným ochranným lakem lze dosáhnout podstatně vyšší odolnosti proti škodlivým vlivům, které běžně v provozu na tyto dlažby působí, oproti dlažbám bez těchto úprav. Betonový povrch dlažeb také díky těmto úpravám dosahuje lepších estetických a užitných vlastností po dobu své životnosti z toho důvodu patří výrobky opatřené touto povrchovou úpravou mezi nejkvalitnější produkty na současném trhu.
65
5) Zdroje: [1]
HELA, Rudolf. Technologie betonu I. Brno: VUT FAST, 2005.
[2]
Příručka technologa: Beton [online]. Českomoravský beton, 2010 [cit. 2016-0410]. Dostupné z: http://www.transportbeton.cz/tisk-a-media/dokumenty-kestazeni.html
[3]
HELA, Rudolf. Technologie stavebních dílců, skriptum, Brno: CERM s.r.o., 2005.
[4]
Stránky online magazínu ABS - portál [online]. Českomoravský cement, 2010 [cit. 2016-03-10]. Dostupné z: http://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/materialy-avyrobky/cement-ajeho-soucasne-podoby
[5]
ČSN EN 197-1-ed.2: Cement - Část 1: Složení, specifikace a kritéria shody cementů pro obecné použití. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 2012.
[6]
ČSN EN 12620 + A1: Kamenivo do betonu. Praha: Vydavatelství Úřadu pro normalizaci a měření, 2008.
[7]
Odborný portál MCT: Betonové výrobky [online]. Jan Vetchý, 2015 [cit. 2016-0410]. Dostupné z: http://www.mct.cz/soubor/dlazdice-s-povlakem/
[8]
Odborný portál MCT: Betonové výrobky [online]. Jan Vetchý, 2015 [cit. 2016-0309]. Dostupné z: http://www.mct.cz/soubor/barveni-betonovych-vyrobku/
[9]
Odborný portál MCT: Betonové výrobky [online]. Jan Vetchý, 2015 [cit. 2016-0309]. Dostupné z: http://www.mct.cz/soubor/prisady-do-betonu-i/
[10]
Odborný portál svcement [online]. Rudolf Hela, 2015 [cit. 2016-02-15]. Dostupné z: http://www.svcement.cz/includes/dokumenty/alternativni-paliva/beton-2-15hela.pdf
[11]
MELUZÍN, Otakar a Josef ŘÍHA. Technologické systémy. 2., přeprac. vyd. Brno: Vysoké učení technické, 1990. ISBN 80-214-0134-6.
[12]
DROCHYTKA, Rostislav. Lehké stavební látky. 1. vyd. Brno: Vysoké učení technické, 1993. ISBN 80-214-0514-7.
[13]
Stránky společnosti Masa - group [online]. Germany: Masa [cit. 2016-03-12]. Dostupné z: http://www.masa-group.com/images/stories/info-material/concreteblock-production-en.pdf
[14]
Stránky společnosti Longinottigroup [online]. Italy: Longinotti [cit. 2016-02-12]. Dostupné z: http://www.longinottigroup.it/en/tile-technology/machines-andplants/hydraulic-presses/double-layer-presses/k1206ds/
[15]
Stránky společnosti Ocemflorence [online]. Italy: Ocemflorence [cit. 2016-02-12]. Dostupné z: http://www.ocemflorence.com/en/pages/washbeton-tiles 66
[16]
Stránky společnosti Presbeton [online]. ČR: Presbeton [cit. 2016-01-24]. Dostupné z: http://www.presbeton.cz/uploads/knihovna/technicke-listy/technicke-listyplosna.pdf
[17]
Stránky společnosti Rigamballeggi [online]. Italy: Rigamballeggi [cit. 2016-01-24]. Dostupné z: http://www.rigamballeggi.com/en/final.php
[18]
GAJDOŠ, Jan. Speciální povrchové úpravy architektonických betonů. Brno, 2013. 77 s. 9 s. příl., Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technologie stavebních hmot a dílců.
[19]
ÇAKIR ÇANAK, Tuba a İ.ERSIN SERHATLI. Progress in Organic Coatings: Synthesis of fluorinated urethane acrylate based UV-curable coatings [online]. Turkey, 2012, 399 399 [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300944012002962
[20]
Polyfunkční přísady do betonu: Principy a možnosti návrhu podle požadavku na konkrétní aplikace[online]. Brno: Ivailo Terzijski, 2011 [cit. 2016-04-10]. ISSN 1213-418X. Dostupné z: http://www.vutium.vutbr.cz/tituly/pdf/ukazka/978-80-2144331-0.pdf
[21]
M.V. DIAMANTI, A. BRENNA, F. BOLZONI, M. BERRA, T. PASTORE a M. ORMELLESE. Construction and Building Materials: Effect of polymer modified cementitious coatings on water and chloride permeability in concrete [online]. Italy, 2013, 720 728 [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061813007800
[22]
Stránky společnosti TOPWERK [online]. Germany: TOPWERK [cit. 2016-02-05]. Dostupné z: http://www.topwerk.com/en/sr-schindler/products/tiles/grinding-andpolishing/
[23]
Stránky společnosti Stone [online]. Germany: KANN, 2015 [cit. 2016-02-05]. Dostupné z: http://www.stone2000.de/fileadmin/user_upload/bilder/news/BWI_EN.pdf
[24]
D.K. CHATTOPADHYAY a K.V.S.N. RAJU. Progress in Polymer Science: Structural engineering of polyurethane coatings for high performance applications [online]. India, 2007, 352 - 418 [cit. 2016-04-10]. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670006001365
[25]
HONGLEI WANG, WEIQU LIU, ZHENLONG YAN, JIANQUAN TAN a GUOLUN XIA-HOU. Synthesis and characterization of UV-curable acrylate films modified by functional methacrylate terminated polysiloxane hybrid oligomers. RSC Advances [online]. 2015 [cit. 2016-04-11]. DOI: 10.1039/C5RA17240C. Dostupné z: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ra/c5ra17240c#!divAbstract
67
[26]
SE-JIN CHOI, HONG NAM KIM, WON GYU BAE a KAHP-YANG SUH. Modulus- and surface energy-tunable ultraviolet-curable polyurethane acrylate: properties and applications. Journal of Materials Chemistry[online]. 2011 [cit. 2016-04-11]. DOI: 10.1039/C1JM12201K. Dostupné z: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ra/c5ra17240c#!divAbstract
6) Seznam tabulek: Teoretická část Tabulka č. 1 - Mechanické a fyzikální požadavky na cementy Tabulka č. 2 - Druhy cementů dle směsnosti
Praktická část Tabulka č. 3 - Receptura pro jádrovou vrstvu Tabulka č. 4 - Receptura pro nášlapnou vrstvu Tabulka č. 5 - Dávkování přísady Sika AE 310 Tabulka č. 6 - Dávkování přísady Stone MH31 Tabulka č. 7 - Dávkování přísady REDUphob XXL Tabulka č. 8 - Dávkování přísady Stone MH-Plus Tabulka č. 9 - Dávkování přísady Stone MH-Quattro Tabulka č. 10 - Dávkování přísady REDUphob T100 Tabulka č. 11 - Dávkování přísady Rebaphob HA Tabulka č. 12 - Nasákavost vzorků pro jádro Tabulka č. 13 - Nasákavost vzorků pro nášlap Tabulka č. 14 - Pevnost betonu v tahu ohybem po 28 dnech (jádro) Tabulka č. 15 - Pevnost betonu v tlaku po 28 dnech (jádro) Tabulka č. 16 - Pevnost betonu v tahu ohybem po 28 dnech (nášlap) 68
Tabulka č. 17 - Pevnost betonu v tlaku po 28 dnech (nášlap) Tabulka č. 18 - Vliv povrchové úpravy na obrusnost betonu Tabulka č. 19 - Vliv použité povrchové úpravy na odolnost betonu vůči CHRL Tabulka č. 20 - Zatřídění povrchů betonu dle ČSN 73 1326 Tabulka č. 21 - Tabulka nasákavosti lícovým povrchem
7) Seznam grafů: Graf 1. Závislost nasákavosti na druhu a množství použité přísady (jádro) Graf 2. Závislost nasákavosti na druhu a množství použité přísady (nášlap) Graf 3. Závislost pevnosti v tahu ohybem po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (jádro) Graf 4. Závislost pevnosti v tlaku po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (jádro) Graf 5. Závislost pevnosti v tahu ohybem po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (nášlap) Graf 6. Závislost pevnosti v tlaku po 28 dnech na druhu a množství použité přísady (nášlap) Graf 7. Vliv povrchové úpravy na obrusnost betonu Graf 8. Odolnost betonu vůči CHRL v závislosti na druhu povrchové úpravy
8) Seznam obrázků: Teoretická část Obr. 1 - Vliv barvy cementu na barevný odstín betonu Obr. 2 - Vliv plastifikační přísady na dispergaci zrn cementu Obr. 3 - Pohyb míchané směsi v míchačkách Obr. 4 - Graf průběhu zhutňování a změny mezerovitosti
69
Obr. 5 - Schéma způsobu výroby betonové dlažby na stacionárním vibrolisu Obr. 6 - Schéma stacionárního vibrolisu Obr. 7 - Způsob vytváření teracových dlaždic na karuselovém lisu Obr. 8 - Půdorys karuselu a zařízení na dávkování papíru Obr. 9 - Boční pohled dávkovacího zařízení na papír Obr. 10 - Povrch dlaždice před vymytím Obr. 11 - Povrch dlaždice po vymytí Obr. 12 - Různé druhy vymytých povrchů Obr. 13 - Neotryskaný povrch dlaždice Obr. 14 - Otryskaný povrch dlaždice Obr. 15 - Reliéfní povrch dlaždice- imitace dřeva a přírodního kamene Obr. 16 - Brusný kotouč Obr. 17 - Typy broušených povrchů dlaždic Obr. 18 - Kartáče na opracování povrchu dlaždic Obr. 19 - Soustava opracovávacích kladívek Obr. 20 - Proces vytvrzování pomocí UV záření Obr. 21 - Rozdíl povrchů dlaždic Obr. 22 - Rozlití vody na lakovaném povrchu Obr. 23 - Rozdíl jednotlivých hydrofobních úprav povrchu betonu Obr. 24 - Rozlití kapky vody dle velikosti smáčecího úhlu
Praktická část Obr. 25 - Zkušební vzorky opatřené epoxidovým nátěrem Obr. 26 - Zkušební zařízení- Solarbox 70
Obr. 27 - Posouzení změny vzhledu- vzorky v popředí byly vystaveny záření; v pozadí jsou vzorky srovnávací Obr. 28 - Rozlití kapky vody u vzorků bez ochaného laku (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek) Obr. 30 - Rozlití kapky vody u vzorků opatřených 2 vrstvami laku vytvrzenými pomocí NIR záření (vlevo vzorek srovnávací, vpravo ozařovaný vzorek)
9) Seznam příloh: Technický list Stone MH 31 Technický list Stone MH Plus Technický list Stone MH Quattro Technický list REDUphob XXL Technický list REDUphob T100 Technický list SikaPaver AE 310
71
Product data sheet -technical information-
STONE MH 31 water-proofing admixture Product information STONE MH 31 is a water-soluble, silane siloxane emulsion, and is therefore easy and safe to handle. Containing virtually no volatile elements, it has been developed for the mass water-proofing of concrete. STONE MH 31 is designed as an additive for suitable concrete products. The admixture is added at the mixing stage of the production process, therefore reducing the number of installation stages when on site. The hydrophobic effect develops as the concrete sets. STONE MH 31 reacts with the contact surfaces of the pores and capillaries of the
mineral-based material to form an invisible, waterrepellent surface. STONE MH 31 considerably reduces the absorbency level of the concrete without affecting its ability to “breathe” or its permeability with respect to water vapour. It also prevents the growth of moss and algae, while protecting against frost and other causes of erosion. STONE MH 31 is resistant to UV light and alkalinebased substances and is characterised by its waterrepellent properties.
With the use of STONE MH 31, the following positive characteristics are achieved: high hydrophobing effect easy processing good water repellency
Product Processing STONE MH 31 is added to the concrete with the water used to mix it. The product must be carefully worked into the mixture. The precise dosage should be determined by trial and error on one's own responsibility. As an approximate guide, use a proportion of 0.5% to 2.0% with respect to the amount of cement.
Chemical characterization Base: Color: Odor: pH-level: Density: Application temperature: Date of expiry: Packaging: WHC (self-classification): Storage:
silane siloxane emulsion white scentless 6 to 8 approx. 1 g/cm³ (20 °C) +5 °C to +25 °C 6 month, in a technically correct manner 200 kg (barrel), 1000 kg (IBC) WHC 1, slightly hazardous to water at +5 °C to +25 °C, protect from frost, heat and sunlight.
For details and other technical information, please refer to the corresponding safety data sheet!
STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 1 von 2
Product data sheet -technical informationUseful tips General points: After removing from the container, reseal the remaining contents and apply as quickly as possible. DO NOT tip any leftover product back into the container. For details of waste disposal, please refer to the corresponding safety data sheet. Safety precautions: Avoid contact with the eyes and skin. If the product comes into contact with the eyes, rinse out immediately with water and seek medical attention. In case of skin contact, wash off thoroughly with a suitable cleaning product. Take the normal precautions, when handling chemical substances. Liability note: The information and our technical advice, spoken, written or by way of trials is taken by the best of our knowledge. But they are without warranty and also in relation to possible protective rights of third parties. The advice does not release you from the testing of our latest advice - particularly our safety datasheets and technical specifications and our products regarding to their suitability for the intended processes and purposes. Applications, uses and processes of our products and the products produced based of our technical advice are beyond our control and, therefore, entirely your own responsibility. The sale of our products is subject to our General Terms and Conditions. You will find them on our Homepage www.stone2000.de/agb/. Upon request, we will send them to you via Postal Service.
For Classification according to Regulation (EC) No 1272/2008 [CLP/GHS] please refer to the safety data sheet!
Update: Oktober 27th, 2015
Please replace older data sheets by this new data sheet.
STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 2 von 2
Product data sheet -technical information-
STONE MH Plus water-proofing admixture Product information STONE MH Plus is a modified silane-based admixture. Containing virtually no volatile elements, it has been developed for the mass water-proofing of concrete. STONE MH Plus is designed as an additive for use with green concrete. The waterrepellent effect develops as the concrete sets. STONE MH Plus reacts with the contact surfaces of the pores and capillaries of the mineral-based material to form an invisible, water-repellent surface, thereby creating an effective dropletforming effect. The preservation of the material’s high level of water-vapour permeability means that the concrete is still able to “breathe” effectively. The high proportion of active ingredients in STONE MH
Plus helps it considerably to reduce the appearance of efflorescence and the growth of moss and algae, while preventing damage due to frost and acid rain. Other positive benefits provided by this product include a drastic reduction in water absorption and high resistance to alkaline-based substances. Thanks to a low dosage rate, 0.5% to 1.5% with respect to the concrete mixture as a whole, a high level of cost-efficiency is achieved. The addition of STONE MH Plus provides the surface layer with excellent water-repellent properties. The amount added is low with respect to conventional products, making it easy to handle.
With the use of STONE MH Plus, the following positive characteristics are achieved:
strong hydrophobing effect
high water vapour permeability
reduces the occurrence of efflorescence
high alkali resistance
low dosage
The following tests were carried out by independent institutes: Establishing of capillary-based water absorption in accordance with DIN EN 13057 (BAM)
STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 1 von 2
Product data sheet -technical informationProduct Processing STONE MH Plus is added to the concrete with the water used to mix it. The product must be carefully worked into the mixture. The precise dosage should be determined by trial and error on one's own responsibility. As an approximate guide, use a proportion of 0.5% to 1.5% with respect to the amount of cement. The wet mixing time should be at least 90 seconds to achieve an optimum effect.
Chemical characterization Base: Color: Odor: pH-level: Density: Application temperature: Date of expiry: Packaging: WHC (self-classification): Storage:
modified silane-based mixture clear alcoholic not applicable approx. 0,835 g/cm³ (20 °C) +5 °C to +25 °C 12 month, in a technically correct manner 167 kg (barrel), 835 kg (IBC) WHC 1, slightly hazardous to water at +5 °C to +25 °C, protect from frost, heat and sunlight.
For details and other technical information, please refer to the corresponding safety data sheet!
Useful tips General points: After removing from the container, reseal the remaining contents and apply as quickly as possible. DO NOT tip any leftover product back into the container. For details of waste disposal, please refer to the corresponding safety data sheet. Safety precautions: Avoid contact with the eyes and skin. If the product comes into contact with the eyes, rinse out immediately with water and seek medical attention. In case of skin contact, wash off thoroughly with a suitable cleaning product. Take the normal precautions, when handling chemical substances. Liability note: The information and our technical advice, spoken, written or by way of trials is taken by the best of our knowledge. But they are without warranty and also in relation to possible protective rights of third parties. The advice does not release you from the testing of our latest advice - particularly our safety datasheets and technical specifications and our products regarding to their suitability for the intended processes and purposes. Applications, uses and processes of our products and the products produced based of our technical advice are beyond our control and, therefore, entirely your own responsibility. The sale of our products is subject to our General Terms and Conditions. You will find them on our Homepage www.stone2000.de/agb/. Upon request, we will send them to you via Postal Service.
For Classification according to Regulation (EC) No 1272/2008 [CLP/GHS] please refer to the safety data sheet!
Update: Oktober 27th, 2015
Please replace older data sheets by this new data sheet.
STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 2 von 2
Product data sheet -technical information-
STONE MH Quattro water-proofing admixture Product information STONE MH Quattro is a modified silane-based admixture. Containing virtually no volatile elements, it has been developed for the mass water-proofing of concrete. STONE MH Quattro is designed as an additive for use with green concrete. The waterrepellent effect develops as the concrete sets. STONE MH Quattro reacts with the contact surfaces of the pores and capillaries of the mineralbased material to form an invisible, water-repellent surface, thereby creating an effective dropletforming effect. The preservation of the material’s high level of water-vapour permeability means that
the concrete is still able to “breathe” effectively. The high proportion of active ingredients in STONE MH Quattro helps it considerably to reduce the appearance of efflorescence, while preventing damage due to frost and acid rain. Other positive benefits provided by this product include a drastic reduction in water absorption and high resistance to alkaline-based substances. The addition of STONE MH Quattro provides the surface layer with excellent water-repellent properties. The amount added is low with respect to conventional products, making it easy to handle.
With the use of STONE MH Quattro, the following positive characteristics are achieved:
strong hydrophobing effect
high water vapour permeability
reduces the occurrence of efflorescence
high alkali resistance
low dosage
Product Processing STONE MH Plus is added to the concrete with the water used to mix it. The product must be carefully worked into the mixture. The precise dosage should be determined by trial and error on one's own responsibility. As an approximate guide, use a proportion of 0.5% to 1.5% with respect to the amount of cement. The wet mixing time should be at least 90 seconds to achieve an optimum effect.
Chemical characterization Base: Odor: pH-level: Density: Application temperature: Date of expiry: Packaging: WHC (self-classification): Storage:
modified silane-based mixture characteristic not applicable approx. 0,835 g/cm³ (20 °C) +5 °C to +25 °C 12 month, in a technically correct manner 167 kg (barrel), 835 kg (IBC) WHC 1, slightly hazardous to water at +5 °C to +25 °C, protect from frost, heat and sunlight.
For details and other technical information, please refer to the corresponding safety data sheet! STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 1 von 2
Product data sheet -technical informationUseful tips General points: After removing from the container, reseal the remaining contents and apply as quickly as possible. DO NOT tip any leftover product back into the container. For details of waste disposal, please refer to the corresponding safety data sheet. Safety precautions: Avoid contact with the eyes and skin. If the product comes into contact with the eyes, rinse out immediately with water and seek medical attention. In case of skin contact, wash off thoroughly with a suitable cleaning product. Take the normal precautions, when handling chemical substances. Liability note: The information and our technical advice, spoken, written or by way of trials is taken by the best of our knowledge. But they are without warranty and also in relation to possible protective rights of third parties. The advice does not release you from the testing of our latest advice - particularly our safety datasheets and technical specifications and our products regarding to their suitability for the intended processes and purposes. Applications, uses and processes of our products and the products produced based of our technical advice are beyond our control and, therefore, entirely your own responsibility. The sale of our products is subject to our General Terms and Conditions. You will find them on our Homepage www.stone2000.de/agb/. Upon request, we will send them to you via Postal Service.
For Classification according to Regulation (EC) No 1272/2008 [CLP/GHS] please refer to the safety data sheet!
Update: November 10th, 2015 Please replace older data sheets by this new data sheet. STONE Steinveredelung GmbH - Bertha-Benz-Straße 20 - 26160 Bad Zwischenahn - Tel.: +49(0)4403/ 949074 - Fax: +49(0)4403/ 949073 Seite 2 von 2
Barvy do betonu,přísady,technologie
CZ
s.r.o.
Spořická 4751 43001 Chomutov tel.,fax:+420474624077 mobil: 602431698
REDUPHOB® XXL (BV) Vysoce jakostní ztekucovač k redukci cementu a hydrofobaci pro betonové výrobky podle EN 934-2:T2
Informace o produktu: Vlastnosti: Během míchání a zahušťování způsobuje ® REDUPHOB XXL extrémní redukci třecích sil ve ® struktuře betonu. Současně použití REDUPHOB XXL v porovnání s běžnými ztekucovači používanými do betonu způsobuje výrazně menší absorpci vody u betonových produktů. Nabízí se tedy proto možnost výrazného snížení množství cementu v betonové směsi a cement nahradit jinými jemnými podíly a navíc ještě vylepšit vnější vzhled betonového zboží skutečností, že tak bude zároveň redukován sklon k „výkvětům“. Použití: ®
REDUPHOB XXL nachází svoje uplatnění zejména při výrobě dlažebních kostek, obrub u chodníků, krycích desek, palisád a všeho ostatního betonového zboží, které je v kontaktu se zemní vlhkostí a je vyráběno vibračně lisovacím postupem. Použití REDUPHOB XXL ( BV ) je možno doporučit zejména při výrobě jednovrstvého a dvouvrstvého barevného zboží.
Technická data: kapalná medově žlutá až bílá homogenní (zkoušeno podle DIN V 20000-100, příloha A) Obsah sušiny: 15,0 ± 1,0 hmotnostních-% Hustota: 1,08 ± 0,02 g/ml pH-hodnota: 7±1 Chlor celkově: < 0,10 M.-% Chlor rozp. ve vodě: < 0,10 M.-% Obsah alkálií (NA2O-Äquivalent): 1,0 M.-% Kód produktu: BZM 1 Třída ohrožení vod.: WGK 1 (gemäß VwVwS) Skladování: Chránit před mrazem, přímým slunečním zářením a před znečištěním. Při běžném skladování (uzavřený v obalu, 20°C) činí min. skladovatelnost 6 měsíců. Při skladování nad 30°C je třeba produkt před použitím promíchat. Forma: Barva: Rovnoměrnost:
Zpracování: ®
REDUPHOB XXL má být přidáván buď společně se záměsovou vodou nebo má být důkladně vmíchán do již hotové směsi. Betony vyrobené s přidáním ® REDUPHOB XXL se snáze zpracovávají. Redukce vody při výpočtu směsi u betonů, které jsou v kontaktu se zemní vlhkostí, není nutná.
Nádoby:
Kontejner ca. 1.050 kg, sudy 220 kg, Kanystry 20 kg
Bezpečnostní předpisy: Spotřeba: Doporučený rozsah dávkování: hmotnostních-% podílu cementu.
-Viz. EG-bezpečnostní list – 0,3
–
0,9
Před použitím je vyžadována zkouška vhodnosti podle DIN 1045-2 a DIN EN 206-1.
Poradenství: Zajišťuje naše aplikačně technické oddělení.
Tato informace má sloužit spotřebiteli jako návod při použití našich výrobků.Před použitím je třeba provést odpovídající zkoušky. Stav 01/2011 Výrobce : BPB Beton- und Prüftechnik Blomberg GmbH & Co. KG, Nederlandstraße 11, 32825 Blomberg, Tel.49(0)5235-97372 Fax 49(0)5235-97269 obor: těsnící přísady
Barvy do betonu,přísady,technologie
CZ
s.r.o.
Spořická 4751 43001 Chomutov tel.,fax:+420474624077 mobil: 602431698
REDUPHOB® T100 Hydrofobace hmoty pro beton a hydrofobní impregnace na bázi siloxanu s dobrým hloubkovým účinkem
Informace o výrobku Vlastnosti: -redukce nasákavosti vody až 90% -spojuje se chemicky se substrátem -prodlužuje životnost substrátu, zabraňuje vnikání vody -možnost nanášení disperzních nátěrů Použití: Jako přísada pro betonové výrobky Jako impregnace pro minerální betony a omítkové plochy všech druhů a minerální barevné nátěry. Obal ihned po použití uzavřít tak, aby výrobek nepřišel do styku s vodou nebo nebyl znečištěn zásaditými materiály jako vápno nebo cement. Výrobek je hotový k použití a neředí se rozpouštědly. Úplný účinek odpuzování vody je dosažen po kompletním vyschnutí výrobků a jejich reakci. V závislosti na konečných požadavcích na výrobek je možné REDUPHOB® T100 použít v množství od 0,11%.Teplota při zpracování: 5°C - 25°C.Podklad musí být suchý , nosný a nesmí obsahovat oddělitelné částice. Stáří betonu: minimálně 4 týdny. Nepoužívat do vnitřních prostorů. Dávkování: Doporučené dávkování: 0,3-1,0 M.% z obsahu pojiva Je třeba zkontrolovat vodní součinitel a poměr zrnitosti cementu/písku a moučky k zabránění ztrát pevnosti betonu. 2 Ca. 0,2 kg/m /1 pracovní postup při normálně savém podkladu. 1-2x REDUPHOB® T100,mokré do mokrého. Předem provést zkoušky! REDUPHOB® T100 se přidává jako poslední komponent do hotové směsi proto, aby začínající hydrofobní účinek nerušil proces hydratace. Doporučujeme zkoušku k určení optimálního dávkování. Před použitím provést zkoušku vhodnosti dle DIN 1045-2 a DIN EN 206-1. Technická data: forma: barva: měrná hmotnost: skladování:
obaly:
tekutá slámová, čirá 0,88 ± 0,02 g/ml při normálním skladování (uzavřený obal, 20°C)minimální trvanlivost 18 měsíců. Teplota skladování nesmí překročit 35°C.Skladovat v suchu. Chránit před horkem a otevřeným ohněm. kontejner 1000 l sud 210 l kanystr 20 l
Bezpečnostní předpisy: -Viz. EG-bezpečnostní list REDUPHOB T100 vylučuje během procesu reakce nepatrná množství etanolu, proto by během této doby měla být přijata odpovídající bezpečnostní opatření. Nepoužívat za přímého slunečního záření. Nepoužívat pro výrobu prvků, které budou vystaveny neustálému hydrostatickému tlaku(např. použití pod vodou). Poradenství: Poskytuje naše aplikačně technické oddělení Tato informace má sloužit spotřebiteli jako návod při použití našich výrobků. Před použitím je třeba provést odpovídající zkoušky. Stav:06/12 obor: těsnící přísady a povrchové ochran
Technický list Datum vydání 06/2014 Identifikační č.: 02 14 04 06 100 0 000003 Verze č. 01 SikaPaver® AE-310
SikaPaver® AE-310
Construction
Intenzifikátor hutnění snižující tvorbu výkvětů, hydrofobizuje povrch betonu Popis výrobku
SikaPaver® AE-310 je intenzifikátor hutnění, redukuje vznik výkvětů.
Použití
® SikaPaver AE-310 je vhodný především pro:
Výhody
betonová zámková dlažba betonové obrubníky
zahradní architektura roury, šachty
® SikaPaver AE-310 způsobuje:
lepší dispergaci a smáčení cementu, příměsí a barviv snížení třecích sil mez zrny cementu, kameniva, příměsí a barviv zjevnou hydrofobizaci betonu následkem zvýšeného povrchového napětí vody vytvoření mikropórů v betonu
Tyto účinky pak v čerstvém betonu podporují:
zlepšení jeho zpracovatelnosti a zhutnitelnosti snížení přilnavosti mezi betonem a formou nebo razníkem „zašlemování“ povrchu
SikaPaver® AE-310 umožňuje hospodárnou výrobu kvalitního betonového zboží s:
vyšší odformovací pevností nižším kolísáním kvality výrobků uzavřeným povrchem betonu hutnější strukturou vyšší pevností v tlaku nižší kapilární nasákavostí vyšší odolností proti mrazu a rozmrazovacím prostředkům vyšší životností rovnoměrným a intenzivním probarvením sníženou náchylností ke tvorbě výkvětů
Zkušební zprávy Testy
Vydáno Prohlášení o vlastnostech č. 02 14 04 06 100 0 000003 1013, certifikováno Oznámeným subjektem č.0921, certifikát 0921-CPR-2007. TZUS Brno – certifikát č. 204/C5/2007/060-026159
1
SikaPaver® AE-310
1/3
Údaje o výrobku Barva
Světle žlutá až čirá tekutina.
Balení
Sud: 200 kg Kontejner: 1000 kg Další balení na vyžádání.
Skladování Podmínky skladování / Trvanlivost
12 měsíců od data výroby pouze v originálních, neotevřených, nepoškozených obalech. Chraňte před přímým slunečním zářením a mrazem. Kontejnery musí být před dalším plněním důkladně vypláchnuty. Otevřená balení spotřebujte co nejdříve.
Technické údaje Chemická báze
Oleát.
Objemová hmotnost
~ 1,00 kg/l (při +20 °C)
Hodnota pH
~ 10,0
Obsah chloridových iontů
≤ 0,10 %
Obsah alkálií (Na2O)
≤ 0,5 %
Aplikační podrobnosti Dávkování
0,2 – 1,0 na hmotnost cementu
Důležitá upozornění
® Doporučujeme dávkovat SikaPaver AE-310 buď současně se záměsovou vodou nebo se vmíchá dodatečně do záměsi.
Potřebná doba zamíchání závisí na typu míchačky a je nutno ji stanovit. Před používáním je nutno provést průkazní zkoušky podle platných norem. Nedoporučujeme použití SikaPaver® AE-310 do plastických betonů.
Platnost hodnot
Hodnoty a data uvedená v tomto technickém listu jsou založena na výsledcích laboratorních testů. Tyto hodnoty se mohou při aplikaci v praxi lišit, což je mimo naši kontrolu. Detailní informace o zdravotní závadnosti a bezpečnosti práce jsou spolu s bezpečnostními informacemi (např. fyzikálními, toxikologickými a ekologickými daty) uvedeny v bezpečnostním listu. Aktuální technické a bezpečnostní listy, Prohlášení o shodě, Certifikáty najdete na internetové adrese www.sika.cz.
Bezpečnostní předpisy
Místní omezení
Ochranná opatření
Při zpracování je nutné dodržovat bezpečnostní pokyny, platné předpisy příslušných úřadů o ochraně zdraví při práci.
Při aplikaci používejte ochranný oděv, brýle a rukavice.
Podrobnější údaje týkající se hygieny a bezpečnosti práce, ochrany životního prostředí jsou uvedeny v Bezpečnostním listu.
Odstraňování odpadu - Odpad dle zákona č. 185/2001 Sb. o odpadech.
Odpad odvézt na skládku stavebního odpadu nebo předejte odborné firmě k likvidaci.
Fólie je možné recyklovat.
V závislosti na specifických místních omezeních se mohou výsledné vlastnosti tohoto výrobku v různých zemích lišit. Vždy se řiďte informacemi uvedenými v platném Technickém listu.
2
SikaPaver® AE-310
2/3
Uvedené informace, zvláště rady pro zpracování a použití našich výrobků, jsou založeny na našich znalostech z oblasti vývoje chemických produktů a dlouholetých zkušenostech s aplikacemi v praxi při standardních podmínkách a řádném skladování a používání. Vzhledem k rozdílným podmínkám při zpracování a dalším vnějším vlivům, k četnosti výrobků, různému charakteru a úpravě podkladů, nemusí být postup na základě uvedených informací, ani jiných psaných či ústních doporučení, vždy zárukou uspokojivého pracovního výsledku. Veškerá doporučení firmy Sika CZ, s.r.o. jsou nezávazná. Aplikátor musí prokázat, že předal písemně včas a úplné informace, které jsou nezbytné k řádnému a úspěch zaručujícímu posouzení firmou Sika. Aplikátor musí přezkoušet výrobky, zda jsou vhodné pro plánovaný účel aplikace. Především musí být zohledněna majetková práva třetí strany. Všechny námi přijaté objednávky podléhají našim aktuálním „Všeobecným obchodním a dodacím podmínkám“. Ujistěte se prosím vždy, že postupujete podle nejnovějšího vydání technického listu výrobku. Ten je spolu s dalšími informacemi k dispozici na našem technickém oddělení nebo na www.sika.cz.
Construction
Právní dodatek
Sika CZ, s.r.o. Bystrcká 1132/36, CZ 624 00 Brno
tel: +420 546 422 464 fax: +420 546 422 400 e-mail:
[email protected] http://www.sika.cz
3
SikaPaver® AE-310
3/3
