[go: up one dir, main page]

CZ305234B6 - Způsob zpracování azbestu - Google Patents

Způsob zpracování azbestu Download PDF

Info

Publication number
CZ305234B6
CZ305234B6 CZ2013-972A CZ2013972A CZ305234B6 CZ 305234 B6 CZ305234 B6 CZ 305234B6 CZ 2013972 A CZ2013972 A CZ 2013972A CZ 305234 B6 CZ305234 B6 CZ 305234B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
asbestos
geopolymic
matrix
precursor
fibers
Prior art date
Application number
CZ2013-972A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013972A3 (cs
Inventor
Michaela Vondráčková
Original Assignee
Ăšstav struktury a mechaniky hornin AV ÄŚR, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ăšstav struktury a mechaniky hornin AV ÄŚR, v. v. i. filed Critical Ăšstav struktury a mechaniky hornin AV ÄŚR, v. v. i.
Priority to CZ2013-972A priority Critical patent/CZ2013972A3/cs
Publication of CZ305234B6 publication Critical patent/CZ305234B6/cs
Publication of CZ2013972A3 publication Critical patent/CZ2013972A3/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Popisuje se způsob zpracování azbestu, kdy azbest nebo produkt s obsahem azbestu se smíchá s geopolymerní disperzí tak, že se jeho částice obalí geopolymerním prekurzorem vytvářejícím geopolymerní matrix, to je hlinitokřemičitany schopné hydrolýzy v alkalickém vodném roztoku a následného opětného vytvrzení do pevné látky nerozpustné ve vodě, přičemž tento prekurzor se molekulárně propojí s povrchem vláken azbestu, případně se v něm vlákna azbestu tloušťky řádově mikrometrů a méně rozpustí.

Description

Způsob zpracování azbestu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpracování azbestu nebo azbestových produktů pro vytvoření lineární struktury geopolymemí matrix, pro likvidaci a využití azbestu ajeho odpadů do vysokopevnostního kompozitu ve směsi s geopolymemí matrix.
Dosavadní stav techniky
V současné době dosud není známa technologie, který by zneškodnila azbest a zároveň ekonomicky využila materiál obsahující azbest. Pro zdraví škodlivé vlastnosti azbestu se s ním včetně jeho odpadu nakládá jako s nebezpečným odpadem bez dalšího využití. Volná vlákna azbestu v podobě prachu způsobují těžké zdravotní potíže a při proniknutí do organismu jsou karcinogenní.
Cílem tohoto vynálezu je využití azbestu resp. azbestového prachu jako součást nového využitelného materiálu užitečných vlastností, získaných přídavkem azbestu, kde je naopak přítomnost azbestu přínosem pro svou schopnost účinně modifikovat konečnou mikrostrukturu produktu.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob zpracování azbestu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že azbest nebo produkt s obsahem azbestu se smíchá s geopolymemí disperzí tak, že se jeho částice obalí geopolymemím prekurzorem vytvářejícím geopolymemí matrix, to je hlinitokřemičitany schopné hydrolýzy v alkalickém vodném roztoku a následného opětného vytvrzení do pevné látky nerozpustné ve vodě, přičemž tento prekurzor se molekulárně propojí s povrchem vláken azbestu, případně se v něm vlákna azbestu tloušťky řádově mikrometrů a méně rozpustí. Geopolymemí disperze vytváří plastifikátor, umožňující bezprašné rozmělnění azbestu. Hlinitokřemičitany geopolymemí matrix jsou vybrány ze skupiny, zahrnující metakaolinit jako hlavní součást kalcinovaných kaolínů, jílů a lupků, úletový popílek, strusku, přírodní pucolány a suroviny obsahující hliník a/nebo amorfní SiO2 ajejich vzájemné kombinace ve směsi s amorfním SiO2 v pevné fázi nebo roztoku s alkalickými hydroxidy a roztoky disociovaných alkalických solí. Hlinitokřemičitany geopolymemí matrix dále mohou obsahovat hydroxidy a soli nebo minerály alkalických zemin.
Azbestový prach se zpracovává tak, že se inhibuje v geopolymemí matrix, takže se nemůže uvolnit ani po rozdrcení produktu, protože se stal součástí jeho struktury a již se nejedná o volné mikroskopické vlákno. Tím se zdraví škodlivý azbest přemění na součást využitelného nového materiálu výjimečných vlastností, získaných přídavkem azbestu a kde je naopak přítomnost azbestu přínosem pro svou schopnost účinně modifikovat konečnou mikrostrukturu produktu. Lineárně organizovaná propojení clusterů vznikajících polykondenzací výchozích látek vede ke zvýšení pružnosti a pevnosti produktu.
Lineární struktura geopolymemí matrix na mikro až nanostruktumí úrovni uspořádání se vytváří v závislosti na velikosti výchozích azbestových vláken, která se v průběhu alkalické aktivace geopolymemími prekurzory povrchově nebo úplně hydrolyzují a ve fázi konverze geopolymeru na pevnou látku se stávající součástí vzniklé molekulární struktury, čímž se zvyšuje pevnost a pružnost výsledného geopolymeru.
Přítomnost azbestu propůjčuje geopolymemí látce vysoké pevnosti, bylo ověřeno, že v geopolymemí matrix se původně obvyklé amorfní uspořádání clusterů přídavkem vláken azbestu převádí
-1 CZ 305234 B6 na lineární. Nositelem zvýšené pevnosti nově vzniklé pevné látky, která je produktem syntézy azbestu a jeho produktů s prekurzory dosud známých geopolymerů, tedy nejsou vlastní vlákna výchozích minerálů azbestu, ale lineárně modifikovaná struktura vzniklé matrix na mikro- až nano- strukturní úrovni uspořádání. Dosud obvykle amorfně uspořádaná geopolymemí matrix, která se vyznačuje nízkou mechanickou pevností, byla převedena na uspořádání mnohem pevnější, s orientací výrazně lineární, vedoucí k až o 100 % vyšší pevnosti v tlaku, která vznikla splynutím jehlic krystalů minerálů přítomných v azbestu a jeho produktech s obvyklými prekurzory geopolymerů.
Příklady uskutečnění vynálezu
Vhodným způsobem zpracování azbestu je rozemletí zvlhčené azbestové suroviny na malé částečky a další rozmělnění s geopolymemím prekurzorem ve výkonném mísiči. Vzniklá plastická hmota se vytlačuje nebo lisuje podle své tuhosti. Obsah azbestu ve výsledném geopolymeru je až 39 % hmotnostních.
Výsledky pozorování nábrusů elektronovým mikroskopem potvrdily, že vzorky s nižším obsahem azbestu po vytvrzení geopolymeru jsou zcela přeměněné na geopolymer. Vyšší obsah azbestu vyžaduje náročnou technologii zapracování, protože původně disperze se stává hmotou plastickou až tuhou. Limitem plnění je dosud 62 % azbestu v sušině konečného produktu. Pro vyšší hodnoty by muselo být použito enormní zředění geopolymemí matrice vodou.
Míra detoxikace neboli dokonalého zapracování je dána způsobem promíchání. Tím je v případě nižšího obsahu plnění (kolem 10 %) běžné mixování, v případě vyššího obsahu (nad 20 %) např. šnekový lis a protlačování mezi válci. Při vyšším obsahu (nad 40 %) lze použít kalandrování nebo podobné protlačování mezi válci nejlépe ve střihu a při extrémním obsahu nad 50 % funguje pouze lisování za vysokého tlaku, které při experimentu bylo realizováno použitím kladiva v malém prostoru vymezeném stěnami tvrdé odolné formy. Přestože hmota ke zpracování byla již téměř suchá drolenka, došlo ke ztekucení pod tímto namáháním a hmota s obsahem 62 % s/s byla vytlačena do netěsností a vytvořila po vytvrzení tenký tvrdý břit. Zároveň ale se stoupajícím obsahem bylo nutné zvyšovat zředění a tím snižovat pravděpodobnost detoxikace.
Příklady provedení kompozitů azbestu s geopolymemím pojivém:
Příklad 1
Likvidace azbestu.
Hmota s maximálním obsahem azbestu, který je ještě fixován s dostatečnou účinností 95 %, která nedovoluje vymývání azbestu vodou. Produktem jsou tvarovky pro uložení na skládce jako běžný stavební odpad. Složení kompozitu 60 % hmotn. azbestu, 40 % hmotn. geopolymemího pojivá.
Příklad 2
Recyklace azbestu do stavebních hmot.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem jsou tvarovky s houževnatostí l,2x a pevností v tlaku l,5x vyšší než samotné geopolymemí pojivo bez azbestu. Složení kompozitu 35 % hmotn. azbestu, 65 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití tvarovek: stavivo s vysokou mechanickou pevností.
-2CZ 305234 B6
Příklad 3
Recyklace azbestu pro využití jako deskový konstrukční materiál.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem jsou deskové tvarovky se zvýšenou pružností, umožňující vratnou deformaci to je průhyb l,9x vyšší než samotné geopolymemí pojivo bez azbestu. Složení kompozitu 30 % hmotn. azbestu, 70 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití jako deskový stavební materiál pro svislé konstrukce s protipožární ochranou.
Příklad 4
Recyklace azbestu pro využití ve stavebnictví.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je odlehčená tenkostěnná dutá tvarovka, umožňující naplnění betonem nebo jinou vhodnou výplní např. konstrukční pěnou, zeminou, sypanou tepelnou izolací, zpevněnou i nezpevněnou sutí a jiným vhodným odpadním granulátem. Složení kompozitu 25 % hmotn. azbestu, 75 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití: ztracené bednění, zakládání staveb.
Příklad 5
Recyklace azbestu pro využití jako trubkový materiál.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je odlehčená dutá tvarovka, vytváření vytlačováním přes jádro. Složení kompozitu 20 % hmotn. azbestu, 30 % hmotn. písku a 50 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití pro tažení trubek s průřezem libovolného tvaru a rozměru.
Příklad 6
Recyklace azbestu pro využití jako konstrukční materiál pro vodorovné stavební konstrukce.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je stavební profil pro vodorovné konstrukce příslušné nosnosti vytvářený vytlačováním. Složení kompozitu 15 % hmotn. azbestu, 35 % hmotn. písku a 50 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití pro výztuhy libovolného tvaru průřezu jako náhrady železných nosníků v určitých zátěžích.
Příklad 7
Recyklace azbestu pro využití jako konstrukční materiál pro stropní konstrukce.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem jsou duté tvarovky určené pro montáž stropu. Složení kompozitu 15 % hmotn. azbestu, 45 % hmotn. písku a 40 % hmotn. geopolymemího pojivá.
Příklad 8
Recyklace azbestu pro využití jako fasádní desky.
-3 CZ 305234 B6
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je odlehčená tenkostěnná deska s dlouhodobou odolností k vystavení povětrnostním podmínkám. Složení kompozitu 15 % hmotn. azbestu, 50 % hmotn. písku a 35 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití jako náhrada fasádních desek kovových a laminátových z organických pryskyřic.
Příklad 9
Recyklace azbestu pro využití jako podlahové desky.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je odlehčená tenkostěnná podlahová deska pro suché rekonstrukce staveb. Složení kompozitu 12 % hmotn. azbestu, 50 % hmotn. písku a 38 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití jako náhrada dřevotřískových a cementových podlahových desek.
Příklad 10
Recyklace azbestu pro využití jako laminátový kompozit.
Hmota s obsahem azbestu, který je fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečné opracování řezáním. Produktem je tenkostěnný trojrozměrný dutý předmět libovolného tvaru vzniklý nanášením nebo lisováním na negativní nebo pozitivní formu, tak zvané kopyto. Složení kompozitu 15 % hmotn. azbestu, 25 % hmotn. písku a 60 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití - nehořlavá náhrada plastů např. v automobilovém průmyslu.
Takto zpracovaný azbest je možné využít pro zpevnění geopolymemích hmot aplikovaných in sítu. Hmota zpevněná azbestem, který je po vytvrzení fixován s účinností 99 %, umožňující bezpečně libovolnou manipulací, včetně obrábění. Produktem je plastická hmota pro utěsňování, vyspárování, štěrkování, modelování, vymazávání, lepení, formování, kotvení a doplňování stavebních, památkových, uměleckých, kamenných, dřevěných, kovových a keramických děl. Složení kompozitu 10 % hmotn. azbestu, 30 % hmotn. písku a 60 % hmotn. geopolymemího pojivá. Využití - samotvrdnoucí plastická nehořlavá hmota.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob zpracování azbestu, vyznačující se tím, že azbest nebo produkt s obsahem azbestu se smíchá s geopolymemí disperzí tak, že se jeho částice obalí geopolymemím prekurzorem vytvářejícím geopolymemí matrix, to je hlinitokřemičitany schopné hydrolýzy v alkalickém vodném roztoku a následného opětného vytvrzení do pevné látky nerozpustné ve vodě, přičemž tento prekurzor se molekulárně propojí s povrchem vláken azbestu, případně se v něm vlákna azbestu tloušťky řádově mikrometrů a méně rozpustí.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymemí disperze vytváří plastifikátor, umožňující bezprašné rozmělnění azbestu.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hlinitokřemičitany geopolymemí matrix jsou vybrány ze skupiny, zahrnující metakaolinit jako hlavní součást kalcinovaných kaolínů, jílů a lupků, úletový popílek, strusku, přírodní pucolány a suroviny obsahující hliník a/nebo
-4CZ 305234 B6 amorfní SiO2 a jejich vzájemné kombinace ve směsi s amorfním SiO2 v pevné fázi nebo roztoku s alkalickými hydroxidy a roztoky disociovaných alkalických solí.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že híinitokřemičitany geopolymemí 5 matrix dále obsahují hydroxidy a soli nebo minerály alkalických zemin.
CZ2013-972A 2013-12-05 2013-12-05 Způsob zpracování azbestu CZ2013972A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-972A CZ2013972A3 (cs) 2013-12-05 2013-12-05 Způsob zpracování azbestu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-972A CZ2013972A3 (cs) 2013-12-05 2013-12-05 Způsob zpracování azbestu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305234B6 true CZ305234B6 (cs) 2015-06-24
CZ2013972A3 CZ2013972A3 (cs) 2015-06-24

Family

ID=53508381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-972A CZ2013972A3 (cs) 2013-12-05 2013-12-05 Způsob zpracování azbestu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2013972A3 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06191912A (ja) * 1992-12-25 1994-07-12 Showa Denko Kk 土木建築用補強材料
CZ228694A3 (en) * 1992-03-23 1995-11-15 Lemmerbrock Karl Heinrich Method of removing asbestos or asbestos-containing matters
CZ287345B6 (en) * 1994-06-25 2000-10-11 Inst Baustoff Und Umwltschutzt Process of treating and environmentally tolerable exploitation of asbestos-cement products

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ228694A3 (en) * 1992-03-23 1995-11-15 Lemmerbrock Karl Heinrich Method of removing asbestos or asbestos-containing matters
JPH06191912A (ja) * 1992-12-25 1994-07-12 Showa Denko Kk 土木建築用補強材料
CZ287345B6 (en) * 1994-06-25 2000-10-11 Inst Baustoff Und Umwltschutzt Process of treating and environmentally tolerable exploitation of asbestos-cement products

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013972A3 (cs) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Raj et al. Mechanical and durability properties of hybrid fiber reinforced foam concrete
Taallah et al. The mechanical and physical properties of compressed earth block stabilized with lime and filled with untreated and alkali-treated date palm fibers
Kou et al. A novel polymer concrete made with recycled glass aggregates, fly ash and metakaolin
Reddy et al. Experimental analysis of the use of coconut shell as coarse aggregate
Wang et al. Construction of compatible interface of straw/magnesia lightweight materials by alkali treatment
Vishwakarma et al. Studies of rice husk ash nanoparticles on the mechanical and microstructural properties of the concrete
KR20200116475A (ko) 시멘트 조성물 및 그 경화체
EP2949632B1 (en) Hydraulic composite material based on recycled materials and method for production thereof
CN111233424A (zh) 一种以煤基固废为原料制备的建筑板材及方法
CN106431122A (zh) 一种辊压成型粉煤灰建筑垃圾板材
Haigh et al. The durability performance of waste cardboard kraft fibre reinforced concrete
Hettiarachchi et al. Effect of surface modification and fibre content on the mechanical properties of coconut fibre reinforced concrete
Hussein et al. Steel fiber addition in eco-friendly zero-cement concrete: proportions and properties
Farzadnia et al. Incorporation of mineral admixtures in sustainable high performance concrete
Otunyo et al. Mechanical properties and fracture behaviour of coconut fibre reinforced concrete (CFRC)
CN102515671A (zh) 一种复合增强防水防火保温模板及其制备方法
CN105693180A (zh) 一种石膏基eps复合保温墙体材料
Corinaldesi et al. Experimental study of adhesion between FRCM and masonry support
Selvaraj et al. Study on recycled waste cloth in concrete
Mačanovskis et al. Mechanical properties and self-healing effect of concrete containing capillary hydro insulation admixture
CZ305234B6 (cs) Způsob zpracování azbestu
Ahmed et al. Use of coconut COIR in fiber reinforced concrete, soil and lime
KR100802002B1 (ko) 섬유보강 경량기포 콘크리트
Syarif et al. Compressive Strength Analysis of Renewable Mortar after Portland Cement Replacement with Waste Ash
WO2017098482A1 (en) Construction elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20191205