CS205749B1

CS205749B1 - Hydraulic mixture with quick rigidity increase

Info

Publication number: CS205749B1
Application number: CS148079A
Authority: CS
Inventors: Stefan Slanicka
Original assignee: Stefan Slanicka
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1981-05-29

Description

Tento vynález sa zaoberá hydraulickou zmesou s rýchlym nárastom pevností.The present invention is concerned with a hydraulic mixture with a rapid increase in strength.

V stavebnej praxi je často potřebné dosiahnúť urýchlený nárast pevností.In construction practice it is often necessary to achieve an accelerated increase in strength.

Je známe, že volné vápno urýchluje tuhnutie hlinitanového cementu. Ak sa přidá zámesová voda k zmesi hlinitanového cenjentu a práškového vápna, alebo vápenatého hydrátu, dojde k velmi rýchlej strate spracovatelnosti a rýchlemu tuhnutiu, pričom zatuhnutá zmes pomaly tvrdne. Na zamiešanie takejto zmesi je potřebné vysoké množstvo zámesovej vody.It is known that loose lime accelerates the setting of aluminous cement. Adding water to the mixture of aluminate cenjent and powdered lime or calcium hydrate will result in a very rapid loss of processability and rapid solidification, while the solidified mixture slowly cures. A high amount of mixing water is required to mix such a mixture.

Počas hydratácie takejto zmesi sa tvoria nestabilně hydratačně produkty. Preto zatvrdnutá zmes má nízké pevnosti a po určitom čase dochádza k zníženiu pevností.During the hydration of such a mixture, unstable hydration products are formed. Therefore, the hardened mixture has low strengths and after some time the strengths are reduced.

Pokles'pevností je tým vSčší, čím je váčší poměr vápna k hlinitanovému cementu a čím .vSčšie množstvo zámesovej vody bolo potřebné použiť, aby zmes bolo možné zamiešat.The lower the strength, the greater the lime to aluminate cement ratio and the greater the amount of mixing water needed to be mixed.

Ak sa použije na reguláciu doby tuhnutia zmesi hlinitanového cementu a vápna anionaktív· na sulfonovaná aromatická alebo heterocyklická zlúčenina podlá čs. autorského osvedčenia č. 199 347 je možné dosiahnúť podstatné zníženie množstva zámesovej vody a tým aj urýchlenie nárastu počiatočných pevností. Pevnosti po 90 dňoch však prakticky nenarastajú, a v dósledku vytvorenia nedostatočne stabilných hydratačnýoh produktov móže postupné dójsť k ich postupnému klesaniu. K tomutd javu dochádza, aj keď je podlá čs. autorského osvedčenia č, 199 348 zmes hlinitanového cementu, vápna alebo vápenného hydrátu a anionaktívnej sulfonovanej aromatickej zlúčeniny spoločne mletá tak, aby mala najmenej 85 % častíc menších akoWhen used to control the setting time of an aluminous cement-lime mixture, anionic to a sulfonated aromatic or heterocyclic compound according to U.S. Pat. of the author's certificate no. 199 347, it is possible to achieve a substantial reduction in the amount of mixing water and thus to accelerate the increase in initial strength. However, the strength does not increase practically after 90 days, and as a result of the formation of insufficiently stable hydration products, their gradual decline may gradually occur. This phenomenon occurs even though it is according to MS. Certificate No. 199 348 of a mixture of aluminous cement, lime or lime hydrate and anionic sulphonated aromatic compound together ground to have at least 85% of particles smaller than

205 749 I ,υπι a za súčasného domielania sa zhomogenizuje s aspoň častou anorganického plniva.It is homogenized with at least a portion of the inorganic filler while aging.

Pokles je tým výraznější, čím bola vyššia dávka zámesovej vody. K poklesu pevností do chádza aj vplyvom výrazného rozpínania zatvrdnutéj zmesi vo vodnom prostředí.The higher the dose of mixing water, the greater the decrease. Decrease in strength is also due to significant expansion of the hardened mixture in the aqueous environment.

Uvedené nedostatky odstraňuje hydraulická zmes s rýchlym nárastom pevností podlá vyná lezu. Jej podstata spočívá v tom, Že pozostáva, uvedené v hmotnostných dieloch, zo 100 dielov hlinitanového cementu, 5 až 40 dielov mletého vápna a/alebo vápenného hydrátu, 10 až 40 dielov puzolánu obsahujúceho najmenej 50 % hmotnostných častíc menších ako 45 #im a 0,1 až 5 dielov regulátora tuhnutia.These drawbacks are eliminated by a hydraulic mixture with a rapid increase in strength according to the invention. It consists, in parts by weight, of 100 parts of aluminous cement, 5 to 40 parts of ground lime and / or lime hydrate, 10 to 40 parts of pozzolan containing at least 50% by weight of particles smaller than 45 µm and 0 µm. , 1 to 5 parts of the solidification regulator.

Regulátor tuhnutia pozostáva z organickej kyseliny obsahujúcej najmenej dve karboxylové zlúčeniny, a/alebo z -rozpustného síranu dvojmocného kovu, a/alebo z anionaktívnej sulfonovar nej aromatickéj zlúčeniny.The solidification regulator consists of an organic acid comprising at least two carboxylic compounds, and / or of a soluble bivalent metal sulphate, and / or of an anionic sulfonate aromatic compound.

Ako.organická kyselinu s najmenej dvomi karboxylovými skupinami je možné s výhodou použit například kyselinu maleínovú, kyselinu vinnu, kyselinu citrónová, a to v zmesi álebo jednotlivo, alebo vo formě solí.As an organic acid with at least two carboxylic groups, it is advantageous to use, for example, maleic acid, tartaric acid, citric acid, in a mixture or individually or in the form of salts.

iand

Ako rozpustný síran dvojmocného kovu je možné s výhodou použit například síran meďnatý alebo zinočnatý.As soluble bivalent metal sulfate, for example, copper or zinc sulfate can be used, for example.

Ako anionaktívnu sulfonovanú aromatická zlúčeninu je mežné s výhodou použit například dinaftylmetándisulfonán sodný. Hydraulicky aktívna příměs, ako je mletá vysokopecná troska alebo puzolán, slúži na viazanie nezreagovaného volného hydroxidu vápenatého, pričom sa zvy!As an anionic sulfonated aromatic compound, for example, sodium dinaphthylmethanedisulfonate can be preferably used. A hydraulically active admixture, such as ground blast furnace slag or pozzolan, serves to bind unreacted free calcium hydroxide while increasing the amount of free calcium hydroxide.

šujd dlhodobé pevnosti zatvrdnutiej zmesi.the long-term hardening strength of the mixture.

Ako puzolán je možné použit například popolček, ak- má jemnost takú, aby aspoň 50 % hmotnostných jeho častíc bolo menších ako 45 jim. S výhodou je možné použit rožne látky,ktoré vznikajú ako priemyselné odpady alebo vedíajšie produkty, a ktoré obsahujú amorfnú kyselinu kremičitú alebo amorfný kysličník křemičitý, ako je například úlet, ktorý vzniká pri výrobě zAs pozzolan, for example, fly ash may be used, having a fineness such that at least 50% by weight of its particles are less than 45 µm. It is advantageous to use various substances which are produced as industrial wastes or by-products and which contain amorphous silicic acid or amorphous silicon dioxide, such as a fume produced in the manufacture of

kremíka alebo ferosilícia.silicon or ferro-silicon.

Po přidaní zámesovej vody k zmesi podía vynálezu dochádza k urýchlenému náťastu mechanických pevností a vodotesniaceho účinku. Výberom jednotlivých zložiek regulátora tuhnutia, volbou jeho dávky ako aj dávky puzolánu sa dosiahne nielen podstatné zníženie množstva zámesovej vody, ale je možné dosiahnut rožne reologické vlastnosti čerstvej zmesi, od velmi plastickej až po zmes tixotrópnu.Upon addition of the blending water to the composition of the invention, there is an accelerated chance of mechanical strength and waterproofing effect. By selecting the individual components of the solidification regulator, by selecting its dose as well as the dose of pozzolan, not only a substantial reduction in the amount of mixing water is achieved, but it is possible to achieve the various rheological properties of the fresh mixture, from very plastic to thixotropic.

Prídavok puzolánu spósobuje, že popři kalciumalumináthydrátoch spósobujúcich vysoké krátkodobé pevnosti dlhodobé vznikajú prevažne kalciumsilikáthydráty s vysokou váznostou, takže dochádza k výraznému zvyšovaniu pevností i po 28 dňoch hydratácie. Zároveň sa reguluje rozpínanie zatvrdnutéj zmesi vo vodnom prostředí volbou dávky puzolánu. Pretože kalciumalumináty z hlinitanového cementu reagujú s vodou v přítomnosti přebytku volného vápna na hydratačně produkty už v prvých minútach od pridania zámesovej vody, je značné obmedzená tvorba vážných produktov na báze hydrogranátov, ktoré majú nízku vážnost. Preto je účelné áko puzolán použit látku s čonajvyšším podielom kysličníka křemičitého, s výhodou v amórfnej formě. Tak sa dosiahne potlačenie tvorby hydrogranátovej fázy a tvoria sá dlhodobé kalciumsilikáthydráty s vysokou vSznostou.The addition of pozzolanic causes that, along with calcium aluminate hydrates causing high short-term strengths, long-term predominantly calcium silicate hydrates are formed with high binding properties, so that there is a significant increase in strength even after 28 days of hydration. At the same time, the expansion of the hardened mixture in the aqueous medium is controlled by selecting the dose of pozzolan. Since aluminous cement calcium aluminates react with water in the presence of excess free lime to hydrate products as early as the first minutes after addition of the mixing water, the formation of serious hydrogranate-based products having low severity is greatly limited. Therefore, it is expedient to use a substance with a maximum proportion of silica, preferably in amorphous form, as pozzolan. In this way, the formation of the hydrogranate phase is suppressed and long-lasting calcium silicate hydrates form a high weight.

Ďalšia stabilizácia zatvrdnutej zmesi a úspora hlinitanového cementu sa dosiahne prida205 749 ním portlandského alebo troskoportlandského cementu. Zmes podlá vynálezu je možné pripraviť púhou homogenizáciou jednotlivých komerčně vyrábaných zložiek, pričom regulátor tuhnutia sa móže přidávat v práškovom stave, například pri príprave suchej prefabrikovanej zmesi, alebo sa móže přidávat rozpuštěný v zámesovej vodě.Further stabilization of the hardened mixture and savings of aluminous cement are achieved by adding 205,749 portland or troscortortland cement. The composition according to the invention can be prepared by mere homogenization of the individual commercially produced components, wherein the solidification regulator can be added in powder form, for example in the preparation of a dry prefabricated mixture, or it can be added dissolved in the mixing water.

Ďalšie zlepšenie fyzikálnomechanických vlastností zmesi najmá počiatočných a dlhodobých pevností sa však dosiahne, ak sa zmes hlinitanového cementu, vápna a/alebo vápenného hydrátu a puzolánu a připadne aspoň časti regulátora tuhnutia a/alebo portlandského alebo troskoport2 —1 landského cementu sa spoločne melie na měrný povrch najmenej 3600 cm .g , s výhodou 5000 cm² .g¹.However, a further improvement in the physical-mechanical properties of the mixture, in particular of the initial and long-term strengths, is achieved if the mixture of aluminous cement, lime and / or lime hydrate and pozzolan and at least a part of the at least 3600 cm 2, preferably 5000 cm ² .g ¹ .

Zloženie zmesi podlá vynálezu je účelné doplnit plnivom, najma pri jej nanášaní v hrubších vrstvách.It is expedient to supplement the composition of the composition according to the invention with a filler, in particular when applied in thicker layers.

Uvedené výhody ukazujú rifesledujúce příklady:These advantages are illustrated by the following examples:

Příklad 1Example 1

Boli zhotovené dve zmesi. Zmes označená A podlá vynálezu pozostávala zo 100 hmotnostných dielov hlinitanového cementu, 20 dielov vápenného hydrátu, 1,2 dielu dinaftylmetándisulfonanu sodného, 1,2 dielu kryštalického síranu meďnatého, 1,2 dielu kyseliny vínnej a 20 dielov křemičitého úletu, ktorý vzniká ako odpad pri výrobě kremíka. Zmes A mala spoločným mletím 2 —1 všetkých zložiek upravenú jemnost tak, aby jej měrný povrch bol 5800 cm .gTwo mixtures were made. The composition labeled A according to the invention consisted of 100 parts by weight of aluminous cement, 20 parts of lime hydrate, 1.2 parts of sodium dinaphthylmethane disulfonate, 1.2 parts of crystalline copper sulfate, 1.2 parts of tartaric acid and 20 parts of siliceous waste, production of silicon. Mixture A had a fineness adjusted by grinding 2 - 1 of all ingredients so that its specific surface area was 5800 cm .g

Porovnávacia zmes B pozostávala zo 100 dielov hlinitanového cementu, 1,2 dielu dina ftylmetándisulfonanu sodného a 20 dielov vápenného hydrátu, pričom mala měrný povrch upravený mletím tak, aby obsahovala najmenej 85 % častíc menších ako 45 /um, pričom mala měrný po2 -1 vrch 4000 cm .gComparative mixture B consisted of 100 parts aluminous cement, 1.2 parts dina sodium phthylmethane disulfonate and 20 parts lime hydrate, having a specific surface treated by grinding to contain at least 85% particles smaller than 45 µm, having a specific surface area of 2 -1 top 4000 cm .g

Po přidaní 27 dielov hmotnostných vody na 100 dielov hmotnostných uvedených zmesi boli vyrobené skúšobné vzorky o hrané 2 cm, ktoré mali pevnosti v tlaku podía tab. 1.After adding 27 parts by weight of water to 100 parts by weight of the above mixture, 2 cm test pieces were produced having a compressive strength according to Tab. First

Tabulka 1Table 1

Zmes mixture Pevnosť v Fortress tlaku v MPa pressure in MPa po 15 min. od pridania zámesovej vody after 15 min. from addition of mixing water po 28 dňcoh uloženia vo vodě after 28 days deposit in the water po 90 dňoch uloženia vo vodě after 90 days deposit in the water A podlá vynálezu And according to the invention 7,5 7.5 30,5 30.5 37,2 37.2 Porovnávacia B Comparative B 5,8 5.8 24,5 24.5 20,2 20.2

Příklad 2Example 2

Zmes podlá vynálezu označená C pozostávajúca zo 100 dielov hmotnostných hlinitanového cementu, 25 dielov vápenného hydrátu, 25 dielov popolčeka, 3 dielov sulfonovanej melamínformaldehydovej živice a 1 dielu kyseliny maleínovej bola zomletá tak, aby mala měrný povrchThe C-labeled mixture of 100 parts by weight aluminous cement, 25 parts lime hydrate, 25 parts fly ash, 3 parts sulfonated melamine formaldehyde resin and 1 part maleic acid was ground to have a specific surface area

5900 cm².g^_1.5900 cm ² .g ^_1 .

205 748205 748

Zmes označená D, podlá vynálezu, bola vyrobená zmiešaním 100 dielov hmotnostných zmesi C a 200 dielov portlandského cementu.The composition marked D according to the invention was produced by mixing 100 parts by weight of the mixture C and 200 parts of Portland cement.

Skúšobné vzorky o hrané 2 cm boli vyrobené po přidaní 30 ml vody na 100 g oboch zmesi, pričom boli dosiahnuté pevnosti v tlaku pódia tab'. 2.The 2 cm test pieces were made by adding 30 ml of water per 100 g of both mixtures, while achieving a compressive strength of tab 1 '. Second

Tabulka 2Table 2

Zmes mixture Pevnosti v tlaku v MPa Compressive strengths in MPa po 30 min. : od pridania zámes. vody after 30 min. : since adding sweep. waters po 28 dňoch uloženia vo vodě after 28 days deposit in the water po 90 dňoch uloženia vo vodě after 90 days deposit in the water Zmes C podlá vynálezu Mixture C according to the invention 9,5 ' 9,5 ' 30 30 38 38 Zmes D podlá vynálezu Mixture D according to the invention 4,5 4.5 40 40 48 48

Zmesi podlá vynálezu označené A, C a D, uvedené v příklade 1 a 2, je mošné s výhodou modifikovať přidáním plniva. Namiesto portlandského cementu je možné použiť aj troskoportlandský cement.The compositions according to the invention, designated A, C and D, mentioned in Examples 1 and 2, can preferably be modified by adding a filler. Troskoportland cement can also be used instead of Portland cement.

Hydraulická zmes je účelné použiť všade tam, kde je potřebné dosiahnuť urýchlený nárast rThe hydraulic mixture should be used wherever it is necessary to achieve an accelerated increase r

pevností-a vodotěsnosti a zároveň je žiadúce, aby dlhodobe nedochádzalo k zhoršovaniu fyzikálnomechaniokých vlastností. ^x and at the same time, it is desirable that there should be no deterioration of the physical-mechanical properties in the long term. ^x

Claims

Object of the invention

A rapid strength hydraulic mixture comprising, in parts by weight, 100 parts of aluminous cement, 5 to 40 parts of ground lime and / or lime hydrate, 10 to 150 parts of pozzolan containing at least 50% by weight of smaller particles such as 45 µm and 0.1 to 5 parts solidification regulator consisting of an organic acid containing at least two carboxyl groups and / or a soluble divalent metal sulfate, and / or an anionic sulfonated aromatic compound or heterocyclic compound.

2. The hydraulic mixture according to claim 1, characterized in that it contains, based on 100 parts t

by weight of aluminous cement, 5 to 900 parts of Portland or Troskoportland cement.

3. Hydraulic mix according to claim 1 or 2, characterized in that it contains, based on

7. .

100 parts by weight of inorganic binder up to 800 parts by weight of filler.

4. Hydraulic mixture according to claim 1 or 2, characterized in that it has at least a specific surface area

2-1 2-1 3600 cm .g preferably 5000 cm .g