CS238909B1

CS238909B1 - Quickly hardenning mixture with improved rheological properties

Info

Publication number: CS238909B1
Application number: CS832727A
Authority: CS
Inventors: Stefan Slanicka; Jozefina Sabolova
Original assignee: Stefan Slanicka; Jozefina Sabolova
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS272783A1

Abstract

Zmes podlá vynálezu okrem 100 dielov hlinitanového cementu, 3 až 30 dielov mletého vápna a/alebo vápenného hydrátu, 0,1 až 5 dielov regulátora tuhnutia, pozostávajúceho z organickej kyseliny obsahujúcej najmenej dve karboxylové skupiny, ako je například kyselina etyléndiamíntetraoctová, a/alebo z rozpustného síranu dvojmocného kovu, ako je například síran mečfnatý a/alebo z anionaktívnej sulfonovanej organickej zldčeniny, ako je například laurylsíran sodný, alebo dinaftylmetándisulfonan sodný, a připadne 3 až 30 dielcw mletého vápenca s obsahom najmenej 50 % hmotnostných častíc menších, ako 63 /im, a/alebo 5 až 900 dielov portlandského alebo troskoportlandského cementu a/alebo až 800 dielw plniva obsahuje, vztiahnuté na 100 dielov hmotnostných hlinitanového cementu 0,0 5 až 5 dielov vo vodě rozpustnéj organickej zldčeniny, obsahujúcej najmenej 4 éterické a/alebo hydroxllové skupiny. Ďalšie urýchlenie nárastu pevností sa dosiahne, ak zmes spojiva podl^ vynálezu má měrný povrch najmenej 36 0 nf . kg-1, s výhodou 500 n? . kg-1·. Zmes podlá vynálezu má v čerstvom stave regulovatelné reologické vlastnosti a dobu spracovateSnosti od volné tečúcej až po silné tixotropnů, čo sa dosahuje volbou druhu a dávky vo vodě rozpustných organických zlúčenín s obsahom najmenej 4 hydroxilových a/alebo éterických skupin, ako aj volbou druhu a dávky regulátora tuhnutia. Zmes podlá vynálezu sa može s výhodou použiť všade tam, kde sa vyžaduje extrémně rýchly nárast pevnosti alebo vodotěsnosti.A composition according to the invention in addition to 100 parts aluminous cement, 3 to 30 parts ground lime and / or lime hydrate, 0.1 up to 5 parts of a solidification regulator comprising from an organic acid containing at least two carboxyl groups such as for example, ethylenediaminetetraacetic acid, and / or soluble bivalent sulfate metal such as, for example, barium sulfate and / or anionic sulfonated organic compounds such as lauryl sulfate sodium, or sodium disodium methanedisulfonate, and 3 to 30 parts of ground limestone containing at least 50% by weight particles smaller than 63 µm, and / or 5 to 900 parts of Portland or Troscortland cement and / or up to 800 parts fillers, based on 100 parts weight aluminous cement 0.0 up to 5 parts water-soluble organic a compound comprising at least 4 ethereal ones and / or hydroxyl groups. Further accelerate the increase in strength is achieved when the binder mixture of the invention has a surface area of at least 36 0 nf. kg-1. preferably 500 n? . · kg-1. The mixture according to the invention is fresh rheological properties and processing time from free flowing to strong thixotropes, which is achieved the choice of the type and dose of water soluble organic compounds at least 4 hydroxyl and / or ether groups, as well as the choice of regulator type and dose freezing. The mixture according to the invention can be advantageously used use wherever extremely required rapid increase in strength or water tightness.

Description

Tento vynález sa zaoberá rýchle tvrdnúcou hydraulickou zmesou so zlepšenými Teologickými vlastnosťami.The present invention is concerned with a rapid curing hydraulic composition with improved theological properties.

V stavebnej praxi je často potřebné dosiahnúť najmS· pre potřeby sanáoie porúch a poškodení betóncnzýoh prvkov a konštrukcií, pre utesftovanie výverov vody z betonových a skalných povrchov a podobné účely extrémně rýchly nárast počiatočných pevností a vodotěsností hydraulicky tvrdnúcich stavebných hmot.In construction practice, it is often necessary to achieve extremely rapid increases in the initial strengths and watertightness of hydraulically curing building materials, especially for the needs of sanitation of failures and damages of concrete elements and structures, for sealing water outlets from concrete and rock surfaces and similar purposes.

Tieto problémy rieši autorské osvedčenie 222863. Jeho podstatou je, že pozostáva, vyjádřené v dieloch hmotnostných, zo 100 dielov hlinitanového cementu, 3 až 30 dielov mletého vápna a/alebo vápenného hydrátu, 3 až 30 dielov mletého vápenca s obsahom najmenej 50 % hmotnostných častíc menších ako 45 jum, 0,1 až 5 dielov regulátora tuhnutia pozostávajúceho z organickej kyseliny obsahujúcej najmenej dve karboxylové skupiny a/alebo z rozpustného síranu dvojmocného kovu, a/alebo anionaktívnej sulf onovanej, aromatickej alebo heterocyklickej zlúčeniny. Zloženie zmesi podlá AO 222 836 móže byť doplněné prídavkom portlandského alebo troskoportlandského cementu a připadne plniva.These problems are solved by the author's certificate 222863. It consists essentially of 100 parts by weight of aluminous cement, 3 to 30 parts of ground lime and / or lime hydrate, 3 to 30 parts of ground limestone containing at least 50% by weight of particles less than 45 µm, 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 sulfated, aromatic or heterocyclic compound. The composition of the composition according to AO 222 836 may be supplemented by the addition of Portland or Troskoportland cement and, if appropriate, fillers.

Zmes podlá AO 222 863 má však obmedzený rozsah regulovatelnosti reologických vlastností v čerstvom, ešte nezatvrdnutom stave. Dalšie zlepšenie Teologických vlastností ako aj rozšírenie možností ich regulácie v širckom rozsahu rieši rýchlotvrdnúca zmes podlá vynálezu.However, the composition of AO 222 863 has a limited range of controllability of the rheological properties in the fresh, not yet hardened state. A further improvement of the theological properties as well as an extension of the possibilities for their regulation within a wide range is solved by the quick-hardening composition according to the invention.

Jej podstatou je, že okrem 100 dielov hlinitanového cementu, 3 až 30 dielov mletého vápna a/alebo vápenného hydrátu 0,1 až 5 dielov regulátora tuhnutia a připadne 3 až 30 dielov mletého vápenca a/alebo 5 až 900 dielov portlandského alebo troskoportlandského cementu a/alebo až 800 dielov plniva obsahuje 0,05 až 5 dielov vo vodě rozpustnéj a viskozitu vodného roztoku zvvšujúcej zlúčeniny, obnahujúcej najmenej 4 éterické a/alebo hydroxilové skupiny.It is based on the fact that, in addition to 100 parts of aluminous cement, 3 to 30 parts of ground lime and / or lime hydrate, 0.1 to 5 parts of solidification regulator and 3 to 30 parts of ground limestone and / or 5 to 900 parts of Portland or troskoportland cement and / or up to 800 parts of the filler comprises 0.05 to 5 parts water-soluble and the viscosity of an aqueous solution of the enhancing compound having at least 4 ether and / or hydroxyl groups.

Ako vhodné vo vodě rozpustné organické zlúčeniny obsahujúce najmenej 4 hydroxilové a/alebo éterické skupiny sa móžu použit s výhodou látky, ktorých vodné roztoky majú zvýšenú viskozitu, ako je polyetylénqlykol, vo vodě rozpustné deriváty celulózy alebo polyol^, ako je například polyvinylalkohol.Suitable water-soluble organic compounds containing at least 4 hydroxyl and / or ether groups are preferably those whose aqueous solutions have an increased viscosity, such as polyethylene glycol, water-soluble cellulose derivatives or polyol, such as polyvinyl alcohol.

Ako příklady takýchto zlúčenín je možné uviesťExamples of such compounds include

- pentaerytritol, ktorý je dobré rozpustný vo vodě /Malá encyklopédia chémie, Obzor Bratislava 1980, str. 510/ vzorca hoh₂c — /- pentaerythritol which is well soluble in water / Small Encyclopedia of Chemistry, Obzor Bratislava 1980, p. 510 / formula hoh ₂ c - /

CHjOHCHjOH

Γ ^ZC _CH₂OH ch₂ohΓ C ^from _CH ₂ OH CH ₂ OH

- karboxymetylcelulózu, ktorá má časť vodíkov hydroxylových skupin celulózového reťazca nahradenú karboxvmetylovou skupinou vo formě sodnej soli - OCHjCOONa /A. Blažej a kol.: Tenzidy. Alfa Bratislava 1977, str. 105/.carboxymethylcellulose having a portion of the hydrogens of the hydroxyl groups of the cellulose chain replaced by a carboxymethyl group in the form of the sodium salt - OCH3COONa / A. Blažej et al .: Surfactants. Alfa Bratislava 1977, p. 105 /.

Akty reciulátor tuhnutia je účelné použit organické kyseliny s najmenej dvomi karboxylovými skupinami, například kyselinu šťavelovú, citronovú, etyléndiamíntetraoctovú a podobné a/alebo rozpustný síran dvojmocného kovu, například síran meďnatý, a/alebo anionaktívnu sulfonovanú organickú zlúčeninu, například laurvlsíran sodný, kondenzačně produkty kyseliny beta-naftalénsulfonovej s formaldehydom a/alebo sulfonovanú melamínformaldehydovú živicu.The acts of solidification recilator is expedient to use organic acids with at least two carboxylic groups, for example oxalic, citric, ethylenediaminetetraacetic acid and the like and / or soluble bivalent metal sulphate, for example copper sulphate, and / or anionic sulphonated organic compound, for example sodium lauryl sulphate, condensation products beta-naphthalenesulfonic with formaldehyde and / or sulfonated melamine-formaldehyde resin.

Výberom druhu a dávky jednej alebo viacerých vo vodě rozpustných organických zlúčenín s obsahom najmenej 4 funkčných hvdroxylových a/alebo éterických skupin a druhu a dávky jedného alebo kombinácie viacerých regulátorov tuhnutia sa·mo»n podlá potřeby dosiahnúťBy selecting the type and dose of one or more water-soluble organic compounds containing at least 4 functional hydroxyl and / or etheric groups and the type and dose of one or a combination of a plurality of solidification regulators can be achieved as needed.

- rožne Teologické vlastnosti čerstvých zmesi, od volné tečúcej až po silné tixotropnú zmes, ktorá se dá ešte před zatvrdnutím formovat do požadovaného tvaru- spirits Theological properties of fresh mixtures, from free-flowing to strong thixotropic mixtures, which can be formed into the desired shape before hardening

- rožne dlhé doby spracovatelnosti čerstvých zmesi- long working life of fresh mixtures

- rýchly nárast pevností a vodotěsnosti- rapid increase in strength and watertightness

Nárast pevností zmesi podlá vynálezu sa ďalej urýchli, ak má zmes měrný povrch najmenej 360 m² . kg\ s výhodou 500 m² . kgThe strength of the composition according to the invention is further accelerated if the composition has a specific surface area of at least 360 m ² . kg \ preferably 500 m ² . kg

Napokon zloženie zmesi je možné doplnit přidáním vhodného plniva, například křemičitého piesku, štrku, drveného vápenca a podobné, najmá pri jej používaní v hrubších vrstvách. Výhody velmi rýchle tvrdnúcej hydraulickej zmesi podlá vynálezu ukazujú nasledujúce příklady realizácie.Finally, the composition of the mixture may be supplemented by the addition of a suitable filler, for example silica sand, gravel, crushed limestone and the like, especially when used in thicker layers. The advantages of the very fast setting hydraulic mix according to the invention are shown in the following examples.

PríkladrealizácielPríkladrealizáciel

Boli porovnané pevnosti zmesi 80 dielov hmotnostných hlinitanového cementu a 20 dielov Vápenného hydrátu bez přídavku a s prídavkom vo vodě rozpustných organických zlúčenín, obsahujúcich najmenej 4 hydroxylové a/alebo éterické skupiny a regulátorov tuhnutia.The strengths of a mixture of 80 parts by weight of aluminous cement and 20 parts of calcium hydrate without addition and with the addition of water-soluble organic compounds containing at least 4 hydroxyl and / or ether groups and solidification regulators were compared.

Zloženie skúšaných zmesi je uvedené v tab. 1, reologické vlastnosti čerstvých zmesi a dosiahnuté pevnosti zatvrdnutých zmesi po 15 minutách a 1 hodině sú uvedené v nasledujúcej tabulke 2.The composition of the tested mixtures is shown in Tab. 1, the rheological properties of the fresh compositions and the strength of the hardened compositions obtained after 15 minutes and 1 hour are shown in Table 2 below.

Z dosiahnutých výsledkov uvedených v tabulke 2 vyplývá, že rýchlotvrdnúca hydraulická zmes podlá vynálezu umožňuje podlá potřeby volit rožne reologické vlastnosti čerstvej nezatvrdnu tej zmesi.The results obtained in Table 2 show that the quick-hardening hydraulic composition according to the invention makes it possible, as necessary, to select the various rheological properties of the fresh, non-hardened composition.

Příklad realizácie 2Example of implementation 2

Do vibračného mlýna bola daná zmes 7 dielov hmotnostných ostrého křemičitého piesku s s max. zrnom 2 mm a 1 dielu hydroxyetylcelulózy.A mixture of 7 parts by weight of sharp quartz sand with a max. 2 mm grain and 1 part hydroxyethylcellulose.

Zmes bola mletá dovtedy, pokým zbytok na site 0,09 mm nemala menší, ako 5 *, a zbytok na site 0,063 menší, ako 15 %. Zhomogenizovaním 80 dielov hmotnostných hlinitanového cementu, dielov mikromletého vápenca s obsahom vvše 50 % -.hmotnostných častíc menších ako 45^,pn, dielov vápenného hydrátu, 3 dielov sulfonovanej melamínformaldehydovej živice a 3 dielov hoře uvedenej zomletej zmesi hydroxyetylcelulózy s pieskom bola vyrobená suchá prefabrikovaná zmes označená E.The mixture was ground until the sieve residue was less than 5% and the sieve residue was less than 15%. By homogenizing 80 parts by weight of aluminous cement, parts of micronized limestone containing all 50% by weight particles of less than 45% by weight, parts of lime hydrate, 3 parts of sulfonated melamine-formaldehyde resin and 3 parts of the above ground mixture of hydroxyethylcellulose and prefabricated sand. marked E.

Po přidaní 30 dielov zámesovej vody stredne tixotropná, dobré tvárnitelná hmota, bola spracovatelná po dobu 5 mini. od pridania zámesovej vody. Pevnosti v tlaku boli po 15 minutáchAfter addition of 30 parts of the mixing water, a medium thixotropic, good mouldable mass was workable for 5 min. from the addition of the mixing water. The compressive strengths were after 15 minutes

MPa, po 1 hod. 10 MPa.MPa, after 1 hour 10 MPa.

Příklad realizácie 3Example of implementation 3

Vo vibračnom mlýne bolo spoločné mletých 80 dielov hmotnostných hlinitanového cementu, dielov mikromletého vápenca, 10 dielov vápenného hydrátu, 2,5 dielu laurylsíranu sodného, 0,5 dielu bezvodého síranu meďnatého, 1 diel polyvinylalkoholu a 100 dielov portlandského cementu.In a vibratory mill, 80 parts by weight of aluminous cement, parts of micronized limestone, 10 parts of lime hydrate, 2.5 parts of sodium lauryl sulphate, 0.5 parts of anhydrous copper sulfate, 1 part of polyvinyl alcohol and 100 parts of Portland cement were combined.

Ako polyvinylalkohol bol použitý práškový stredneviskózny druh s viskozitou 4 % vodného roztoku 8.10 ² Pa.s a so stupňom zmydelnenia acetátových skupin na alkoholické cca 87,7 8.The polyvinyl alcohol used was a medium non-viscous powder having a viscosity of 4% aqueous solution of 8.10 ² Pa · s with a degree of saponification of the acetate groups to an alcoholic value of about 87.7%.

-1-1

Po skončení mletia mala zmes, označená F, měrný povrch 650 m . kgAt the end of grinding, the mixture, designated F, had a specific surface area of 650 m. kg

Po přidaní 60 dielov hmotnostných vody k 200 dielom zmesi F vznikla silné tixotropná zmes, ktorá sa dala rukou formovat do požadovaného tvaru, ktorá zatvrdla po 6 minutách.. Pevnosti mala po 1 hodině 11 MPa, a po 28 dňoctr uloženia vo vodě 40 MPa.After adding 60 parts by weight of water to 200 parts of mixture F, a strong thixotropic mixture was formed, which could be hand molded into the desired shape, which hardened after 6 minutes.

Příklad realizácie 4Example of implementation 4

200 dielov zmesi F podlá příkladu 3 bolo zihiešaných s 500 dielmi hmot. suchého křemičité ho piesku s plynulou granulometriou a maximálnym zrnom do 4 mm. Takto vyrobená zmes bola označená G. K 700 dielom zmesi G bolo přidaných 80 dielov hmotnostných vody.200 parts of mixture F according to example 3 were mixed with 500 parts by weight. dry silica sand with continuous granulometry and maximum grain up to 4 mm. The mixture so produced was designated G. To 700 parts of mixture G was added 80 parts by weight of water.

• Z čerstvej zmesi bola vyrobená skúšobná vzorka o rozmeroch 4x20x20 cm. Skúšobná vzorka bola upnutá do prístroja na skúšanie vodotěsnosti betonu a po 15 minutách od pridania zámesovej vody bola zatažená tlakom vody 0,4 MPa.• A sample of 4x20x20 cm was made from the fresh mixture. The test specimen was clamped into a concrete water-tightness tester and, after 15 minutes after addition of the mixing water, was loaded with a water pressure of 0.4 MPa.

Tab. 1Tab. 1

Zložka zmesi Mixture component Dávka zložky v dieloch hmotn. pre zmes Component dose in parts by weight for the mixture porovnávacie comparative Zmesi podlá vynálezu Compositions of the Invention D D A A označené B marked B C C č. 1 no. 1 č. 2 no. 2 Hlinitanový cement Aluminous cement 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 Vápenný hydrát Calcium hydrate 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 Síran meďnatý CuSO₄.5H₂OCopper sulphate CuSO ₄ .5H ₂ O - - - - - - 0,5 0.5 0,5 0.5 Dtnaftylmetándisulfonan sodný Sodium daphthylmethane disulfonate - - - - - - 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 Laurylsíran sodný Sodium lauryl sulphate - - - - 2 2 Pentaerytritol pentaerythritol - - - - 0,5 0.5 - - 1,5 1.5 Polyetylénglykol s mólovou hmotnosťou 2 000 Polyethylene glycol with a molar mass of 2 000 - . -. - - - - 0,06 0.06 0,5 0.5 Zámesová voda Water for mixing 32 32 48 48 32 32 32 32 32 32 32 32

Tab. 2 Tab. 2 Druh zmesi podlá Type of mixture according to Pevnosti v tlaku v MPa po Compressive strength in MPa po Reologické vlastnosti čerst- Rheological properties of fresh- tab. 1 tab. 1 X -i X -i 15 min. 1 hodině 15 min. 1 hour vej zmesi Zmes ešte v priebehu miešania stratila spracovatelnost, dáv mixture The mixture still lost workability during mixing Porovnávacia Comparative C. 1 C. 1 ka zámesovej vody nepostačujú ca mixing water ca Č. 2 No. 2 nemeratelná 0,5 not measurable 0,5 Zmes po 1,5 min. od pridania zámesovej vody zatuhla After 1.5 min. it has solidified since the addition of the mixing water A A 5,9 9,5 5.9 9.5 lahko formovatelná, mierne tixotropná zmes easily formable, slightly thixotropic mixture ,Podlá vynálezu, According to the invention, B B 6,2 9,5 6,2 9,5 samonivelizujúca tekutá zmes, neodlučujúca vodu self-leveling liquid mixture, not water-separating označená marked C C 6,1 9,5 6.1 9.5 silné tixotropná zmes, rukou formovatelná do požadovaného tvaru a strong thixotropic mixture, hand-shaped to the desired shape D D 6,0 10,0 6.0 10.0 lahkof ormovatelná, mierne easy to clean, mild

tixotropná zmesthixotropic mixture

Voda cez skúšobnú vzorku nepretiekla ani po 24 hodinách posobenia. Uvedené příklady sú len znázorněním výhod rýchlotvrdnúcej hydraulickej zmesi podlá vynálezu, avšak nijako neobmedzujú ani nevvčerpávajú možnosti roznych obmien jej zloženia.Water did not flow through the test sample after 24 hours of exposure. These examples are merely illustrative of the advantages of the quick-setting hydraulic composition of the present invention, but do not limit or limit the variations in its composition.

Velmi rýchlo tvrdnúcu hydraulické zmes podlá vynálezu je možné použit s výhodou všade tam, kde je potřebné doslahnút čo najrýchlejší nárast pevností alebo vodotěsnosti, a zároveň je žiadúca stabilita dlhodobých fyzikálno-mechanických vlastností zatvrdnutej zmesi.The very fast curing hydraulic composition according to the invention can be used advantageously wherever it is necessary to achieve the fastest possible increase in strength or water tightness, and at the same time the stability of the long-term physico-mechanical properties of the hardened composition is desirable.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. A fast-hardening hydraulic mixture with improved rheological properties comprising, by weight, 100 parts of aluminous cement, 3 to 30 parts of ground lime and / or lime hydrate, and 0.1 to 5 parts of a solidification regulator consisting of an organic acid containing at least two carboxylic acids and / or a soluble divalent metal sulphate and / or anionic sulphonated organic compound, and optionally 3 to 30 parts ground limestone containing at least 50% by weight of particles smaller than 63 µm and / or

5 to 900 parts of Portland or troscortortland cement and / or up to 800 parts of filler, characterized in that, based on 100 parts of aluminous cement, 0.05 to 5 parts of a water-soluble organic compound containing at least 4 hydroxyl and / or etheric groups.

2 *

2. A composition according to claim 1 having a specific surface area of at least 360 m. kg

2 -1 preferably 500 m. kg