CZ285665B6 - Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu - Google Patents
Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285665B6 CZ285665B6 CZ942777A CZ277794A CZ285665B6 CZ 285665 B6 CZ285665 B6 CZ 285665B6 CZ 942777 A CZ942777 A CZ 942777A CZ 277794 A CZ277794 A CZ 277794A CZ 285665 B6 CZ285665 B6 CZ 285665B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- concrete
- cement
- fine
- mortar
- clinker
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 claims description 23
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 17
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 17
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 10
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- -1 alkali metal aluminates Chemical class 0.000 description 3
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 3
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M Aminoacetate Chemical compound NCC([O-])=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 229910002055 micronized silica Inorganic materials 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
- C04B7/527—Grinding ; After-treatment of ground cement obtaining cements characterised by fineness, e.g. by multi-modal particle size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
- C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu s obsahem obvyklého cementu, jako cementu obsahujícího létavý popílek, struskového cementu a popřípadě kameniva, obsahuje jemný cement a/nebo jemný slínek. Pojivo obsahuje pro výrobu betonu nebo malty, určené pro použití stříkáním za mokra, zejména tunelového betonu, nejméně 5 hmot. % jemného cementu a pro výrobu betonu nebo malty určeného pro stříkání za sucha, zejména tunelového betonu, nejméně 5 hmot. % jemného slínku. Jemný cement a/nebo jemný slínek mají specifický povrch .>=. 12 000 cm.sup.2.n./g podle Blaina, s výhodou 15 000 až 20 000 cm.sup.2.n./g.
ŕ
Description
(57) Anotace:
Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu s obsahem obvyklého cementu, jako cementu obsahujícího létavý popílek, struskového cementuji popřípadě kameniva, obsahuje jemný cement a/nebo jemný stínek. Pojivo obsahuje pro výrobu betonu nebo malty, určené pro použití stříkáním za mokra, zejména tunelového betonu, nejméně 5 % hmotn. jemného cementu, a pro výrobu betonu nebo malty určeného pro stříkání za sucha, zejména tunelového betonu, nejméně 5 % hmotn. jemného slínku. Jemný cement a/nebo jemný slínek mají měrný povrch >12 000 cm2/g podle Blaina, s výhodou 15 000 až 20 000 cm2/g.
CZ 285 665 B6
Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu
Oblast techniky
Vynález se týká hydraulického pojivá pro beton nebo maltu, zejména pro nanášení zpracovávaného betonu nebo malty stříkáním za sucha nebo za mokra, zejména tunelového betonu, s obsahem obvyklého cementu, jako je cement obsahující létavý popílek, struskový cement, a popřípadě kameniva, a s obsahem jemného cementu a,/nebo jemného slínku.
Dosavadní stav techniky
Pojivo podle vynálezu se hodí zejména pro beton nebo maltu nanášený stříkáním (torkretováním), vyhovující požadavkům na ochranu životního prostředí při použití libovolného (známého) stříkacího postupu (za sucha a za mokra). Všeobecně se pojivo podle vynálezu může použít všude tam, kde záleží na rychlém tuhnutí a rychlém dosažení pevnosti. Jako příklady je možné uvést kromě použití betonu a malty nanášené stříkáním použití ve výrobě betonových prefabrikátů, při výrobě dřevovláknitých desek pojených cementem a při výrobě betonových trub.
Stříkaný beton se používá u tak zvaného nového rakouského způsobu stavby tunelů stříkáním za mokra nebo za sucha a je jedním z nejdůležitějších zajišťovacích opatření. Pokud se dosáhne dostatečných pevností v tlaku a tlouštěk vrstev, může být stříkaná betonová vrstva staticky využita pro konečnou tunelovou stavbu. Při stříkání za sucha se mísí vysušené kamenivo s cementem nebo se dodává jako hotová směs na stavbu a teprve tam se u trysky přidává voda. Požadované rychlé ztuhnutí může být dosahováno přidáním (kapalného) urychlovače tuhnutí u trysky, ale také vměšováním práškového urychlovače do směsi cementu a kameniva.
Při stříkání za mokra se cement hotově předmíchává s vlhkým kamenivem a specielním čerpadlem se dopravuje ke stříkací trysce. U trysky se přimíchává urychlovač tuhnutí, aby beton rychle tuhnul.
Dnes obvyklé urychlovače tuhnutí sestávají v podstatě z hydroxidů alkalických kovů, hlinitanů alkalických kovů, uhličitanů alkalických kovů a/nebo zkřemičitanů alkalických kovů. Tyto urychlovače tuhnutí jsou silně alkalické a vedou při neopatrném zacházení k vážným poškozením na zdraví (obzvláště poleptání osob pracujících jako obsluha trysky nebo pracujících na předku). Kromě toho se nesmí tyto urychlovače tuhnutí dostat do spodní vody ani do kanalizace. Dále ovlivňují urychlovače tuhnutí další vývoj pevnosti betonu velmi negativně, neboť se rychlým tuhnutím vytváří velmi pórovitý beton.
Další problém při zpracování (nanášení) stříkaného betonuje třeba uvést tak zvaný zpětný odraz. V důsledku stříkání pod tlakem se beton od stěny a stropu odráží částečně zpět. Tento pochod jednak mění složení stříkané betonové směsi a jednak musí být tato odražená část zcela odstraněna z tunelu, například do sutě. V důsledku vyššího obsahu alkálií vůči normálnímu betonu, vzhledem ke složení urychlovačů tuhnutí, je tento odpad třeba klasifikovat jako zvláštní odpad. Spotřeba materiálu při stříkání v důsledku odrazu značně roste. Aby se dosáhlo definované (požadované) tloušťky vrstvy, je nevyhnutelná zřetelně prodloužená doba stříkání a tím i prodloužené vystavení pracovníků provádějících stříkání zdravotně škodlivým vlivům.
Stříkaný (torkretový) beton tvoří krajní vnější vrstvu tunelu ve styku s horninou a přichází proto často do styku s vodou. V závislosti na množství a chemických vlastnostech vody se mohou ze stříkaného betonu rozpouštět jeho součásti. To je ještě silně podporováno výše zmíněnou pórovitou strukturou betonu, vyvolávanou urychlovači tuhnutí. Především mají alkálie přidávané k urychlování za následek vysokou hodnotu pH odtékající vody. Tato znečištěná voda se
- 1 CZ 285665 B6 v žádném případě nesmí dostat do spodní (pitné) vody a může vést ke škodám v drenážích (vysrážení, další vyluhování).
Byly již také popsány pokusy, jak uvedené problémy řešit. Tak je v rakouském patentovém spisu AT-B-382 859 pro výrobu stříkaného betonu navržen pro stříkaný beton cement prostý síranu vápenatého (tedy slínek mletý bez sádry) s měrným povrchem 2000 až 8000 cm2/g podle Blaina.
Mletý slínek tvrdne při přidání okamžitě a urychlovač tuhnutí tedy není zapotřebí. Podstatnou nevýhodou však je, že může být používáno jen zcela suché kamenivo. Řešení dle rakouského patentového spisu AT-B-382 859 se tedy omezuje na stříkaný beton pro stříkání za sucha. Další nevýhodou pojiv s okamžitým tuhnutím je vysloveně špatný vývoj pevnosti. Navíc je cement pro stříkaný beton podle rakouského patentového spisu AT-B-382 859 velmi málo stálý proti síranovému napadání. Dochází k sekundárním reakčním přeměnám původně vytvořeného kalcium-aluminium-hydrátu (CíAHe) na ettringit. Při této fázové přeměně dochází k silnému zvětšení objemu a tím i k rozpínacím účinkům.
V německém patentovém spisu DE-B-18 00 103, v patentovém spisu USA č. US 4 405 372 a v dalších patentových spisech USA citovaných v posledně jmenovaném spisu je rovněž používán slínek mletý bez sádry, avšak zde s malými přísadami jiných látek zpožďujících tuhnutí, jako methylcelulóza, aminomravenčan nebo aminooctan ve spojení s vápnem.
Podle japonského patentového spisu JP-A-50-98 514 se míchá portlandský cement s rychle tuhnoucím cementem a cementem s velkou počáteční pevností, aby se dosáhlo určitých vlastností. Jako rychle tuhnoucí cement je nazýván výrobek, který obsahuje glukonát sodný a uhličitan sodný. Tyto výrobky jsou škodlivé pro okolní prostředí. Jako portlandský cement je v japonském spisu JP-A-50-98 514 používán normální portlandský cement 475 (měrný povrch podle Blaina 5300 cm2/g), ale nikoli mikrocement.
Podle japonského patentového spisu JP-A-60-180 944 se normální cement smíchává s až 40 % velmi jemného cementu (měrný povrch podle Blaina > 6000 cm2/g, s výhodou 9000 cm2/g podle Blaina) a mísí se s < 30 % vody, aby se vyráběly betonové dílce s velkou počáteční pevností. Přitom se využívají zejména počáteční pevnosti směsi cementu ajemných cementových směsí. Podle japonského patentového spisu JP-A-60-180 944 zůstává nevyužita vysoká reaktivita mikrocementu k extrémnímu urychlování tuhnutí, která je v oblasti použití stříkaného betonu nebo malty mnohem důležitější, než je vysoká pevnost, ani se zde o této vlastnosti nehovoří.
V japonském patentovém spisu JP-A-58-223 652 je navrhována směs normálního portlandského cementu s mikromletým oxidem křemičitým a vápenatým rozpínavým materiálem. Tento posledně jmenovaný materiál obsahuje velký podíl oxidu vápenatého (volné vápno) a CaF2, jakož i slínkovou fázi (1 lCaO.7Al20O3.CaF2) typickou pro některé rychle tuhnoucí cementy. O mikrocementu se zde nehovoří. Také se nepoužívá žádná obzvláště jemná hydraulická fáze. Malta získaná podle japonského patentového spisu JP-A-58-223 652 má být použitelná pro vyplňování spár u betonových stavebních dílců.
Německý patentový spis DE-A-3 503 385 se týká pojivové směsi z portlandského cementu, taveného hlinitanového cementu, vápence a vápenného hydrátu a popisuje přidávání ztekucovacích přísad do betonové směsi a urychlovačů tuhnutí. To je právě jedna ze směsí, které by se měly z ekologických důvodů vyloučit, neboť použitý urychlovač tuhnutí (vodní sklo nebo příbuzná látka) je škodlivý pro životní prostředí. Kromě toho přináší s sebou přidávání taveného hlinitanového cementu pro urychlování tuhnutí známé nevýhody takových směsí (zmenšenou odolnost, menší konečné pevnosti).
-2CZ 285665 B6
V německém patentovém spisu DE-A-2 055 120 je zmínka o přidávání práškovitého urychlovače k cementu ve stříkací tiysce jako o neuspokojivé možnosti urychlování tuhnutí. Spis DE-A2 055 120 uvádí přidávání zbytkového podílu mletého slínku v trysce.
Německý patentový spis DE-A-B 341 493 popisuje míchání normálního portlandského cementu se speciálním vápenatohlinitanovým cementem. Urychlování tuhnutí spočívá v obzvláštních vlastnostech C12A7, nikoliv však v jemnosti mletí jedné ze složek.
Německý patentový spis DE-B-1 211 097 opět popisuje směs portlandského cementu a taveného hlinitanového cementu, jakož i anhydritu. Obzvláštní vlastnosti spočívají v přidávání taveného hlinitanového cementu, avšak nikoliv ve vysoké jemnosti mletí a tím i reaktivitě části pojivové směsi.
Rychlé ztuhnutí má být podle německého patentového spisu DE-A-2 518 799 dosaženo přidáváním suspenze nebo betonové směsi k tavenému hlinitanovému cementu a/nebo kalcium-halogenhlinitanovému cementu bezprostředně u trysky.
Vynález si klade za úkol poskytnout pojivo, při jehož přidání by bylo možné zcela upustit od běžného urychlovače tuhnutí. Přitom by měl být zpětný odraz, když se pojivo používá pro stříkaný (torkretový) beton nebo maltu, výrazně snížen. Přitom má být vysokou lepivostí pojivá rozmíšeného betonu nebo malty možné, aby se produkt dal bez technických změn nanášet oběma dosavadními stříkacími postupy, dodávat mladému betonu větší čas než dosud k tuhnutí a tím do dosáhnout lepší vývoj pevnosti s méně pórů a přes to dosáhnout po 1 až 5 hodinách dostatečných počátečních pevností pro další záběr v tunelovém stavění.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle je podle vynálezu dosaženo tím, že jemný cement a/nebo jemný slínek má odlišnou jemnost mletí od cementu a měrný povrch podle Blaina >12 000 cm2/g, a přičemž pojivo obsahuje 5 až 80 hmotn. % jemného cementu a/nebo jemného slínku.
Podle výhodného provedení má jemný cement a/nebo jemný slínek má měrný povrch 15 000 až 20 000 cm2/g.
Vynález přináší pojivo zejména pro torkretový beton nebo maltu, které se dá zpracovávat jak stříkáním za sucha, tak i stříkáním za mokra bez škodlivých vlivů na životní prostředí. Bylo zjištěno, že tohoto cíle je dosaženo a překvapivě a obzvláště dobře, když se obvyklý cement, kupříkladu v rakouském tunelovém stavitelství v široké míře používaný cement obsahující létavý popílek Flugaschenzement FAZ 20 nebo struskový cement PZ 275 (H) 20 (tunelový cement), smíchá s 5 až 80 hmotn. % specielně vyrobeného cementu nebo slínku velmi vysoké jemnosti mletí (>12000 cm2/g podle Blaina). Pro stříkání za sucha se použije s výhodou velmi jemný slínek, pro stříkání za mokra velmi jemný cement (kupř. pod označením Microcem A nebo Mikrocem B z Heidelberger Zementwerke nebo Microdur od společnosti Dyckerhoff, nebo jaký se dá získat v každé cementárně bez problémů odpovídajícím tříděním). Podle vynálezu se tedy použije směs ze dvou cementů rozdílné jemnosti mletí (stříkání za mokra) nebo směs běžného cementu se slínkem velmi jemné jemnosti mletí (stříkání za sucha).
Přitom se v tomto popisu a v patentových nárocích rozumí pod pojmem jemný cement slínek semletý s přísadou sádry a pod pojmem jemný slínek slínek semletý bez přidání sádry.
Výhodná složení pojivá podle vynálezu jsou uváděna v závislých patentových nárocích.
-3 CZ 285665 B6
Má-li se stříkaný beton nebo malta zpracovávat s pojivém podle vynálezu stříkáním za mokra, je podle vynálezu výhodný způsob, při kterém se beton nebo malta obsahující vodu a kamenivo, jakož i pojivo s obsahem jemného slínku, stříká na plochu, na níž se má nanášet vrstva betonu nebo malty, a který se vyznačuje tím, že jemný slínek se přimíchává teprve bezprostředně před výstupem betonu nebo malty ze stříkacího zařízení. S výhodou se jemný slínek přidává do směsi bezprostředně u stříkací trysky. Zabrání se tak předčasnému ztuhnutí betonu nebo malty.
Příklady provedení vynálezu
Jemné cementy výše uvedených označení mají následující parametry:
Microcem A:
jemnost mletí podle Blaina: okolo 11 000 cm2/g velikost zrna: 95 % < 16 μιη,
Microcem B:
jemnost mletí podle Blaina: okolo 15 000 cm2/g velikost zrna: 100 % < 10 pm %< 8 pm
Dále je prováděno srovnávání 0-vzorku receptury Duriment GK4 (předmíchaná suchá hotová betonová směs cementárny Wietersdorfer + Peggauer Zementwerke) s 5 % běžného urychlovače (Addiment BE-2) na alkalické bázi se vzorky bez urychlovače, ale s náhradou cementu PZ 275 (H) 20 mikrocementem. Přídavně se pracovalo se ztekucovací přísadou (Liquiment firmy Chemie Linz) a bez ní, jakož i s různými mikrocementy (Wietersdorfer Mikrozement, Heidelberger Mikrozement Microcem B), a s cementem Wietersdorfer Mikrozement se sníženým obsahem SO3. Stříkací práce se prováděly ve staveništním měřítku torkretovacím strojem Aliva 242, a to metodou stříkání za sucha. Vodní součinitel (poměr množství vody a pojivá) činil pro směsi bez ztekucovací přísady okolo 0,55, pro směsi se ztekucovací přísadou okolo 0,50.
Receptura torkretového betonu Duriment GK4 má následující parametry (receptura odpovídá v dalším dále uváděné maltové směsi):
největší zrno: 4 mm sypná objemová hmotnost: okolo 1600 kg/m3 začátek tuhnutí: okolo 30 sekund konec tuhnutí: okolo 60 sekund
Urychlovač Addiment BE-2 je alkalický urychlovač tuhnutí (výrobce: Heidelberger Baustofftechnik) na bázi hlinitanu sodného.
Liquiment je ztekucovací přísada na bázi naftalensulfonátové pryskyřice.
Výsledky jsou uvedeny v tabulkách 1 až 3. Tabulka 1 udává charakteristické přísady pojivá jednotlivých vzorků směsí. Tabulka 2 udává pevnosti v tlaku měřené po jednotlivých časových údobích penetrometrem s jehlou 3 mm, a to pro jednotlivé směsi z tabulky 1. Tabulka 3 udává pevnosti v tlaku po dalších časových údobích, měřené na vyvrtaných jádrech, a to opět pro jednotlivé směsi z tabulky 1.
-4CZ 285665 B6
Tabulka 1
| Směs | Urychlovač 5 % BE-2 | Mikrocement | Ztekucovací přísada | |
| 5 | 0 | 5 % BE-2 | - | - |
| 1 | - | 20 % w&p | - | |
| 2 | - | 30 % w&p | - | |
| 3 | - | 30 % w&p | 0,53 % | |
| 10 | 4 | - | 30 % w&p (-SO3) | 0,53 % |
| 5 | - | 50 % w&p | 0,53 % | |
| 6 | - | 75 % w&p | 0,53 % | |
| 7 | - | 100 % w&p | 0,53 % | |
| 8 | - | 30 % Mikrocem B | - |
Poznámky:
Ztekucovací přísada Liquiment w&p je mikrocement následujících parametrů: Blaine: okolo 18 000 cm2/g, velikost zrna: 100 % < 10 pm, 95 % < 8 pm
BE-2 je urychlovač na bázi hlinitanu sodného (obchodní označení Addiment BE-2) w&p(-SO3) je mikrocement s výše uvedenými parametry, přičemž obsah SO3 je vůči normálnímu mikromletému cementu w&p snížen o 3 %
Prach a odraz při 10 až 30 % nejmenší, potom až do 75 % mikrocementu jen prach výše u 100 % 30 mikromletého cementu prach a odraz jako u směsi 0.
Tabulka 2
Směs Pevnosti v tlaku (N/mm2)
| 6min | 15min | 30min | lh | 2h | 3h | 6h | ||
| 0 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | >1,0 | nz | |
| 1 | <0,1 | <0,1 | 0,12 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,7 | |
| 40 | 2 | <0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,7 | >1,2 |
| 3 | <0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,45 | 0,55 | 0,75 | >1,2 | |
| 4 | 0,1 | 0,3 | 0,45 | 0,6 | 0,75 | 0,95 | >1,2 | |
| 5 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,45 | 0,6 | >1,2 | nz | |
| 6 | 0,15 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,8 | >1,2 | nz | |
| 45 | 7 | 0,15 | 0,25 | 0,4 | 0,6 | 0,9 | >1,2 | nz |
| 8 | <0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,45 | 0,6 | 1,1 | >1,2 |
Poznámka:
nz - nezjištěno
Tabulka 3
Směs Pevnosti v tlaku (N/mm2)
| Dl | D3 | D7 | D28 | |
| 0 | 12,5 | 16,5 | 22,0 | 31,0 |
| 1 | 11,0 | 31,5 | 38,0 | 53,5 |
| 2 | 21,0 | 27,0 | 32,8 | 49,0 |
| 3 | 23,0 | 29,0 | 35,0 | 53,0 |
| 4 | 33,0 | 39,0 | 44,5 | 59,0 |
| 5 | 38,2 | 43,0 | 62,0 | 61,0 |
| 6 | 41,0 | 44,0 | 53,0 | 58,0 |
| 7 | 37,0 | 40,0 | 46,0 | 54,0 |
| 8 | 29,0 | 38,5 | 40,5 | 49,0 |
Všemi variantami se daly bez problémů nastříkat tloušťky vrstvy >30 cm v jednom pracovním záběru. Směsi 3 a 4 byly také stříkány nad hlavu. Minimální požadavky na torkretový beton podle směrnice z ledna 1989 (Dl > 5 N/mm2) se dosáhnou bez problémů u všech variant receptury. Počáteční pevnosti až do doby 1 hodiny jsou nižší, než dle dnešního stavu techniky uiychlovaných stříkaných betonů. To je kompenzováno vysokou lepivostí. Od 1 hodiny dochází u stříkaných betonů podle vynálezu k velmi rychlému vývinu pevnosti, která značně přesahuje dosahované hodnoty pevnosti po 24 hodinách u stříkaných betonů vyráběných podle známého stavu techniky.
Stabilizátor Addiment ST2, použitý v maltové receptuře pro stříkací pokusy, je chemicky ether celulózy.
Pro pokusy byla použita následující maltová receptura:
PC 275 (H) 20 kamenivo
Addiment ST 2
170 kg <— náhrada části jemným cementem 0/0,3 90 kg
0,3/0,8 310 kg
0,8/2,0 171 kg
2,0/4,0 250 kg
0,25 kg
Jako výhody pojivá podle vynálezu z hlediska technologie betonu a jeho zpracování je možné uvést:
- menší výtoky,
- vyšší počáteční pevnosti,
- větší stálost proti vlivům okolí a zvětrávání,
- vyšší těsnost,
- lepší ochrana ocelové výztuže proti korozi,
- menší mechanický oděr,
- rychlejší tvrdnutí a
- vyšší reaktivita na přísady do betonu.
Výhodný znak vynálezu je, když se použije pro výrobu cementu pro torkretování cementů nebo slínků, mletých nebo tříděných na měrné povrchy podle Blaina >12 000 cm2/g a zejména 15 000 až 20 000 cm2/g podle Blaina, s obvyklým fázovým složením, jakož i HS-slínku jako příměs obvyklého složení v podílech od 5 % k běžným cementům. Tento torkretovací cement umožňuje dále výrobu ekologicky šetrného stříkaného betonu bez urychlovače obsahujícího alkálie a s minimálním zpětným odrazem při stříkání za sucha, jakož i za mokra.
-6CZ 285665 B6
Jako další zvláštnost směsí cementu a mikromletého cementu podle vynálezu bylo zjištěno, že reagují překvapivě obzvláště silně na běžnou přísadu do betonu, jako například urychlovač. Je-li zapotřebí obzvláště rychlý vývin počáteční pevnosti, může být použit jakýkoli na trhu obvyklý urychlovač (například hydroxidy alkalických kovů, hlinitany alkalických kovů, uhličitany alkalických kovů a/nebo ve vodě rozpustné křemičitany alkalických kovů) pro urychlení tuhnutí. V protikladu k dávkování potřebnému pro normální cementy (často 5 až 7 %) může však být dávkování vzhledem k vysoké reaktivitě mikrocementu použitého ve směsi sníženo o nejméně 75 %. Tak bylo možné v laboratorních pokusech při přímém srovnávání stříkaného betonu pevnostní třídy J3 dosáhnout požadavků směrnice pro torkretový beton s normálním stříkaným betonem pouze při dávkování 6 % urychlovače (hlinitanu sodného), zatímco při náhradě 30 % pojivá mikrocementem mohly být dosaženy odpovídající počáteční pevnosti přidáním pouze 0,8 % stejného urychlovače.
Vynález je možné shrnout následovně. Jedná se o hydraulické pojivo pro beton nebo maltu, s obsahem obvyklého cementu, jako cementu obsahujícího létavý popílek, struskového cementu a popřípadě kameniva, jakož i obsahem jemného cementu a/nebo jemného stínku. Pojivo obsahuje pro výrobu betonu nebo malty určené pro použití stříkáním za mokra, zejména tunelového betonu, nejméně 5 hmotn. % jemného cementu, a pro výrobu betonu nebo malty určeného pro stříkání za sucha, zejména tunelového betonu, nejméně 5 hmotn. % jemného stínku. Jemný cement a jemný slínek mají měrný povrch > 12 000 cm2/g, s výhodou 15 000 až 20 000 cm2/g. Pojivo může být kombinováno s přísadami do betonu. Vysokou reaktivitou mikrocementové složky může být dávkování této přísady do betonu vůči běžným cementům sníženo o nejméně 75 %. Pokud se pojivo podle vynálezu smíchá s obvyklými přísadami do betonu, stačí již dávkování o velikosti 10 až 20 % dávkovačích množství u známých pojiv, aby se docílilo požadovaných změn vlastností.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (8)
1. Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu, zejména beton nebo maltu pro zpracovávání stříkáním za sucha nebo za mokra, s výhodou tunelový beton, s obsahem obvyklého cementu, jako cementu obsahujícího létavý popílek, struskového cementu a popřípadě kameniva, a s obsahem jemného cementu a/nebo jemného slínku, vyznačené tím, že jemný cement a/nebo jemný slínek má jemnost mletí odlišnou od cementu, a měrný povrch větší než 12 000 cm2/g podle Blaina, přičemž pojivo obsahuje 5 až 80 % hmotn. jemného cementu a/nebo jemného slínku.
2. Hydraulické pojivo podle nároku 1, vyznačené tím, že jemný cement a/nebo jemný slínek má měrný povrch 15 000 až 20 000 cm2/g.
3. Hydraulické pojivo podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že obsahuje 10 až 50 % hmotn., zejména 20 až 30 % hmotn. jemného cementu a/nebo jemného slínku.
4. Hydraulické pojivo podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, pro výrobu betonu nebo malty pro zpracování stříkáním za mokra, vyznačené tím, že obsahuje jemný cement.
5. Hydraulické pojivo podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, pro výrobu betonu nebo malty pro zpracování stříkáním za sucha, vyznačené tím, že obsahuje jemný slínek.
-7CZ 285665 B6
6. Hydraulické pojivo podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačené tím, že je smícháno s obvyklými přísadami do betonu.
7. Způsob nanášení stříkaného betonu nebo malty stříkáním za mokra, při kterém se beton 5 nebo malta, voda a popřípadě kamenivo, jakož i pojivo obsahující jemný slínek, podle jednoho z nároků 1, 2, 3, 5 nebo 6, nastříkává na plochu, která se má opatřovat vrstvou betonu nebo malty, vyznačený tím, že se jemný slínek přidává do směsi teprve bezprostředně před výstupem betonu nebo malty ze stříkacího zařízení.
to
8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že se jemný slínek přidává do směsi bezprostředně u stříkací trysky.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT98092A AT397244B (de) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | Hydraulisches bindemittel für beton oder mörtel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ277794A3 CZ277794A3 (en) | 1995-03-15 |
| CZ285665B6 true CZ285665B6 (cs) | 1999-10-13 |
Family
ID=3504194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ942777A CZ285665B6 (cs) | 1992-05-13 | 1993-05-10 | Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0640061A1 (cs) |
| AT (1) | AT397244B (cs) |
| CZ (1) | CZ285665B6 (cs) |
| HU (1) | HU212386B (cs) |
| SK (1) | SK281228B6 (cs) |
| WO (1) | WO1993023342A1 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5695688B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2015-04-08 | サントリー食品インターナショナル株式会社 | 飲料 |
| CZ310246B6 (cs) * | 2018-03-21 | 2025-01-01 | ERC BETON s.r.o. | Způsob pro přípravu betonu |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1211097B (de) * | 1961-07-17 | 1966-02-17 | Heinrich Brim | Sulfatbestaendiger, schnellbindender Spritzmoertel und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE2055120A1 (en) * | 1970-11-10 | 1972-05-18 | Jourdan, Klaus, Dipl.-Ing., 6460 Oyelnhausen | Sprayable concrete compsn - having controlled setting rate and/or shrinkage |
| GB1387075A (en) * | 1972-08-16 | 1975-03-12 | Ass Portland Cement | Early strength cements |
| JPS5652859B2 (cs) * | 1973-12-28 | 1981-12-15 | ||
| DE2518799A1 (de) * | 1975-04-28 | 1976-11-11 | Peter Oskar Dipl In Gutfleisch | Verfahren zum herstellen einer hydraulisch erhaertenden mischung |
| GB2017673B (en) * | 1978-02-15 | 1982-10-06 | Fosroc International Ltd | Hydraulic cement compositions |
| EP0030408B1 (en) * | 1979-12-03 | 1984-12-19 | Imperial Chemical Industries Plc | Hydraulic cement compositions |
| GB2139208B (en) * | 1983-04-29 | 1986-08-28 | Ceskoslovenska Akademie Ved | Hydraulic binding agent |
| JPS60180944A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-14 | 松下電工株式会社 | セメント硬化体の製法 |
| AT381696B (de) * | 1984-10-09 | 1986-11-10 | Perlmooser Zementwerke Ag | Trockenmoertelgemisch |
| DE3503385A1 (de) * | 1985-02-01 | 1986-08-07 | CB-Marner GmbH, 4100 Duisburg | Hydromechanisch foerderbarer fertigmoertel |
| NO162848C (no) * | 1987-09-11 | 1990-02-28 | Elkem As | Fremgangsmaate for tilsetning av silica stoev til en toerr sproeyte-betongblanding. |
| DD271897A1 (de) * | 1988-05-09 | 1989-09-20 | Zuschlagstoffe Natursteine Rat | Schnellhaertende spachtelmasse auf zementbasis |
| US5071484A (en) * | 1990-09-14 | 1991-12-10 | Capitol Aggregates, Inc. | Cementitious compositions and method |
-
1992
- 1992-05-13 AT AT98092A patent/AT397244B/de not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-05-10 WO PCT/AT1993/000078 patent/WO1993023342A1/de active IP Right Grant
- 1993-05-10 CZ CZ942777A patent/CZ285665B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-05-10 EP EP93911654A patent/EP0640061A1/de not_active Withdrawn
- 1993-05-10 SK SK1353-94A patent/SK281228B6/sk unknown
- 1993-05-10 HU HU9403171A patent/HU212386B/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK135394A3 (en) | 1995-04-12 |
| EP0640061A1 (de) | 1995-03-01 |
| AT397244B (de) | 1994-02-25 |
| HUT68973A (en) | 1995-08-28 |
| ATA98092A (de) | 1993-07-15 |
| SK281228B6 (sk) | 2001-01-18 |
| CZ277794A3 (en) | 1995-03-15 |
| HU212386B (en) | 1996-06-28 |
| WO1993023342A1 (de) | 1993-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8257487B2 (en) | Hydraulic binding agent | |
| US8932402B2 (en) | Construction materials binders | |
| AU2011335250B2 (en) | Cement hydrate products for sprayed concrete | |
| EP1159233A1 (en) | Quick setting cement with lime and aluminates | |
| US5350450A (en) | Admixture for concrete mixes | |
| CA1337871C (en) | Quick setting concrete compositions for use as lining construction concrete | |
| EP0402319B1 (en) | Admixture for concrete mixes | |
| JP7350425B2 (ja) | 高耐久性グラウト組成物 | |
| EP3862335A1 (en) | Activator for a slag cement based shotcrete | |
| JPH0337145A (ja) | セメント用急結剤 | |
| EP1680376B1 (en) | Accelerator for hydraulic binder | |
| CZ285665B6 (cs) | Hydraulické pojivo pro beton nebo maltu | |
| JP4617073B2 (ja) | 急硬性材料及び急硬性セメント組成物 | |
| JP3051980B2 (ja) | 高強度コンクリートの覆工方法 | |
| JP3973331B2 (ja) | 急結性セメントコンクリートの施工方法 | |
| JPH11130500A (ja) | 吹付材用急結補助材 | |
| JPH11130499A (ja) | 吹付材用セメント組成物とその吹付施工方法 | |
| JP7493974B2 (ja) | 繊維補強モルタル | |
| EP1242329A1 (en) | Gypsum-rich portland cement | |
| JP2002321959A (ja) | セメントコンクリート、急結性セメントコンクリート、及び調製方法 | |
| WO2024246234A1 (en) | Ground granulated blast furnace slag having enhanced properties | |
| JP2001172062A (ja) | 粉末凝結調整材、セメントコンクリート、急結性セメントコンクリート、及び急結性セメントコンクリートの施工方法 | |
| JP2024127302A (ja) | モルタル組成物及びモルタル | |
| JPH0450265B2 (cs) | ||
| KR20010104764A (ko) | 단면보강 드라이 콘크리트 조성물의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20030510 |