DE19534929B4 - Use of water-soluble salts of citric acid, malic acid or 2-hydroxy-2-methylsuccinic acid as setting accelerator - Google Patents
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Abstract
Verwendung von zumindest 4 Gew.-% von zumindest einem der wasserlöslichen Salze der Zitronensäure, der Äpfelsäure oder der 2-Hydroxy-2-methylbernsteinsäure oder deren Gemische als Abbindebeschleuniger in einer Zubereitung, welche einen hydraulischen Zement enthält, bezogen auf das Gewicht des Zements.use of at least 4% by weight of at least one of the water-soluble Salts of citric acid, the malic acid or 2-hydroxy-2-methylsuccinic acid or mixtures thereof as setting accelerator in a preparation, which contains a hydraulic cement, by weight of the cement.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von bestimmten chemischen Verbindungen als Abbindebeschleuniger bei der Formulierung von rasch abbindenden Zubereitungen.The This invention relates to the use of certain chemical compounds as a setting accelerator in the formulation of rapidly setting Preparations.
Rasch abbindende Zementzubereitungen sind erwünschte und weit verwendete Materialien, insbesondere bei Anwendungen, die als Auskleidungs- und Wiederauskleidungskonstruktionen bekannt sind, wobei eine durchgehende Schicht einer Zementzubereitung von geringer Dicke auf eine Oberfläche aufgetragen wird. Ein üblicher Vorgang, worin rasch abbindende Zubereitungen verwendet werden, ist das "Spritzbetonieren", das Auftragen von Beton auf eine Oberfläche durch Aufsprühen aus einer Düse. Andere Anwendungen von rasch abbindenden Zementzubereitungen umfassen Zement eindickende Verbindungen und rasch abbindende Mörtel. Bei allen diesen Verwendungen muss die Zementzubereitung rasch abbinden, um die Position in der sie angewendet wurde zu behalten.quickly setting cementitious formulations are desirable and widely used Materials, especially in applications that are used as liners and re-lining constructions are known, with a continuous Layer of a cement preparation of small thickness is applied to a surface. A common one Process in which rapid setting preparations are used is the "shotcreting", the application of Concrete on a surface by spraying from a nozzle. Other applications include rapidly setting cement formulations Cement thickening compounds and quick setting mortar. at all these uses, the cement preparation must set quickly, to keep the position in which it was applied.
Der einzelne Abbindebeschleuniger, welcher in rasch abbindenden Zementzubereitungen verwendet wird, wird eine Anzahl von Leistungsmerkmalen beeinflussen, welche für die Industrie von Interesse sind. Das Mittel muss nicht nur ein rasches Abbinden innerhalb einer bestimmten Frist bewirken, dieses rasche Abbinden muss auch mit wirtschaftlich attraktiven Mengen des Abbindebeschleunigers erreicht werden. Zusätzlich ist die rasche Entwicklung von Festigkeitseigenschaften, die nicht einfach wegen des raschen Abbindens entstehen, ein wichtiges Leistungsmerkmal eines Abbindebeschleunigers. Die Fähigkeit eine Frühfestigkeitsentwicklung bis zu einer hohen Endfestigkeit fortzusetzen, ist ebenfalls ein wünschbares Ziel.Of the single setting accelerator, which in rapidly setting cement preparations will affect a number of features, which for the industry are of interest. The remedy does not just have to be one cause rapid setting within a certain period, this Rapid setting must also be done with economically attractive quantities the setting accelerator can be achieved. In addition, the rapid development of strength properties that are not easy because of the rapid Abbindens arise, an important feature of a setting accelerator. The ability an early strength development until to continue to a high final strength is also a desirable one Aim.
Abbindebeschleuniger sind traditionell stark alkalische Lösungen von Silikaten und Aluminaten, die Aluminate neigten dazu bei der Entwicklung einer Frühfestigkeit besser zu sein als die Silikate. Beide sind jedoch ihrer Natur nach ätzend und diese ätzende Beschaffenheit gibt Anlass zu Gesundheits- und Umweltbedenken.accelerator are traditionally strong alkaline solutions of silicates and aluminates, the aluminates tended to develop early strength to be better than the silicates. Both, however, are corrosive and corrosive in nature this corrosive Nature gives rise to health and environmental concerns.
Es ist ein Ziel der Zementtechnik Alternativen zu den gebräuchlichen Abbindebeschleunigern anzubieten und insbesondere nicht ätzende Abbindebeschleuniger bereitzustellen, welche rasche Frühfestigkeitsentwicklungen und andere erwünschte Eigenschaften bewirken.It is a goal of cement technology alternatives to the common ones To provide setting accelerators and in particular non-corrosive setting accelerators which rapid early strength developments and other desired ones Effect properties.
Erfindungsgemäss wurde gefunden, dass wasserlösliche Salze der Zitronensäure, der Apfelsäure (Hydroxy-Bernsteinsäure) und der 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure, insbesondere deren Alkalimetallsalze, ganz besonders als Abbindebeschleuniger in Zementzubereitungen brauchbar sind. Dies ist eine überraschende Erkenntnis, nachdem diese Säuren und ihre Alkalimetallsalze im Stand der Technik als Abbindeverzögerer für Zement bekannt sind.According to the invention was found that water-soluble Salts of citric acid, of malic acid (hydroxy succinic acid) and 2-hydroxy-2-methyl-succinic acid, in particular its alkali metal salts, completely especially useful as setting accelerator in cement preparations are. This is a surprising Knowledge after these acids and their alkali metal salts in the art as setting retarders for cement are known.
Die Erfindung betrifft dementsprechend in einem ihrer wesentlichen Aspekte rasch abbindende Zementzubereitungen, welche hydraulischen Zement und ein wasserlösliches Salz der Zitronensäure, der Apfelsäure oder 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure oder deren Gemische in einem Anteil von mindestens 4 Gew.% des Zements enthalten. Diese Zubereitungen werden zusammen mit genügend Wasser zum hydraulischen Abbinden des Zements verwendet. Sowohl ein rasches Abbinden als auch eine rasche und gute Festigkeitsentwicklung werden mit Hilfe der Erfindung erreicht.The Invention accordingly relates to one of its essential aspects rapidly setting cementitious preparations containing hydraulic cement and a water-soluble one Salt of citric acid, the malic acid or 2-hydroxy-2-methyl-succinic acid or mixtures thereof contain a proportion of at least 4% by weight of the cement. These Preparations are combined with enough water for hydraulic Setting the cement used. Both a quick setting as also a quick and good strength development will help with achieved the invention.
In einer anderen Ausführungsform besteht die erfindungsgemässe Zubereitung im wesentlichen aus hydraulischem Zement und einem wasserlöslichen Salz der Zitronensäure, der Apfelsäure oder 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure oder deren Gemisch in einem Anteil von zumindest 4 Gew.% des Zements.In another embodiment consists of the invention Preparation consisting essentially of hydraulic cement and a water-soluble Salt of citric acid, the malic acid or 2-hydroxy-2-methyl-succinic acid or a mixture thereof in one Proportion of at least 4% by weight of the cement.
Ein Salz der Zitronensäure, der Apfelsäure oder 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure ist zum Zwecke der vorliegenden Erfindung definiert als ein Säuremolekül dessen Säuregruppen sich alle in Salzform befinden, d.i. Tri-Salz im Falle der Zitronensäure und Di-Salz im Falle der Apfelsäure und 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure. Die bevorzugten wasserlöslichen Salzformen sind die Alkalimetallsalze, insbesondere die Natrium, Kalium und Lithiumsalze. Die insbesondere bevorzugten Abbindebeschleuniger sind Natriumzitrat, Kaliumzitrat, Dinatriummalat, Dinatriumzitramalat, Dikaliummalat und Dikaliumzitramalat und deren Gemische, wobei Kaliumzitrat, Dikaliummalat und Dikaliumzitramalat am stärksten bevorzugt werden. Lithiumsalze können in den Fällen bevorzugt werden, in denen eine Alkali-Silikat Reaktion Bedenken bereitet, nachdem wohlbekannt ist, dass Lithiumsalze die Alkali-Silikat Reaktion hemmen.A salt of citric acid, malic acid or 2-hydroxy-2-methyl succinic acid is defined for the purpose of the present invention as an acid molecule whose acid groups are all in salt form, ie tri-salt in the case of citric acid and di-salt in the case of Malic acid and 2-hydroxy-2-methyl succinic acid. The preferred water-soluble salt forms are the alkali metal salts, especially the sodium, potassium and lithium salts. The most preferred setting accelerators are sodium citrate, potassium citrate, disodium malate, disodium citramalate, dipotassium malate, and dipotassium citramalate, and mixtures thereof, with potassium citrate, dipotassium malate, and dipotassium citramalate being the most preferred. Lithium salts may be preferred in cases where an alkali-silicate reaction causes concern after it is well known that lithium salts inhibit the alkali silicate reaction.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Zitronensäure, Apfelsäure und 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure können ohne Weiteres hergestellt werden oder es können im Handel erhältliche Sorten verwendet werden. Die Säuresalze werden zu den Zementzubereitungen vorzugsweise als wässrige Lösungen zugesetzt, im Allgemeinen in Konzentrationen von ungefähr 50 Gew.% des Salzes obzwar die Konzentration nicht kritisch ist. Bei weniger löslichen Salzen, beispielsweise Lithiumsalzen, können die Konzentrationen weniger als 50 Gew.% betragen. Im Allgemeinen werden zumindest 4 Gew.% von wasserlöslichem Zitrat, Malat oder Citramalat Dikaliumsalz der 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure oder deren Gemischen, bezogen auf das Gewicht des hydraulischen Zements, benötigt, um die rasche Abbindewirkung, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, zu erreichen. Falls ein Zitrat, Malat oder Citramalat in Anteilen von 4% und mehr verwendet wird, wird es das Abbinden des Zements rasch beschleunigen. Wesentlich grössere Anteile bis zu 20 Gew.% oder mehr können abhängig von der Endformulierung, den Zielen und den Verwendungsbedingungen eingesetzt werden. Erwünschterweise werden zumindest 5 Gew.% wasserlösliches Zitrat, Malat oder Citramalat, bezogen auf das Gewicht des Zements, verwendet, wobei Anteile von mehr als 10% für die meisten Anwendungen unnötig sind. Vorzugsweise bewegt sich der Anteil von Zitrat, Malat oder Citramalat im Bereich von 5.0 bis 8.5%, insbe sondere von 5.5 bis 8.0%, bezogen auf das Gewicht des hydraulischen Zements. Der Fachmann kann jedoch ohne Weiteres das geeignete Material und dessen Menge in jeder gegebenen Reihe von Umständen ermitteln.The in the present invention used citric acid, malic acid and 2-hydroxy-2-methyl-succinic acid can can be easily manufactured or it can be commercially available Varieties are used. The acid salts are added to the cement compositions, preferably as aqueous solutions, generally in concentrations of about 50% by weight of the salt, although the concentration is not critical. In less soluble Salts, such as lithium salts, may lower the concentrations than 50% by weight. In general, at least 4% by weight of water-soluble Citrate, malate or citramalate dipotassium salt of 2-hydroxy-2-methyl-succinic acid or their mixtures, based on the weight of the hydraulic cement, needed to the rapid setting effect, with the present invention can be achieved. If a citrate, malate or Citramalat is used in proportions of 4% and more, it becomes that Accelerate setting of the cement rapidly. Much larger shares up to 20% by weight or more dependent the final formulation, the objectives and the conditions of use be used. desirably be at least 5 wt.% Water-soluble Citrate, malate or citramalate, based on the weight of the cement, with levels greater than 10% being unnecessary for most applications. Preferably, the proportion of citrate, malate or citramalate moves in the range of 5.0 to 8.5%, in particular from 5.5 to 8.0% on the weight of the hydraulic cement. However, the skilled person can readily the appropriate material and its quantity in any given Set of circumstances determine.
Im Allgemeinen können wasserlösliche Zitrate, Malate und Zitramalate, weitestgehend abhängig von den verwendeten Anteilen, verwendet werden, um ein rasches Abbinden zu bewirken, wie es bei einer Vielzahl von Anwendungen gewünscht wird. So kann eine Abbindezeit von nicht mehr als 20 Minuten gemäss ASTM Methode C 266 ohne weiteres erzielt werden. Abbindezeiten im Bereich von 10 Sekunden bis zu 5 Minuten, vorzugsweise 30 Sekunden bis zu 5 Minuten, wie sie bei Spritzbetonanwendungen üblich sind, werden durch die Zugabe, von wasserlöslichen Zitraten, Malaten oder Citramalaten gemäss der Erfindung leicht erzielt. Wieder befindet sich dies innerhalb des Könnens des Standes der Technik.in the Generally can water-soluble Citrates, malates and citramalates, largely dependent on the Shares used to accelerate setting to effect as desired in a variety of applications. So can a setting time of not more than 20 minutes according to ASTM method C 266 be achieved easily. Setting times in the range of 10 seconds to 5 minutes, preferably 30 seconds to 5 Minutes, as is customary in shotcrete applications, are provided by the Addition, of water-soluble Citrates, Malates or Citramalaten easily achieved according to the invention. Again, this is within the skill of the art.
Der in den erfindungsgemässen Zubereitungen verwendete hydraulische Zement kann aus einem weiten Bereich von im Handel erhältlichen Calcium Aluminium-Silikat Mineralmischungen ausgewählt werden, welche mit Wasser vermischt abbinden werden, um ein hartes Produkt zu ergeben. Der am meisten übliche Typus von hydraulischem Zement ist der Portlandzement, d.i. die Typen I-IV des Portlandzements und zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Portlandzement der bevorzugte hydraulische Zement.Of the in the inventive Preparations used hydraulic cement can be made from a wide Range of commercially available Calcium aluminum silicate mineral mixtures are selected which Hardened with water to give a hard product. The most common type of hydraulic cement is the Portland cement, d.i. the types I-IV of Portland cement and for purposes of the present invention Portland cement is the preferred hydraulic cement.
Zusätzlich zum Zement können die erfindungsgemässen Zubereitungen noch andere Beimischungen, welche üblicherweise in rasch abbindenden Zubereitungen anwesend sind und andere Zementbeimischungen, welche die rasche Abbindefähigkeit der Zubereitung nicht wesentlich stören, enthalten. Ein üblicher Bestandteil einer rasch abbindenden Zubereitung ist ein Zuschlagstoff, insbesondere ein feiner Zuschlagstoff, wie Sand und ähnliches. Zuschlagstoffe in Form von erbsenförmigem Kies (Maximaler Durchmesser 0.95 cm (0.375 inch)) und ähnliche können auch bei Spritzbetonanwendungen bei geeigneten Düsen verwendet werden. Grobe Zuschlagstoffe können ebenfalls bei rasch abbindenden Anwendungen verwendet werden. Bei charakteristischen Anwendungen wird der Anteil des Zuschlagstoffes; beispielsweise des feinen Zuschlagstoffes, wie Quarzsand in einem Gewichtsverhältnis zum Zement von 0.5:1 bis 6:1, insbesondere von 1.2:1 bis 5:1 und ganz besonders von 1.5:1 bis 4.5:1 betragen. Leichtgewichtigere Zuschlagstoffe, wie Perlit und ähnliches können ebenfalls verwendet werden. Eine Vielzahl von Materialien, die nicht als Zuschlagstoffe eingestuft sind, können ebenfalls eingefügt werden. Beispiele sind Silika Fume, Silikone und Fasern, wie Glas- und Stahlfasern. Mittel die für den Zusammenhalt oder das Haften der aufgetragenen Zementzubereitung sorgen, wie Polyvinylalkohole können ebenfalls eingefügt werden.In addition to Cement can the inventive Preparations still other admixtures, which usually in fast-setting Preparations are present and other Zementbeimischungen, which the fast setting ability the preparation does not interfere significantly included. A common one Part of a rapidly setting preparation is an aggregate, in particular a fine aggregate, such as sand and the like. Aggregates in the form of pea-shaped gravel (maximum diameter 0.95 cm (0.375 inch)) and similar can also be used with shotcrete applications with suitable nozzles. rough Aggregates can also be used in rapid setting applications. In characteristic Applications is the proportion of aggregate; for example of the fine aggregate, such as quartz sand in a weight ratio to Cement from 0.5: 1 to 6: 1, in particular from 1.2: 1 to 5: 1 and completely especially from 1.5: 1 to 4.5: 1. Lighter weight aggregates, like perlite and the like can also be used. A variety of materials not as aggregates are classified also inserted become. Examples are silica fume, silicones and fibers, such as glass and steel fibers. Means the for the cohesion or sticking of the applied cement preparation as polyvinyl alcohols can also inserted become.
Der Anteil von Wasser, der in die rasch abbindenden, erfindungsgemässen Zubereitungen eingefügt werden soll, wird abhängig von der besonderen Anwendung und anderen bekannten Faktoren unterschiedlich sein, er wird jedoch stets für das hydraulische Abbinden der Zementzubereitung ausreichend sein. Der Anteil von Wasser, der bei Spritzbetonanwendungen verwendet wird, wird üblicherweise kontrolliert, um unerwünschte Fluidität zu vermeiden. So wird der Antei von Wasser in Spritzbetonzubereitungen üblicherweise von 20% bis 60%, insbesondere von 30% bis 45%, bezogen auf das Gewicht der hydraulischen Zementkomponente schwanken. Nachdem gefunden wurde, dass die wasserlöslichen Zitrate, Malate und Citramalate eine dispergierende Wirkung auf Feststoffe besitzen, kann der Anteil von Wasser geringer sein als andernfalls für bestimmte Anwendungen angegeben. Bei anderen Anwendungen können grössere Anteile von Wasser als beim Spritzbetonieren verwendet werden, um die erwünschte Fluidität zu ergeben. Andere Zementzusätze können ebenfalls verwendet werden, um die gewünschte Fluidität aufrechtzuerhalten, im Allgemeinen werden die Zubereitungen einen raschen Abbindebeginn in nicht mehr als 20 Minuten, vorzugsweise in nicht mehr als 15 Minuten unter dem Einfluss der wasserlöslichen Zitrate, Malate oder Zitramalate erreichen, falls diese in Anteilen von 4 Gew.% des Zements oder mehr angewendet werden.The proportion of water to be included in the rapidly setting preparations of the present invention will vary depending on the particular application and other known factors, but will always be sufficient for the hydraulic setting of the cementitious preparation. The level of water used in shotcrete applications is usually controlled to avoid unwanted fluidity. Thus, the proportion of water in shotcrete compositions will usually vary from 20% to 60%, especially from 30% to 45%, based on the weight of the hydraulic cement component. After it has been found that the water-soluble citrates, malates and citramalates have a dispersing action on solids, the proportion of water may be less than otherwise stated for certain applications. In other applications, greater amounts of water may be used than in shotcreting to give the desired fluidity. Other cement additives can also be used to maintain the desired fluidity, generally the preparations achieve a rapid setting onset in not more than 20 minutes, preferably not more than 15 minutes, under the influence of the water-soluble citrates, malates or citramalates, if used in proportions of 4% by weight of the cement or more.
Die erfindungsgemäßen rasch abbindenden Zubereitungen und die Methoden sind insbesondere bei Spritzbetonanwendungen nützlich. Das Spritzbetonieren kann unter Verwendung einer trockenvermischten Zementzubereitung (Trockenmischsystem) oder einer nassvermischten Zementzubereitung (Nassmischsystem), wie weiter unten beschrieben wird, durchgeführt werden.
- a) Das Trockenmischsystem ist eines, worin trockenvermischter Zement und Zuschlagstoff pneumatisch durch einen Druckschlauch befördert werden, wobei Wasser und ein Abbindebeschleuniger im allgemeinen in der Nähe der Düseneinrichtung oder oberhalb der Düseneinrichtung geradewegs vor dem Eintritt in die Düseneinrichtung zugesetzt werden (der Abbindebeschleuniger kann an der Stelle des Vermischens anstelle in der Nähe der Düse zugesetzt werden, doch ist dieses vergleichsweise selten). Das Gemisch wird auf die beabsichtigte Oberfläche in der Nähe der Düse mittels pneumatischem Aufsprühen aus der Düse unter Druck, beispielsweise mittels Druckluft, aufgetragen. Bei dem Trockenmischsystem ist es schwierig die hinzugefügte Menge von Wasser und dementsprechend das Wasser zu Zement-Verhältnis (nachfolgend als W/Z Verhältnis bezeichnet) zu kontrollieren. Diese Methode hat den zusätzlichen Nachteil, dass Staub entsteht.
- b) Das Nassmischsystem ist ein System, worin der Zement und der Zuschlagstoff in Anwesenheit von Wasser vermischt werden und das Gemisch durch einen Druckschlauch zu einer Düse gepumpt und danach pneumatisch aus der Düse heraus versprüht wird, wobei ein Abbindebeschleuniger innerhalb der Düseneinrichtung oder oberhalb der Düse, gerade vor dem Eintritt in die Düse zugesetzt wird. Es gibt auch Beispiele dieses Systems, worin die Zementzubereitung zu einer Stelle auf mittlerem Wege zwischen der Stelle des Vermischens und der Düse des Druckschlauches gepumpt, eher als pneumatisch befördert, werden kann gefolgt von der pneumatischen Beförderung zwischen dieser mittleren Stelle und der Düse. Das System erlaubt eine gute Kontrolle des W/Z Verhältnisses und lässt wenig Staub entstehen.
- a) The dry mixing system is one in which dry mixed cement and aggregate are pneumatically conveyed through a pressure hose, with water and a setting accelerator being generally added in the vicinity of the nozzle means or above the nozzle means just prior to entry into the nozzle means (the setting accelerator can be applied to the Place of mixing instead of being added near the nozzle, but this is comparatively rare). The mixture is applied to the intended surface near the nozzle by pneumatic spraying from the nozzle under pressure, for example by means of compressed air. In the dry mixing system, it is difficult to control the added amount of water and, accordingly, the water to cement ratio (hereinafter referred to as W / Z ratio). This method has the added disadvantage of producing dust.
- b) The wet mixing system is a system wherein the cement and aggregate are mixed in the presence of water and the mixture is pumped through a pressure hose to a nozzle and then pneumatically sprayed out of the nozzle with a setting accelerator inside the nozzle means or above the nozzle , just before entering the nozzle is added. There are also examples of this system wherein the cementitious formulation may be pumped to a midway point between the point of mixing and the nozzle of the pressure tube, rather than pneumatically conveyed, followed by pneumatic conveying between this central location and the nozzle. The system allows a good control of the W / Z ratio and causes little dust.
Die bei der pneumatischen Beförderung von Zementzubereitungen beim Spritzbetonieren verwendeten Drucke betragen von 413 bis 965 KPa (60 bis 140 psi) und insbesondere 551 bis 827 KPa (80 bis 120 psi).The in pneumatic transport Cement formulations used in shotcreting from 413 to 965 KPa (60 to 140 psi) and especially 551 to 827 kPa (80 to 120 psi).
Eine besonders nützliche Methode zur Verwendung der erfindungsgemässen Abbindebeshleuniger auf Basis der Apfelsäure und der 2-Hydroxy-2-methyl-Bernsteinsäure Spritzbetonieren besteht darin, weniger als eine beschleunigende Menge eines wasserlöslichen Salzes der Apfelsäure oder der Zitra-Apfelsäure beim Zubereiten der Zementzubereitung zuzusetzen und danach eine zusätzliche beschleunigende Menge eines wasserlöslichen Salzes der Apfelsäure oder der Zitra-Apfelsäure in der Nähe der Düse hinzuzufügen, wie dies in der gleichzeitig hängigen US Anmeldung 08/309,277 beschrieben wird. Falls gewünscht, kann ein die Viskosität veränderndes Material, welches in der Lage ist thixotrope Eigenschaften zu vermitteln, zu der Zementzubereitung hinzugefügt werden, wie dies in der vorerwähnten US Anmeldung 08/309,277 beschrieben wird.A especially useful Method for using the setting accelerator according to the invention Base of malic acid and 2-hydroxy-2-methyl succinic acid is shotcreting therein, less than an accelerating amount of a water-soluble one Salt of malic acid or the citric acid during preparation of the cement preparation and then add one additional accelerating amount of a water-soluble salt of malic acid or the citric acid near the nozzle add, like this in the simultaneously pending US Application 08 / 309,277 is described. If desired, can a the viscosity changing Material capable of mediating thixotropic properties be added to the cement preparation, as in the aforementioned US Application 08 / 309,277 is described.
Die nachfolgenden Beispiele stellen lediglich die Erfindung dar und sie haben nicht die Absicht diese zu beschränken. In den Beispielen sind die Abbindezeiten und die Druckfestigkeitsmessungen in Übereinstimmung mit den Methoden der American Society for Testing and Materials C 266 und C 109. Alle Messungen wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. In den Beispielen sind die Abbindezeiten von dem Zeitpunkt der Vermischung der Zitrate, Malate und Zitramalate mit dem Zement festgehalten.The Examples below represent only the invention and they do not intend to restrict it. In the examples are the setting times and the compressive strength measurements in accordance using the methods of the American Society for Testing and Materials C 266 and C 109. All measurements were performed at room temperature. In Examples are the setting times from the time of mixing of citrates, malates and citralates with the cement.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
Der Vermischungsvorgang simuliert den Zeitmassstab des Nassgemisch-Spritzbetonierens in der Weise, dass der Mörtel vorgemischt und der bei der Düse hinzugefügte Spritzbetonbeschleuniger mit dem Mörtel nur während eines kurzen Augenblicks vermischt wird.Of the Mixing process simulates the time scale of wet mix shotcreting in the way that the mortar premixed and the at the nozzle added Shotcrete accelerator with the mortar only for a brief moment is mixed.
In
einem Plastikbeutel werden 3000 g Mörtelgemisch (trockene Bestandteile),
welches aus 590 g üblichem
Portlandzement, 30 g Silika Fume und 2380 g Quarzsand besteht vermischt.
Ungefähr
75% von insgesamt 206.5 g Anmachwasser werden in die Mischschüssel des
Hobart Laboratoriummischers gegeben. Die vermischten trockenen Bestandteile
werden anschliessend hinzugefügt.
Der Mischer wird mit geringer Geschwindigkeit gestartet und der
Mörtel
wird während
zwei Minuten vermischt. Während
dieser Zeit werden 35.4 g Kaliumzitrat (6 Gew.% des Zements) im
verbliebenen Anmachwasser gelöst.
Dieses wird am Schluss des ursprünglichen
Zweiminutenmischzyklus in die Mischschüssel gegeben und der Mörtel wird
während
einer weiteren Minute vermischt. Die Untersuchungsmuster werden
danach sofort in Formen gegossen. Abbindezeit- und Druckfestigkeitsmessungen
werden gemäss
den Methoden der American Society for Testing and Materials C 266
und C 109 mit folgenden Resultaten durchgeführt.
Abbindezeit 
Schluss:
7 Minuten
Druckfestigkeit α 16°C(61°F)
setting time
Final: 7 minutes
Compressive strength α 16 ° C (61 ° F)
BEISPIEL 2EXAMPLE 2
Das
Beispiel 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, dass der Versuch bei
einer Temperatur von 10.74°C (51.3°F) durchgeführt und
der Anteil des Kaliumzitrats auf 8 Gew.% des Zements erhöht wird.
Die Abbindezeiten und Festigkeitseigenschaften sind gemäß ASTM C
266 und C 109 die folgenden.
Abbindezeit 
Schluss:
5 Minuten
Druckfestigkeit 
setting time
Final: 5 minutes
Compressive strength
BEISPIEL 3EXAMPLE 3
Bei
Zementleimversuchen (100 g Portlandzement und 35 g entionisiertes
Wasser) werden 5% Kaliumzitrat und 5% Lithiumzitrat (bezogen auf
das Gewicht des Zements) mit folgenden Abbindezeiten, die vom Vicat Nadelapparat
festgehalten werden, individuell beurteilt. 
BEISPIEL 4EXAMPLE 4
Gemäß dem Allgemeinen Verfahren des Beispiels 1 wird ein Spritzbetongemisch hergestellt, welches 122 g Ashgrove Typus I Portlandzement, 220 g Quarzsand, 40 g Wasser und 7 g Kaliumzitrat enthält. Der Sand und der Zement werden zusammengemischt und anschliessend mit einer Lösung des Zitrats in Wasser vermischt. Die gebildete Zubereitung besitzt ein Anfangsabbindevermögen von 30 Sekunden (ASTM C 266) und eine Einstundendruckfestigkeit von 1800 psi (ASTM C 109).According to the general Process of Example 1, a shotcrete mixture is prepared, which 122 g Ashgrove Type I Portland cement, 220 g quartz sand, Contains 40 g of water and 7 g of potassium citrate. The sand and the cement are mixed together and then with a solution of the Citrate mixed in water. The formed preparation has a Anfangsabbindevermögen of 30 seconds (ASTM C 266) and an initial compression strength of 1800 psi (ASTM C 109).
BEISPIEL 5EXAMPLE 5
In
einem Plastikbeutel werden 2775 g Mörtelmischung (trockene Bestandteile),
welche aus 740 g üblichem
Portlandzement und 2035 g Quarzsand besteht, zusammengemischt. Annähernd 50%
von insgesamt 333 g Anmachwasser werden in eine Mischschüssel eines
Hobart Laboratoriummischers gegeben. Die vermischten trockenen Bestandteile
werden anschliessend hinzugefügt.
44.4 g Dikaliummalat (6 Gew.% des Zements) werden im verbliebenen
Anmachwasser gelöst
und in die Mischschüssel
gegeben. Der Mörtel
wird anschliessend während
drei Minuten vermischt. Die Untersuchungsmuster werden danach sofort
in Formen gegossen es wird festgestellt, dass sie die folgenden
Eigenschaften besitzen:
Anfangsabbindezeit: 7 Minuten
Endabbindezeit:
9 Minuten
Druckfestigkeit PSI(MPa):
Initial binding time: 7 minutes
Final binding time: 9 minutes
Compressive strength PSI (MPa):
BEISPIEL 6EXAMPLE 6
Ein
gemäss
ASTM C 109 hergestelltes Mörtelgemisch
wird so zubereitet, dass es 8.5% Dikaliummalat, bezogen auf das
Gewicht des Zements, bei einem Wasser zu Zement-Verhältnis von
0.45 enthält
und es wird festgestellt, dass es die folgenden Eigenschaften besitzt:
Anfangsabbindezeit:
4 Minuten
Endabbindezeit: 6.5 Minuten
Druckfestigkeit
PSI (MPa)
Initial binding time: 4 minutes
Final binding time: 6.5 minutes
Compressive strength PSI (MPa)
BEISPIEL 7EXAMPLE 7
Ein
gemäss
ASTM C 109 hergestelltes Mörtelgemisch
wird so zubereitet, dass es 8% Natriumzitramalat, bezogen auf das
Gewicht des Zements, bei einem Wasser zu Zement-Verhältnis von
0.40 enthält
und es wird festgestellt, dass es die folgenden Abbindezeiten besitzt:
Abbindebeginn:
3 Minuten
Abbindeende: 5 Minuten.A mortar mix prepared according to ASTM C 109 is formulated to contain 8% sodium citramalate, by weight of the cement, at a water to cement ratio of 0.40, and is found to have the following setting times:
Start of setting: 3 minutes
End of setting: 5 minutes.
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