DE3005896C2

DE3005896C2 -

Info

Publication number: DE3005896C2
Application number: DE3005896A
Authority: DE
Inventors: Arnold Morry Potomac Md. Us Rosenberg; James Michael Ellicott City Md. Us Gaidis
Original assignee: WR Grace and Co Conn
Current assignee: WR Grace and Co Conn
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1990-08-23
Also published as: FI800677A; BR8001250A; AU5611980A; MX154260A; NO151544C; BE882110A; CH645872A5; AR227388A1; MY8400341A; DE3005896A1; AU528193B2; SG48783G; ZA801164B; DK157918B; FR2460901B1; DK94780A; FR2460901A1; JPS55154368A; DK157918C; NO800637L

Description

Die Erfindung betrifft eine Betonzusammensetzung mit einer im wesentlichen vollständigen Verhinderung der Korrosion von eingelagerten Metallteilen über lange Zeiträume, wobei die Betonzusammensetzung hydraulischen Zement mit einer Blaine- Feinheit zwischen 3200 und 5000 cm², Sand, Zuschlagstoff, Wasser, Calciumnitrit und gegebenenfalls übliche Zusätze enthält.The invention relates to a concrete composition with a essential complete prevention of corrosion from stored metal parts over long periods, the Concrete composition hydraulic cement with a blaine Fineness between 3200 and 5000 cm², sand, aggregate, water, Contains calcium nitrite and, where appropriate, conventional additives.

Unter Verwendung von hydraulischen Zementen, von denen Portlandzement der üblichste ist, hergestellte Betons werden als Baukomponenten in verschiedenen Anwendungsgebieten wie bei der Erstellung von Straßen, Brücken, Gebäuden, mehrstöckigen Parkhäusern und ähnlichen verwendet. Um die Eigenschaften des Betons zu verbessern, so daß er auf den genannten Gebieten eingesetzt werden kann, wird der Beton üblicherweise mit darin eingebrachten, verstärkend wirkenden Eisen- oder Stahlstrukturen verwendet. Diese verstärkend wirkenden Metallstrukturen, die gewöhnlich in Form von Metallstäben oder -stangen eingesetzt werden, sind dem Angriff verschiedener korrodierender Substanzen ausgesetzt, die in dem Beton enthalten sind oder auch von außen einwirken wie Chloride und ähnliche, die üblicherweise zur Entfernung von Eis und Schnee von Straßen, Brücken, Fußwegen und ähnlichen verwendet werden. Darüber hinaus sind derartige Baumaterialien bei Verwendung in Küstennähe den korrodierend wirkenden Salzen aus der Umgebung ausgesetzt. Die Reparatur und der Einsatz derartiger Strukturen, die aufgrund von Korrosion zerstört sind, ist sehr aufwendig und erfordert in bestimmten Fällen die vollständige Erneuerung der Struktur, da diese für die vorgesehene Verwendung ungeeignet ist.Using hydraulic cements, one of which Portland cement is the most common to be made concrete as building components in different Areas of application as in the creation of Roads, bridges, buildings, multi-storey car parks and similar uses. To the properties of the concrete too improve so that he is used in the areas mentioned the concrete is usually included in it introduced, reinforcing iron or steel structures used. These reinforcing metal structures, usually in the form of metal bars or -bars are used to attack different exposed to corrosive substances in the concrete are contained or also act from the outside like Chlorides and the like, usually used for removal of ice and snow from roads, bridges, footpaths and similar can be used. In addition, there are Building materials when used near the coast are corrosive exposed to local salts. The Repair and use of such structures due to destroyed by corrosion is very expensive and requires complete renewal in certain cases of the structure as this is for the intended use is unsuitable.

Im Rahmen von Versuchen der beschriebenen Korrosion bei Betonkonstruktionen entgegenzuwirken, sind verschiedene die Korrosion verhindernde Mittel vorgeschlagen worden, die als Zumischungen bei der Betonherstellung verwendet werden sollen. So ist beispielsweise in der JP-OS 33-940 (veröffentlicht am 15. 2. 1958; Anmeldetag 27. 12. 1955, Aktenzeichen 30-33 777) die Verwendung von Natriumnitrit beschrieben. Diese Patentanmeldung lehrt, das Natriumnitrit während des Mischens zu Zement und Beton gegeben werden kann, um die Korrosion von verstärkenden Eisen- und Stahlstangen und -rahmen zu verhindern. Als Zuschlagstoff wurde Seesand verwendet.As part of tests of the described corrosion Counteracting concrete structures are different anti-corrosion agents have been proposed which are used as admixtures in the manufacture of concrete should be. For example, in JP-OS 33-940 (published February 2, 1958; filing date December 27, 1955, Case number 30-33 777) the use of sodium nitrite described. This patent application teaches the sodium nitrite added to cement and concrete during mixing can be to the corrosion of reinforcing iron and to prevent steel bars and frames. As an aggregate sea sand was used.

In der US-PS 32 10 207 ist die Verwendung von Mischungen aus Calciumformiat und untergeordneten Mengen bestimmter Nitrite oder Chromate als Korrosionsschutzmittel beschrieben, welche als Beschleuniger in Zementen verwendet werden. In US-PS 32 10 207 is the use of mixtures from calcium formate and minor amounts of certain Nitrites or chromates are described as anti-corrosion agents, which are used as accelerators in cements.

In der US-PS 34 27 175 ist die Verwendung von Calciumnitrit als ein Beschleunigungsmittel beschrieben, das teilweise die Korrosion in Alit-Zementen inhibiert. Das Calciumnitrit kann untergeordnete Mengen an Natriumnitrit enthalten und zusammen mit Calciumchlorid und anderen Beschleunigungsmitteln verwendet werden.In US-PS 34 27 175 is the use of calcium nitrite described as an accelerator that partially inhibits corrosion in alite cements. The calcium nitrite may have minor amounts of sodium nitrite included and along with calcium chloride and others Accelerators are used.

In der US-PS 38 01 338 ist die Verwendung einer Mischung von Calciumformiat und Natriumnitrit als Zusatz zu Zement beschrieben, der metallische Verstärkungen enthält. Es ist angegeben, daß die Druckfestigkeit und die Sulfatbeständigkeit verbessert sind und daß die Mischung "eine positive Korrosionshemmung" besitzt.In US-PS 38 01 338 is the use of a mixture of calcium formate and sodium nitrite as an additive to cement described, which contains metallic reinforcements. It it is stated that the compressive strength and the sulfate resistance are improved and that the mixture "a positive corrosion inhibition ".

Aus der DE-OS 27 29 580 ist schließlich eine Zement enthaltende Mischung mit einem Gehalt an Zement und Zuschlagstoffen bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Calciumnitrit enthält, während die Zuschlagstoffe Natriumchlorid enthalten. Diese Druckschrift lehrt, daß Calciumnitrit in Zementmischungen in einer Menge von 0,1 bis 10% vorhanden sein kann. Dabei sind Mengen von 0,1 bis 1% ganz besonders bevorzugt. Im einzelnen heißt es dazu, daß Calciumnitritmengen von mehr als 0,8% zu keiner weiteren Verringerung der Korrosion führen. Eine Anregung, mindestens 2 Gew.-% Calciumnitrit in hochfestem Beton mit eingelagerten Metallteilen zu verwenden, ist dieser Druckschrift offensichtlich nicht zu entnehmen. Vielmehr geht ihre Lehre in eine andere Richtung. From DE-OS 27 29 580 is finally a cement Mixture containing cement and aggregates known which is characterized in that it contains calcium nitrite, while the additives contain sodium chloride. These Document teaches that calcium nitrite in cement mixtures in an amount of 0.1 to 10% may be present. Are Amounts of 0.1 to 1% are particularly preferred. In detail It states that calcium nitrite amounts to more than 0.8% no further reduction in corrosion. A suggestion at least 2% by weight calcium nitrite in high strength concrete to use stored metal parts is this document obviously not evident. Rather, their teaching goes in another direction.

Es wurde gefunden, daß die Verwendung von Natriumnitrit, wie sie in einigen der oben angegebenen Druckschriften beschrieben ist, zu negativen Ausblüheffekten führt und die Alkali- Zuschlagstoff-Reaktion in der Betonmischung fördert und deshalb ein schlechtes Korrosionsschutzmittel ist. Gemäß der Lehre bestimmter Druckschriften ist Calciumnitrit ein Korrosionsschutzmittel bei Verwendung in jeder Art von Zementmischungen. Es wurde jedoch gefunden, daß Calciumnitrit nur eine minimale Korrosionsbeständigkeit liefert, wenn es in der beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Weise verwendet wird.It has been found that the use of sodium nitrite, as in some of the publications cited above negative blooming effects leads and the alkali Aggregate reaction in the concrete mix promotes and therefore is a poor anti-corrosion agent. According to the Calcium nitrite is a teaching of certain publications Corrosion inhibitor when used in any kind of Cement mixes. However, it was found that calcium nitrite provides minimal corrosion resistance, if it is in the described and from the state of the Technology known way is used.

Die Bereitstellung eines hochwirksamen Korrosionsschutzmittels oder einer Zementmischung, die die Korrosion von darin enthaltenen Metallstücken über ausgedehnte Zeiträume im wesentlichen vollständig inhibiert, wird deshalb von der Bauindustrie und anderen Industrien, die derartiges Material verwenden, stark gefordert.The provision of a highly effective anti-corrosion agent or a cement mix that prevents the corrosion of pieces of metal contained therein for extended periods of time is therefore essentially completely inhibited from the construction industry and other industries that do Use material, very demanding.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Betonzusammensetzung zu schaffen, die hinsichtlich der darin enthaltenen Metallstücke eine im wesentlichen vollständige Verhinderung der Korrosion über lange Zeiträume liefert. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Betonzusammensetzung zu schaffen.The invention is accordingly based on the object to create a concrete composition with respect to the therein contained metal pieces a substantially complete Prevention of corrosion for long periods delivers. The invention is also based on the object a method for producing such To create concrete composition.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine Betonzusammensetzung gemäß Hauptanspruch. Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Betonzusammensetzung eine innige Mischung aus einem hydraulischen Zement, Zuschlagstoff und Sand zur Bildung einer hochfesten Betonmischung, die nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 34,3 N/mm² besitzt, sowie Calciumnitrit in einer Menge von mindestens 2%, bezogen auf das Trockengewicht des Zements.The invention therefore relates to a concrete composition according to main claim. The invention preferably contains Concrete composition is an intimate mix of a hydraulic Cement, aggregate and sand for Formation of a high-strength concrete mix after 28 days has a compressive strength of at least 34.3 N / mm², as well as calcium nitrite in an amount of at least 2%, based on the dry weight of the cement.

Die Zementkomponenten in den erfindungsgemäßen Betonmischungen sind hydraulische Zemente wie z. B. Portlandzement. Diese Zemente sind allgemein bekannt und werden durch Calcinieren einer Mischung von Kalkstein und Ton unter Bildung von Klinker und anschließendes Mahlen des Klinkers zu einem feinen Pulver hergestellt. Die in Portlandzement hauptsächlich zu findenden Verbindungen sind Tricalciumsilikat, Dicalciumsilikat, Tricalciumaluminat und Tetracalciumaluminoferrit. Von den Tricalcium- und Dicalciumsilikaten nimmt man an, daß sie die hauptsächlichen Bindungsbestandteile im Portlandzement sind. Beim Vermischen mit Wasser bildet Tricalciumsilikat ein Calciumsilikathydrat, bekannt als Tobermorit-Gel, und Calciumhydroxid. Das Dicalciumsilikat bildet beim Kontakt mit Wasser ähnliche Produkte, aber mit einer sehr viel geringeren Reaktionsgeschwindigkeit. Das Tricalciumsilikat mit der größeren Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt in großem Ausmaß die Abbindegeschwindigkeit des Zements. Um derartige Materialien für verschiedene Verwendungszwecke einsetzen zu können, sind im Handel Portlandzemente mit verschiedenen Abbindegeschwindigkeiten erhältlich. Üblicherweise werden vier allgemeine Typen von Portlandzement hergestellt, die hauptsächlich in den relativen Mengen an Tricalciumsilikat und Dicalciumsilikat variieren. Die Anteile der Hauptverbindungen in jedem dieser Zementtypen sind in Tabelle I wiedergegeben. The cement components in the concrete mixtures according to the invention are hydraulic cements such as B. Portland cement. These cements are well known and are by calcining a mixture of limestone and clay to form clinker and then grinding the Clinkers made into a fine powder. The one in Portland cement are mainly found compounds Tricalcium silicate, dicalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite. From the tricalcium and Dicalcium silicates are believed to be the main ones Binding components in Portland cement are. At the When mixed with water, tricalcium silicate forms a calcium silicate hydrate, known as tobermorite gel, and calcium hydroxide. The dicalcium silicate forms on contact with Products similar to water, but with a much lower one Reaction speed. The tricalcium silicate with the greater reaction rate determined in large Extent the setting speed of the cement. To such Use materials for different purposes to be able to trade in Portland cement different setting speeds available. Usually are four general types of Portland cement manufactured mainly in relative quantities of tricalcium silicate and dicalcium silicate vary. The proportions of the main compounds in each of these types of cement are shown in Table I.

Tabelle I Table I

Betonbauelemente sind verschiedenen korrodierend wirkenden Umgebungen ausgesetzt. In einigen Fällen ist die korrodierende Umgebung ein Bestandteil des Betons wie z. B. bei der Verwendung von Calciumchlorid als Beschleunigungsmittel oder die Verwendung von Chlorid enthaltenden Materialien oder Chlorid enthaltendem Wasser. Andere korrodierende Umgebungen können auch von außerhalb einwirken, wie z. B. aufgrund der Verwendung von Calciumchlorid und/oder Salz bei der Schnee- und Eisentfernung, bei der Einwirkung von Salzsprühnebeln oder -lösungen und ähnlichen. Derartige Umgebungen führen zur Korrosion von Metallstücken, die sich im Beton oder in Berührung mit dem Beton befinden. Die Erfindung liefert nunmehr eine Betonzusammensetzung, bei der eine derartige Korrosion verhindert wird.Concrete components are various corrosive Environments exposed. In some cases it is corrosive environment a part of the concrete like e.g. B. when using calcium chloride as an accelerating agent or the use of chloride containing Materials or water containing chloride. Other corrosive environments can also act from outside, such as B. due to the use of calcium chloride and / or salt when removing snow and ice during the Exposure to salt spray or solutions and the like. Such environments lead to corrosion of Pieces of metal that are in the concrete or in contact with the concrete. The invention now provides one Concrete composition in which such Corrosion is prevented.

Die kritischen Faktoren, von denen angenommen wird, daß sie wesentlich zu dem überraschenden Ergebnis einer im wesentlichen vollständig unterdrückten Korrosion von Metallstücken in Beton über ausgedehnte Zeiträume beitragen, sind die Verwendung einer hochfesten Betonmischung, die nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 34,3 N/mm² besitzt, in Kombination mit Calciumnitrit, das bezogen auf das Gewicht der trockenen Betonmischung in einer Menge von mindestens 2 Gew.-% eingesetzt wird.The critical factors believed to be they significantly contribute to the surprising result of an im essentially completely suppressed corrosion of metal pieces contribute in concrete over extended periods of time, are using a high strength concrete mix, which after 28 days has a compressive strength of at least 34.3 N / mm², in combination with calcium nitrite, has based on the weight of the dry concrete mix in an amount of at least 2 wt .-% is used.

Die Erfindung betrifft insbesondere Betonzusammensetzungen im Gegensatz zu Zementpasten oder Mörtelmischungen, wobei Zementpasten aus einem hydraulischen Zement und Wasser und die Mörtelmischungen aus einem hydraulischen Zement, Sand und Wasser zusammengesetzt sind. Diese Materialien besitzen nicht die hohe Festigkeit und die damit verbundenen Eigenschaften, die für die erfindungsgemäße Zusammensetzung erforderlich sind.The invention particularly relates to concrete compositions in Contrary to cement pastes or mortar mixtures, whereby Cement pastes made from a hydraulic cement and water and the mortar mixes from a hydraulic cement, Sand and water are composed. These materials do not have the high strength and the associated Properties necessary for the composition according to the invention required are.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung erfordert die Verwendung einer Betonzusammensetzung die nach 28 Tagen eine hohe Druckfestigkeit von mindestens 34,3 N/mm² bestimmt nach Standardverfahren (siehe z. B. die entsprechenden ASTM-Normen), besitzt. Der Beton ist eine Mischung aus hydraulischem Zement, Sand und Zuschlagstoff in Form einer Trockenmischung, die fertig für die Vermischung mit Wasser ist um die Hydratation zu bewirken. The composition of the invention requires use a concrete composition that has high compressive strength after 28 days of at least 34.3 N / mm² determined according to standard methods (see e.g. the corresponding ASTM standards), owns. The concrete is a mix of hydraulic Cement, sand and aggregate in shape a dry mix that is ready for mixing with Water is used to effect hydration.

Die erforderliche große Festigkeit der Betonzusammensetzung kann nach jeder von verschiedenen Methoden oder durch eine Kombination derartiger Methoden erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch Variation (a) des Verhältnisses von Wasser zu hydraulischem Zement bei der Betonherstellung, (b) des Zementgehalts (c) der Zusammensetzung des hydraulischen Zements, insbesondere des Silikatgehalts desselben, (d) der Feinheit der Teilchengröße des verwendeten hydraulischen Zements und (e) der Größe und Verteilung des verwendeten Zuschlagstoffs erfolgen.The required high strength of the concrete composition can by each of different methods or by one Combination of such methods can be achieved. This can, for example, by variation (a) of the ratio from water to hydraulic cement in concrete production, (b) the cement content (c) the composition the hydraulic cement, especially the Its silicate content, (d) the fineness of particle size the hydraulic cement used and (e) the Size and distribution of the aggregate used respectively.

Hochfeste Betonmischungen, wie sie erfindungsgemäß erforderlich sind, können erhalten werden, indem das Verhältnis von Wasser zu Zement während des Vermischens der Komponenten so niedrig wie möglich gehalten wird. Das Wasser/Zement-Verhältnis sollte 0,25 bis 0,5 und vorzugsweise 0,25 bis 0,45 betragen. Dieses Verhältnis kann ohne Verlust an Mischfähigkeit durch die Verwendung von herkömmlichen Wasserbedarfsverringerungsmitteln und/oder Superplastifizierungsmitteln in bekannter Weise und Mengen weiter erniedrigt werden.High-strength concrete mixtures, as required according to the invention are can be obtained by the ratio from water to cement while mixing the Components are kept as low as possible. The Water / cement ratio should be 0.25 to 0.5 and preferably 0.25 to 0.45. This relationship can be without Loss of mixability through the use of conventional ones Water reducing agents and / or superplasticizers in a known manner and in quantities be further humiliated.

Der einzusetzende Beton sollte einen hohen Zementgehalt besitzen, d. h. etwa 162 bis 294 kg Zement pro m³ Beton und vorzugsweise etwa 195 bis 294 kg Zement/ m³ Beton. Geeignete Zementmischungen sind hydraulische Zemente mit einem hohen Gehalt an Silikatkomponente. Die Silikatkomponenten in Form von Tricalciumsilikat (C₃S) und Dicalciumsilikat (C₂S) sollten zusammen etwa 50 bis 90% und vorzugsweise etwa 65 bis 90% ausmachen.The concrete to be used should have a high cement content own, d. H. about 162 to 294 kg of cement per m³ of concrete and preferably about 195 to 294 kg cement / m³ of concrete. Suitable cement mixes are hydraulic Cements with a high content of silicate components. The silicate components in the form of tricalcium silicate (C₃S) and dicalcium silicate (C₂S) should total about 50 make up to 90% and preferably about 65 to 90%.

Ein weiterer Faktor, der zur erforderlichen hohen Festigkeit der resultierenden Betonmischung beiträgt, ist die Feinheit der Teilchen des verwendeten Zements. Dementsprechend besitzt der Zement eine Blaine-Feinheit zwischen etwa 3200 und 5000 und vorzugsweise zwischen 3200 und 4000 cm²/g.Another factor contributing to the high strength required of the resulting concrete mix is Fineness of the particles of the cement used. Accordingly owns the cement has a Blaine fineness between about 3200 and 5000 and preferably between 3200 and 4000 cm² / g.

Der Sand und der Zuschlagstoff sollten die Spezifikationen, wie sie in der American Concrete Institute (ACI) Publication 211 niedergelegt sind, erfüllen. Hochfester Beton wird erhalten durch Verwendung einer maximalen Menge an großem Zuschlagstoff mit einer stetigen Abstufung der Zuschlagstoff- und Sandteilchen bis nahe der Teilchengröße des Zements, um Hohlräume in der fertigen Betonformation im wesentlichen vollständig auszuschließen.The sand and aggregate should Specifications as in the American Concrete Institute (ACI) Publication 211 are met. High strength concrete is obtained by using a maximum amount of large aggregate with a constant gradation of the aggregate and sand particles up close to the particle size of the cement to create voids in the finished concrete formation essentially completely excluded.

Die Zusammensetzung sollte im wesentlichen homogen und verdichtet hergestellt werden.The composition should be essentially homogeneous and compact getting produced.

Die Verwendung von Calciumnitrit in bestimmten Mengen in Verbindung mit den oben beschriebenen Betons führt zu einer Zusammensetzung, die unerwarteter Weise die Korrosion von darin enthaltenen Metallstücken über einen ausgedehnten Zeitraum im wesentlichen vollständig verhindert und dadurch eine verlängerte Lebensdauer und die Vermeidung von Reparaturen an Betonkonstruktionen aus derartigen Zusammensetzungen ermöglicht. Die erforderliche Menge an Calciumnitrit beträgt mindestens 2 bis 3%, bezogen auf das Gewicht des Zements. Höhere Mengen können verwendet werden, wenn dies wirtschaftlich sinnvoll ist. Über 5% hinausgehende Mengen werden als nicht erforderlich angesehen.The use of calcium nitrite in certain amounts in Connection with the concrete described above results in a composition that unexpectedly corrodes the pieces of metal contained therein over an extended Period essentially completely prevented and thereby an extended lifespan and the avoidance of Repairs to concrete structures made from such compositions enables. The required amount of calcium nitrite is at least 2 to 3%, based on the weight of the Cement. Higher amounts can be used if this makes economic sense. More than 5% Quantities are considered unnecessary.

Das Calciumnitrit kann dem Beton auf verschiedene Weise zugesetzt werden. Es kann dem Zementklinker vor dem Mahlen zugegeben und gründlich mit dem Zement in der Mahlstufe vermischt werden. Das Calciumnitrit kann aber auch zu der trockenen Betonzusammensetzung gegeben und mit dieser gründlich vermischt werden. Weiterhin kann das Calciumnitrit in dem Wasser aufgelöst werden, das zur Bildung der Betonzusammensetzung verwendet wird. Auch kann die Betonzusammensetzung mit Wasser vorgemischt und dann mit dem Calciumnitrit vermischt werden. Grundsätzlich kann jedes Mischverfahren verwendet werden, das eine im wesentlichen gleichförmige Vermischung des Calciumnitrits mit der Betonzusammensetzung der Ausbildung einer gehärteten Zusammensetzung erlaubt.The calcium nitrite can the concrete in different ways be added. It can be the cement clinker before grinding added and thoroughly with the cement in the grinding stage be mixed. The calcium nitrite can also lead to the given dry concrete composition and with this thoroughly be mixed. Furthermore, the calcium nitrite in the Water will dissolve to form the concrete composition is used. The concrete composition can also be used Water premixed and then mixed with the calcium nitrite will. Basically, any mixing process be used, which is a substantially uniform Mixing the calcium nitrite with the concrete composition allows the formation of a hardened composition.

Der erfindungsgemäßen Betonzusammensetzung können weitere herkömmli che Zusätze in bekannter Weise und Menge zugesetzt werden. Derartige Zusätze sind unter anderem Mittel zur Verringerung des Wasserbedarfs wie Calciumlignosulfonat, Glukosepolymere, Polysaccharide und ähnliche oder Superplastifizierungsmittel wie Polynaphthalinsulfonat, Polymelaminformaldehydsulfonat und ähnliche. Andere herkömmliche Mittel können in bekannter Weise in einem solchen Ausmaß eingesetzt werden, daß sie zu den überlegenen Eigenschaften des resultierenden Betons beitragen und nicht zu einer Verringerung der erforderlichen Druckfestigkeit führen.The concrete composition according to the invention can be further conventional che Additions in a known manner and amount will. Such additives are among other things Reduction of water requirements such as calcium lignosulfonate, Glucose polymers, polysaccharides and the like or superplasticizers like polynaphthalene sulfonate, Polymelamine formaldehyde sulfonate and similar. Other conventional means can be known Be used to such an extent that they to the superior properties of the resulting concrete contribute and not reduce the required Pressure resistance.

Anhand der folgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.The invention is illustrated by the following examples are explained. Unless otherwise stated, all are Parts and percentages based on weight.

Example 1

Beton, hergestellt von einem Fertigmischung-Hersteller (maximale Zuschlagstoffgröße 2,54 cm), mit einem Zementgehalt von 195 kg/m³ wurde, bezogen auf den Zement, mit 2 Gew.-% Calciumnitrit gemischt, so daß sich eine Konsistenz von 10 cm, ein Luftgehalt von 4,8% und eine Druckfestigkeit nach 28 Tagen von 39,2 N/mm² ergab. Die erhaltene Mischung wurde in eine Form gegeben, die eine Grundfläche von 1,8 × 0,6 m besaß, etwa 15 cm hoch war und eine Doppelmatte von Verstärkungsstäben (Durchmesser 1,6 cm) enthielt, wobei sich die Matte über die ganze Länge der Form etwa 5 cm über der Mitte der Form und etwa 2,5 cm unter der glatt gestrichenen Oberfläche des Betons erstreckte.Concrete made by a ready mix manufacturer (maximum aggregate size 2.54 cm), with a cement content of 195 kg / m³ was, based on the cement, with 2 wt .-% Calcium nitrite mixed so that there is a consistency of 10 cm, an air content of 4.8% and a pressure resistance after 28 days of 39.2 N / mm². The mixture obtained was given a shape that was a footprint of 1.8 x 0.6 m, was about 15 cm high and one Double mat of reinforcing bars (diameter 1.6 cm) contained, the mat over the entire length of the Shape about 5 cm above the center of the shape and about 2.5 cm under the smooth surface of the concrete.

7 Tage nach dem Gießen, während derer die Platte mit Sackleinwand und Plastik abgedeckt war und feucht gehalten wurde, wurde die Form entfernt und die Platte 0,9 m über dem Boden auf Pfeiler gelegt. Während der folgenden 5 Wochen wurde auf der Oberfläche eine Stauvorrichtung ausgebildet und ab Beginn der 7. Woche wurde täglich 3%ige Natriumchloridlösung (1200 ml) über die Oberfläche verteilt.7 days after pouring, during which the plate with Burlap and plastic was covered and kept moist the mold was removed and the plate 0.9 m laid on pillars above the ground. During the following A damming device was placed on the surface for 5 weeks trained and from the beginning of the 7th week became daily 3% sodium chloride solution (1200 ml) over the surface distributed.

Gemäß den in der ACI Publication SP-49, Seiten 71 bis 82 (1975), California Transportation Laboratory Research Report CA-DOT-TL-5116-12-75-03, Januar 1975 und Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, Seite 45 (1971) angegebenen Verfahrensweisen wurden häufig stromlose Potentialmessungen durchgeführt. Nach ungefähr 6 Monaten wurde gefunden, daß die Fläche, auf der Korrosion erfolgte (d. h. ein negativeres Potential als -0,350 Volt gegenüber einer Kupfer/Kupfersulfat (CCS) Bezugselektrode), bei der Calciumnitrit enthaltenden Betonmischung Null war, während 36,4% der Gesamtfläche einer Vergleichsprobe korrodiert waren, die aus den gleichen Bestandteilen aber ohne Calciumnitrit hergestellt worden war, so daß der Beton eine Konsistenz von 11 cm, einen Luftgehalt von 5,5% und eine Druckfestigkeit von 30,9 N/mm² nach 28 Tagen besaß.According to those in ACI Publication SP-49, pages 71 to 82 (1975), California Transportation Laboratory Research Report CA-DOT-TL-5116-12-75-03, January 1975 and Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, page 45 (1971) Procedures were often de-energized potential measurements carried out. After about 6 months ago it was found that the area on which Corrosion occurred (i.e. a more negative potential than -0.350 volts compared to a copper / copper sulfate (CCS) reference electrode), in the concrete mixture containing calcium nitrite Was zero, while 36.4% of the total area was one Comparative samples were corroded from the same Ingredients but without calcium nitrite was so that the concrete had a consistency of 11 cm, one Air content of 5.5% and a compressive strength of 30.9 N / mm² after 28 days.

Comparative Example 1

Zu Vergleichszwecken wurde ein Beton, der 2% Calciumnitrit enthielt, in einem etwa 0,3 m³ Mischer mit 1,6 cm maximaler Zuschlagstoffgröße 195 kg Zement/m³, einem Wasser/ Zement-Verhältnis von 0,56, einer Konsistenz von etwa 8,1 cm, einem Luftgehalt von 4,6% und einer Druckfestigkeit nach 28 Tagen von 31 N/mm² hergestellt.For comparison purposes, a concrete containing 2% calcium nitrite contained, in an approximately 0.3 m³ mixer with 1.6 cm maximum aggregate size 195 kg cement / m³, one water / Cement ratio of 0.56, a consistency of about 8.1 cm, an air content of 4.6% and a pressure resistance produced after 28 days of 31 N / mm².

Nach ungefähr 6 Monaten war dieser Beton, der wie in Beispiel 1 beschrieben zu einer Platte gegossen worden war, zu 93% korrodiert, wobei eine Vergleichsprobe (kein Calciumnitrit, Wasser/Zement-Verhältnis 0,57, Konsistenz 12 cm, Luftgehalt 4,5%, Druckfestigkeit nach 28 Tagen 24,3 N/mm²) 100%ige Korrosion zeigte.After about 6 months this concrete was like in Example 1 described was poured into a plate was corroded to 93%, a comparison sample (no Calcium nitrite, water / cement ratio 0.57, consistency 12 cm, air content 4.5%, compressive strength after 28 days 24.3 N / mm²) showed 100% corrosion.

Nach den in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführten Messungen ergab das Calciumnitrit eine gewisse die Korrosion verhindernde Wirkung. Der Anteil der Fläche mit einem stromlos gemessenen Potential zwischen -0,500 und -0,550 gegenüber der CCS-Elektrode betrug 0,3% für die Calciumnitrit enthaltende Platte und 7,4% für die kein Calciumnitrit enthaltende Platte. Der Anteil der Fläche, bei der ein Potential von -0,450 bis 0,500 gegenüber der CCS-Elektrode gemessen wurde, betrug 9,4% für die Calciumnitrit enthaltende Platte und 18,5% für die kein Calciumnitrit enthaltende Platte. Nichtsdestotrotz war die Korrosion inhibierende Wirkung in dieser Versuchsreihe nicht so ausgeprägt wie in Beispiel 1.After in the same way as described in Example 1 Measurements carried out gave a calcium nitrite certain corrosion-preventing effect. The amount the area with a potential measured without current between -0.500 and -0.550 compared the CCS electrode was 0.3% for the calcium nitrite containing Plate and 7.4% for no calcium nitrite containing plate. The proportion of the area at which a Potential from -0.450 to 0.500 compared to the CCS electrode measured was 9.4% for the calcium nitrite containing plate and 18.5% for the no calcium nitrite containing plate. Nevertheless, the corrosion was inhibitory Effect in this series of experiments not so pronounced as in example 1.

Comparative Example 2

Wiederum für Vergleichszwecke wurden Betonmischungen mit geringer Festigkeit im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt und ergaben die folgenden Parameter:Again, for comparison purposes, concrete mixes were used low strength in essentially the same way prepared as described in Comparative Example 1 and gave the following parameters:

Wenngleich die Korrosion durch die Verwendung von Calciumnitrit verringert wurde, wurde die unerwartete im wesentlichen vollständige Verhinderung der Korrosion nicht erreicht. Although the corrosion caused by the use of calcium nitrite was reduced, the unexpected became essentially complete prevention of corrosion not achieved.

Example 2

Beton, der im wesentlichen wie in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, hergestellt worden war, dem aber etwa 90 cm³ auf Calciumlignosulfonat basierendes Wasserbedarfsverringerungsmittel zugesetzt worden waren, ergab folgende Parameter:Concrete essentially as described in Comparative Example 1 was produced, but about 90 cm³ on calcium lignosulfonate based water demand reducer The following parameters resulted:

Ein Testmonat entspricht ungefähr einem Jahr eines Winters in Kansas. Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß obwohl die Vergleichsprobe und die Calciumnitrit enthaltende Probe eine hohe Druckfestigkeit besaßen, nur die letztere im wesentlichen keine Korrosion nach einem erheblichen Zeitraum aufwies.A test month corresponds to approximately one year of a winter in Kansas. The above results show that although the comparative sample and those containing calcium nitrite Sample had a high compressive strength, only that the latter essentially no corrosion after a significant Period.

Claims

1. Concrete composition with an essentially complete prevention of the corrosion of embedded metal parts over long periods of time, the concrete composition containing hydraulic cement with a Blaine fineness between 3200 and 5000 cm² / g, sand, aggregate, water, calcium nitrite and, if appropriate, conventional additives, thereby characterized in that it has a compressive strength after 28 days of at least 34.3 N / mm² and the calcium nitrite content, based on the dry weight of the cement, is at least 2% by weight.

2. Concrete composition according to claim 1, characterized in that the calcium nitrite content, based on the dry weight of the cement is 2 to 3% by weight.

3. Process for the preparation of the concrete composition according to Claim 1 or 2, characterized in that one is not set concrete composition from hydraulic cement, Sand, aggregate, water, calcium nitrite and possibly usual additives is made after 28 days Set a compressive strength of at least 34.3 N / mm² owns and, based on the dry weight of the cement, at least 2% by weight and preferably 2 to 3% by weight of calcium nitrite contains, metal pieces in the unbound Concrete composition are introduced and then the Is allowed to set concrete composition.