FI73408C - Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. - Google Patents
Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73408C FI73408C FI831482A FI831482A FI73408C FI 73408 C FI73408 C FI 73408C FI 831482 A FI831482 A FI 831482A FI 831482 A FI831482 A FI 831482A FI 73408 C FI73408 C FI 73408C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- alkali metal
- cement
- weight
- clinker
- ground
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 150
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 52
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 38
- -1 alkali metal hydrogen carbonates Chemical class 0.000 claims description 30
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 22
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 19
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 18
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 17
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical class O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052977 alkali metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002706 dry binder Substances 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 71
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 42
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 33
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 25
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 21
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 19
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 19
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 11
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 9
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 5
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920005551 calcium lignosulfonate Polymers 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L sodium oxalate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C([O-])=O ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229940039790 sodium oxalate Drugs 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 4-methylpyrocatechol Natural products CC1=CC=C(O)C(O)=C1 ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSPISYXLHRIGJD-UHFFFAOYSA-N OOOO Chemical compound OOOO RSPISYXLHRIGJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical class O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L calcium;3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Ca+2].COC1=CC=CC(CC(CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229940039748 oxalate Drugs 0.000 description 2
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 150000005206 1,2-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017356 Fe2C Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- DBTDEFJAFBUGPP-UHFFFAOYSA-N Methanethial Chemical compound S=C DBTDEFJAFBUGPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZBZONOEYUBXTD-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOO OZBZONOEYUBXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQGRLHBOVUGVEA-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOOOOOOOO CQGRLHBOVUGVEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFEFMUSTGZNOPY-UHFFFAOYSA-N OOOOOOOOOOOOOOOO Chemical compound OOOOOOOOOOOOOOOO HFEFMUSTGZNOPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000011126 aluminium potassium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;hydrate Chemical compound O.OC(O)=O JYYOBHFYCIDXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229940050271 potassium alum Drugs 0.000 description 1
- GNHOJBNSNUXZQA-UHFFFAOYSA-J potassium aluminium sulfate dodecahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GNHOJBNSNUXZQA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 125000004151 quinonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-NJFSPNSNSA-N silicon-30 atom Chemical compound [30Si] XUIMIQQOPSSXEZ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940061610 sulfonated phenol Drugs 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
1 73408
Nopeasti kovettuva, erittäin luja hydraulinen sideaine ja menetelmä sen valmistamiseksi
Keksinnön kohteena on nopeasti kovettuva, erittäin 5 luja hydraulinen sideaine, joka perustuu a) portland-sementtiklinkkeriin, johon ei ole li- 2 satty kipsiä ja jonka ominaispinta-ala on 150 - 3000 m /kg ja jossa alle 5 pm osasten osuus on 5 - 95 paino-%, b) ainakin yhteen alkalimetalliyhdisteeseen, joka 10 on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkalimetallihydrok- sidit, alkalimetallikarbonaatit, alkalimetallivetykarbo-naatit, alkalimetallisilikaatit, happamet alkalimetalli-silikaatit, happamet alkalimetallisulfiitit ja alkalime-tallioksalaatit, ja 15 c) veteen.
Keksinnön mukaiselle sideaineelle on tunnusomaista, että se sisältää d) 0,1-5 paino-%, laskettuna jauhetun sementin määrästä, sulfometyloidun fenoli-formaldehydikondensaatio-20 tuotteen suolaa, jossa 3 - 70 % happamista ryhmistä sisältää kolmiarvoisia rauta-, alumiini- ja/tai kromikationeja.
Lähintä tunnettua tekniikkaa edustavat US-patentti-julkaisu 4 168 985, CS-patenttijulkaisut 124 809 ja 208 037, sekä DE-patenttijulkaisu 2 935 719.
25 US-patenttijulkaisusta 4 168 985 on tunnettua käyt tää edellä mainittuja komponentteja a) ja c) ja mahdollisesti komponenttia b). Lisäaineena käytetään lignosulfo-naatin alkalimetallisuolaa.
CS-patenttijulkaisusta 124 809 on tunnettua käyt-30 tää syväporausnesteissä erityisesti Fe3—, AI3—, tai Cr3— -ioneilla modifioitua sulfometyloitua fenoli-formaldehydi-kondensaatiotuotetta.
CS-patenttijulkaisusta 208 037 on tunnettua käyttää edellä mainittuja komponentteja a), b) ja c). Lisä-35 aineena käytetään kuitenkin sulfometyloitua fenoli-form-aldehydikondensaatiotuotetta (tai sen alkalimetallisuolaa) .
2 73408 DE-patenttijulkaisusta 2 935 719 on tunnettua käyttää mm. laastin lisäaineena osittain sulfometyloitua fenoli-formaldehydikondensaatiotuotetta, jossa vähintään 40 % OH-ryhmistä on eetteröity. Julkaisun mukaan on li-5 säksi mahdollista käyttää rautasulfaattia, alumiinisul-faattia tai kalialunaa.
Sementtiklinkkeri valmistetaan polttamalla kalkkikiven ja saven jauhettua seosta 1400°C:n lämpötilassa, jolloin seos sintrautuu. Tavallisin sementtityyppi on 10 portland-sementti, jota saadaan jauhamalla sementtiklink-keriä lisäten kipsiä sitoutumisen säätäjäksi. Jos sementtiklinkkeri jauhetaan ilman kipsin lisäystä, saadaan käytännöllisesti katsoen silmänräpäyksellisesti jähmettyvä sideaine, joka on käytännössä käyttökelvoton. Tästä syys-15 tä sisältävät tähän mennessä tunnetut silikaattiperustei-set, erikoisesti hienoksijauhetut sementtiklinkkeriperus-teiset, sideaineet aina kipsiä, useimmiten jauhamalla klinkkeriin lisättynä lisäaineena. Kipsiä pidetään edullisena portland-sementin lisäyksenä; muita lisäaineita, ku-20 ten erikoisesti erilaisia pehmittimiä, lisätään portland-sementtiin vain yhdessä kipsin kanssa.
Kirjoituksessaan aikakauslehdessä Doklady Akademii Nauk der USSR, voi. 117 (1956), ss. 1034 - 1036, ovat P. A. Rebinder et ai. osoittaneet, että kalsiumlignosul-25 fonaatin ja kaliumkarbonaatin seos aiheuttaa sementtimas- san sitoutumisajän pidentymisen, mitä seuraa hydratointi-tapahtuman huomattava kiihtyminen. Tämä vaikutus todettiin hienoksijauhetulla klinkkerillä, jonka ominaispinta-2 ala oli 450 m /kg, jauhettuna ilman kipsiä, sekä kipsipi-30 toisella portland-sementilla.
US-patenttijulkaisussa 3 689 294 on S. Brunauer esittänyt sideaineen, joka saavuttaa huomattavasti suuremman lujuuden kuin tavanomainen portland-sementti. Hän tuli siihen johtopäätökseen, että on mahdollista saavuttaa 35 kovettuneen sementtimassan, laastin ja betonin suuri lujuus käytettäessä jauhettua sementtiklinkkeriä ilman kipsiä, mutta kuitenkin muiden sitomista säätävien aineiden
II
3 73408 kanssa. Tässä patenttijulkaisussa on esitetty menetelmä kovettavan sementtisideaineen valmistamiseksi jauhamalla sementtiklinkkeriä vähintään 0,002 paino-osan kanssa sementtiin lisättyä jauhatusapuainetta sementiksi, jonka 2 5 ominaispinta-ala on alueella 600 - 900 m /kg, ja sekoittamalla jauhettu sementti vähintään 0,0025 paino-osan kanssa alkalimetalli- tai maa-alkalimetalli-lignosulfo-naattia tai sulfonoitua ligniiniä 0,20 - 0,28 paino-osan kanssa vettä, johon on liuotettu vähintään 0,0025 paino-10 osaa alkalimetallikarbonaattia, laskettuna yhtä osaa kohden jauhettua sementtiä.
US-patenttijulkaisussa 3 959 004 on L. Stryket tullut siihen johtopäätökseen, että alkalimetallikarbo-naatin asemesta voidaan käyttää alkalimetallivetykarbo-15 naattia kipsittömässä sementissä. Hän esittää menetelmän kipsittömän, vapaasti valuvan sementtimassan valmistamiseksi, josta massasta valmistettujen tuotteiden huokoisuus on pieni, ja joka massa valmistetaan jauhamalla hyd- 2 raulista klinkkeriä 350 - 900 m /kg olevaan hienousastee-20 seen yhdessä 0,1 - 1 %:n kanssa maa-alkalimetalli-ligno-sulfonaattia tai sulfonoitua ligniiniä yhdistettynä 20 -40 %:n kanssa vettä, joka sisältää 0,1 - 2 % alkalimetal-livetykarbonaattia, ja sekoittamalla sitten kaikki aineosat keskenään, %-määrät on laskettu kuivasta sementistä. 25 US-patenttijulkaisussa 3 960 582 esittävät Ball et ai. koostumuksen sementtimassan valmistamiseksi siten, että käytetään enintään 1,5 % lignosulfonaattisuolaa ja että sementissä voidaan klinkkerin lisäksi käyttää portland-sementtiä ja edelleen, että sulfonihapon suolojen ja sul-30 fonoidun ligniinin lisäksi voidaan käyttää myös alkalilig-niiniä.
US-patenttijulkaisussa 4 032 353 esittävät samat keksijät vähäisen huokoisuuden omaavan koostumuksen, joka 2 muodostuu betonin runkoaineesta, suuremman kuin 200 m /kg 35 olevan ominaispinta-alan omaavasta hydraulisesta sementistä ilman kipsin lisäystä, vähintään 0,1 % olevasta määräs- 4 73408 tä alkalimetallivetykarbonaattia kuivasta sementistä laskettuna, ja ligniinijohdannaisesta, jonka määrä on vähintään 1 % kuivasta sementistä laskettuna. Veden suhde sementtiin on 0,4 - 0,15.
5 US-patenttijulkaisussa 4 006 469 on esitetty kip- sittömän, erittäin nopeasti sitovan sideaineen koostumus, joka perustuu sementtiin, joka on jauhettu alueella 2 300 - 700 m /kg olevaan hienousasteeseen, ja joka sideaine sisältää happamia suoloja, kuten vetykarbonaatteja, 10 happamia sulfaatteja, happamia alkalimetallisulfiitteja ja edelleen orgaanisten fosforittomien happojen suoloja. Lisäaineiden määrä seoksessa on 0,1 - 20 % jauhetun sementin määrästä laskettuna.
Massojen laastien ja betoniseosten sitoutumisen 15 alku riippuu tavallisesti sementin koostumuksesta, käytetystä vesimäärästä ja seoksen sementtipitoisuudesta, sekä käsiteltävän seoksen ja ympäristön lämpötilasta, erikoisesti ilman lämpötilasta. Tällöin on suuri merkitys sillä aikavälillä, jonka aikana massa, laasti tai be-20 toniseos voidaan pitää jatkokäsittelyyn sopivassa tilassa, ja tämä on aikaväli ennen sitoutumisen alkua, jolloin voidaan suorittaa eräitä, esimerkiksi betoniseoksen tiivistämistä edeltäviä teknisiä toimenpiteitä. Näitä teknisiä toimenpiteitä ovat erikoisesti seoksen kuljetus 25 ja varastointi. Jos betoniseoksen käsittely vaatii verrattain pitkän ajan tai jos työskennellään epäedullisen korkeissa lämpötiloissa, täytyy alkuhydraation kulkua hidastaa vähintään noin 5 % kokonaiskestosta laskettuna. Tämä voidaan saavuttaa lisäämällä sopivia kemiallisia ai-30 neita.
Tutkittaessa ja koestettaessa erilaisia sideaineiden lisäaineita, on havaittu, että sitoutumisen alkamisen siirtämiseksi lisäaineiden tulee täyttää seuraavat vaatimukset : 35 niiden täytyy hidastaa massojen, laastien ja beto nien kovettumista vaikuttamatta epäedullisesti niiden ominaisuuksiin, kuten puristus-, veto- ja taivutuslujuuteen;
II
5 73408 edelleen niiden täytyy vaikuttaa edullisesti kimmo- ja muodonmuutosmoduliin, tilavuuden muutoksiin, vastustuskykyyn epäedullisia matalia lämpötiloja vastaan ja hikoilua vastaan; 5 lisäksi niiden täytyy vaikuttaa hyvinä pehmitti- minä seoksessa.
Hydraulisten sideaineiden tähän mennessä tunnetut lisäaineet täyttävät vain joitakin edellä mainituista vaatimuksista ja siten on pyrittävä etsimään uusia li-10 säaineita ja niiden uusia yhdistelmiä, joiden vaikutus on voimakkaampi valmistettaessa hydraulisia sideaineita, joilla on laajempi käyttömahdollisuusalue.
Keksintö kohdistuu myös menetelmään nopeasti kovettuvan, suurilujuuksisen sementin sideaineen valmista-15 miseksi massojen, laastien ja betonien tuottamiseksi, joka sementin sideaine sitoo riittävän nopeasti ja samalla säännöllisesti, ja jolloin kovettuvien materiaalien lujuus on suuri jo kovettumisen alussa.
US-patenttijulkaisussa 3 689 294 on esitetty 20 vapaasti valuvien, paisuvien sementtitahnojen valmistus jauhamalla portland-sementtiklinkkeriä jauhatusapuaineen 2 kanssa 600 - 900 m /kg olevaan ominaispinta-alaan ja sekoittamalla sitten jauhettu klinkkeri ligniinisulfonaat-tien alkali- tai maa-alkalimetallisuolojen kanssa tai 25 sulfonoidun ligniinin kanssa. Täten valmistettu sementti sekoitetaan alkalimetallikarbonaattia sisältävän valmis-tusveden kanssa.
US-patenttijulkaisussa 3 960 582 on esitetty toinen muunnelma sementtiliimojen valmistamiseksi, joka me-30 netelmä perustuu siihen, että portland-sementtiklinkkeriä jauhetaan alkalimetallivetykarbonaatin kanssa ilman kipsin lisäystä ja haluttaessa alkalimetalli- tai maa-alkali-metallisulfonaatin tai sulfonoidun ligniinin kanssa, minkä jälkeen näin valmistettu sementti sekoitetaan valmis-35 tusveden kanssa.
6 73408 US-patenttijulkaisussa 4 032 353 on esitetty menetelmä vapaasti valuvien betonien valmistamiseksi, joka 2 menetelmä perustuu siihen, että suurempaan kuin 200 m /kg olevaan ominaispinta-alaan jauhettu hydraulinen sement-5 tiklinkkeri sekoitetaan alkalimetallivetykarbonaatin kanssa, minkä jälkeen siitä valmistetaan massa sekoittamalla valmistusveden kanssa, johon on etukäteen liuotettu ligniinijohdannaista.
Edellä mainitut aineosat kiihdyttävät tosin niis-10 tä valmistettujen betonien ja laastien kovettumista; kovettuneiden betonien ja laastien lujuuden kehittyminen on kuitenkin aluksi hidasta ja näin valmistettujen tuotteiden käsittely on mahdollista vasta hyväksyttävän lujuus-rajan saavuttamisen jälkeen. Tästä aiheutuu valmistusme-15 netelmään aikaviive, joka heikentää tuotannon tahdistet tua kulkua.
Lisäaineille esitettyjä vaatimuksia vastaa paremmin keksinnön mukainen nopeasti kovettuva, suurilujuuksi- nen sementtisideaine, joka perustuu portland-sementtiin 2 20 ilman kipsin lisäystä, ja joka jauhetaan 150 - 3000 m /kg olevaan ominaispinta-alaan, jolloin 5-95 paino-% osasista on kooltaan pienempiä kuin 5 pm, vähintään yhden yhdisteen kanssa, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat al-kalimetallihydroksidi, -karbonaatti, -vetykarbonaatti, 25 -silikaatti, hapan -silikaatti, hapan -sulfiitti ja -oksa-laatti, sekä sulforyhmiä sisältävien fenolien kondensaa-tiotuotteet formaldehydin kanssa, ja sideaine sekoitetaan lopuksi valmistusveden kanssa, jolloin keksinnölle on tunnusomaista, että seos sisältää 0,1-5 paino-% sulfo-30 metyloidun fenyli-formaldehydikondensaatiotuotteen suolaa jauhetun sementin määrästä laskettuna, jolloin 3 -70 % happamista ryhmistä sisältää kolmiarvoisia kationeja.
Keksintö kohdistuu edelleen menetelmään nopeasti kovettuvan, suurilujuuksisen sementtisideaineen valmista-35 miseksi, jolloin portland-sementtiklinkkeriä jauhetaan 3 150 - 3000 m /kg olevaan ominaispinta-alaan ja jolloin kooltaan alle 5 pm olevien osasten osuus on alueella
II
7 73408 5-95 paino-%, yhdessä vähintään yhden yhdisteen kanssa, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkalimetalli-hydroksidit, -karbonaatit, -vetykarbonaatit, -silikaatit, happamet -silikaatit, happamet -sulfiitit ja -oksalaatit, 5 edelleen sulforyhmiä sisältävien fenolien kondensaatio-tuotteet formaldehydin kanssa, ja sideaine sekoitetaan lopuksi valmistusveden kanssa, jolloin keksinnölle on tunnusomaista, että massa sisältää 0,1 - 10 paino-% vähintään yhtä yhdistettä, joka on valittu ryhmästä, johon 10 kuuluvat alkalimetallihydroksidit, -karbonaatit, -vety-karbonaatit, -silikaatit, happamet -silikaatit, happamet -sulfiitit ja -oksalaatit, jauhetun sementin määrästä laskettuna, sekä 0,1 - 5 paino-% fenolien sulfometyloitua kondensaatiotuotetta formaldehydin kanssa, jauhetun se-15 mentin määrästä laskettuna, jolloin 3 - 70 % happamista ryhmistä sisältää kolmiarvoisia kationeja rauta, alumiini tai kromi, liuotettuna vähintään 20 paino-%:iin valmistusvettä jauhetun sementin massasta laskettuna, jonka jälkeen saatu seos sekoitetaan veden loppuosan 20 ja sementin kanssa.
Keksinnön mukaisesti valmistetun hydraulisen sideaineen kovettumisen alku on hyväksyttävästi säädettävissä ja se soveltuu siten laajaan käyttöön. Siitä seuraava 25 etu perustuu siihen, että sideaine saavuttaa jo kovettumisen alussa suuren lujuusarvon, mikä nopeuttaa tuotantoa. Sideaineen seuraava etu on parantunut muotoiltavuus, mikä sallii vähäisemmän valmistusveden lisäyksen heikentämättä käsiteltävyyttä. Sitomisvaikutuksen säilyttämiseksi on 30 kipsittömyys tärkeää, koska kipsi heikentää lujuuden nopeaa kasvua ja muotoiltavuutta.
Keksinnön mukaisen hydraulisen sideaineen lujuuden nopeutunut kasvu ilmenee erikoisesti oleellisesti suurempina lujuuksina kovetettaessa matalissa tai 0°C:n alapuo-35 lella olevissa lämpötiloissa ja kovettumisen nopeutumisena korotetuissa ympäristön lämpötiloissa, kuten esimerkiksi höyryttämällä.
8 73408
Keksinnön mukaisen menetelmän etu hydraulista silikaattisideainetta valmistettaessa perustuu siihen, että siitä valmistetut massat, laastit ja betoniseokset kovettuvat riittävän nopeasti ja samalla säädetysti ja 5 niiden lujuusarvot ovat jo kovettumisen alussa suuria.
Keksinnön mukaisen sideaineen seuraava etu perustuu siihen, että se on itsevaluvaa ja että kovettuneessa laastissa ja betonissa ei ole epäedullista kana-vahuokoisuutta, vaan huokoset ovat sulkeutuneita.
10 Keksinnön mukaisesti valmistettua sideainetta voidaan käsitellä lisäämällä muita tavanomaisia runkoaineita, kuten hiekkaa, tai karkeita, tiiviitä tai huokoisia betonin perusaineita. Tämän sideaineen avulla valmistetuille massoille, laasteille ja betoneille on tunnus- 15 omaista: A) hyvä käsiteltävyys myös käytettäessä vähäisiä valmistusvesimääriä, joiden määrä ilmoitetaan vesikertoi-mena, w, ja se on sementtiliimoissa pienempi kuin 0,20; itse laasteissa w on 0,25. Myös kovettumisen alku on sel- 20 västi havaittavissa.
B) kovettuneen materiaalin pieni huokoisuus, jolloin lujuuden päämuodostajana on homogeeninen sideaine, joka pääasiassa koostuu hydrosilikaateista, jotka eivät sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan portland- 25 sementille tyypillisiä kidemuodostumia (esim. portlandiit-tikiteitä).
C) suuri sekä lyhyt- että pitkäaikainen lujuus, jotka ovat tunnusomaisia tälle sideaineelle nopeasti kovettuvana ja suurilujuuksisena sementtinä.
30 D) kyky nopeuttaa selvästi lujuuden muodostumis ta lyhytaikaisesti lämmittämällä, ts. joko äkillisen läm-mönnoston tai vähäisemmän lämpötilan noston avulla.
E) kyky sitoa ja kovettaa alle +8°C:n lämpötilassa ja jopa alle -40°C:ssa.
35 F) hyvä vastustuskyky korrodoivien väliaineiden suhteen, kuten esimerkiksi rikkihappoa, sulfaatti- ja kloridi-ioneja vastaan.
Il: 9 73408 Nämä keksinnön mukaisen sideaineen ominaisuudet ovat kvalitatiivisesti riippumattomia jauhetun sementti-klinkkerin ominaispinta-alan suuruudesta.
Jauhetun sementtiklinkkerin ominaispinta-alan 5 suuruudella voidaan vaikuttaa vain kvantitatiivisesti näihin ominaisuuksiin niin, että sideaineen esitetyt ominaisuudet jauhetun sementtiklinkkerin suuren ominaispinta-alan alueella eivät ole siihen sidottuja.
Haluttaessa valmistaa sulfometyloituja kondensaa-10 tiotuotteiden suoloja formaldehydin kanssa käytetään yk si-, kaksi- tai kolmiarvoisia fenoleja ja niiden johdannaisia ja lisäksi sellaisinaan tai seoksena. Yleisimpinä raaka-aineina käytetään fenolia, kresoleja, ksylenoleja, pyrokatekiinia ja sen homologeja, resorsiinia ja näiden 15 teknillisiä seoksia.
Kondensaatiotuotteiden teollisessa valmistuksessa voidaan käyttää edullisesti kaksiarvoisten fenolien teknillisiä seoksia, erikoisesti niitä, jotka sisältävät o-dihydroksibentsolia, ja joita saadaan sivutuotteina rus-20 kohiiltä käsiteltäessä. Kondensaatiotuotteiden optimaa listen dispergoitumis- ja hidastusominaisuuksien saavuttamiseksi on kaksiarvoisten fenolien, erikoisesti o-di-hydroksibentsolien ja niiden johdannaisten pitoisuus tärkeä.
25 Käytettäessä pyrokatekiinia voidaan sellaisen sul- fometyloidun kondensaatiotuotteen rakenne, joka sisältää happamia, metalleja Me sisältäviä ryhmiä, esittää neliyti-mistä kondensaattia varten seuraavasti: 30 “Ύ^ϊ-CHpS-c"2p?N-
MeO^N^ H0 CH-SCUMe CH»S0,Me L CH2S°3Me ieO CV°3Me Lo 35 2 3 10 73408 Käsiteltäessä kondensaatiotuotetta edelleen heikosti hapettamalla muodostuu rakenteeseen kinoniryhmiä ja rakenne pyrokatekiinia ja kolmiytimistä kondensaattia varten voidaan esittää seuraavasti: 5 CH2S03Me CH2S03Me "Yr CH_MH2“fl :H2S03Me
10 OH OH
Metalli Me on tavallisesti natriumkationi, joka 70 %:iin saakka voidaan korvata kolmiarvoisella kationilla Fe^+, Al^+ tai Cr^+, jolloin muodostuu kompleksiyhdis-15 te. Nämä kondensaatiotuotteet voivat eräissä tapauksissa aiheuttaa ilmapitoisuuden kasvun valmiiseen tuotteeseen. Tämä voidaan estää lisäämällä kaupallisia vaahdonestoai-neita, kuten esimerkiksi silikoniöljyä, tributyylifosfaat-tia tai 2-etyyliheksanolia erittäin vähäisinä määrinä.
20 Sideainetta valmistettaessa käytetään jauhettua sementtiklinkkeriä, joka ilman kipsiä jauhetaan vastaamaan ominaispinta-alaa, joka eräissä tapauksissa voi olla suurempi kuin tavanomaisen sementin. Näissä tapauksissa täytyy jauhatuksessa käyttää tehostimia osasten aglo-25 meroitumisen estämiseksi. Näinä tehostimina voidaan käyttää tunnettuja aineita, kuten etyleeniglykolia, dialkyy-likarbonaattia ja muita aineita. Edulliseksi on osoittautunut jauhemaisten jauhatuslisäaineiden, kuten esimerkiksi ligniinijohdannaisten, käyttö. Jauhatustehostin vai-30 kuttaa myös keksinnön mukaiseen fenolikondensaattiin, jolloin voidaan saavuttaa sementin suuri ominaispinta-ala.
Keksinnön mukaisen hydraulisen sideaineen näytteissä, kuten sovellutusesimerkeissä on esitetty, käytettiin tsekkoslovakialaista alkuperää olevia sementtiklinkkerei-35 tä. Käytettyjen sementtiklinkkerien kemialliset koostumukset paino-%:eina olivat:
II
11 73408
Taulukko X
Klinkkerin Si02 CaO A120 Fe2C>3 MgO SC>3 Na2+K20 alkuperä__ 5 Prachovico-Pr 21,3 65,8 5,6 4,2 3,3 0,21 0,87
Hranice-Hr 20,0 62,2 5,8 3,7 2,0 0,17 0,81
Nalomerico-Na 20,6 63,5 4,7 4,5 2,9 0,15 0,19
Stramberk-St 21,9 67,3 6,3 2,8 1,3 0,30 0,95
Lochkov-Lo 21,4 65,1 5,7 2,4 1,9 1,05 0,85 10
Granulometrisesti kutsuttiin jauhettua klinkkeriä tyypiksi A, kun klinkkerin osasjakaumaa esittävä käyrä oli jatkuva. Tyypiksi B kutsuttiin klinkkeriä, jonka ja-15 kaumakäyrässä oli osasjakauma alle 20 pm.
Fenolikondensaatiotuotteen valmistus voidaan suorittaa seuraavalla tavalla:
Autoklaaviin panostettiin 500 paino-osaa seuraa-van koostumuksen omaavaa teknillistä fenoliseosta: 20 tyhjöhartsia 3,45 paino-% neutraaleja öljyjä 3,10 " kresoleja 3,80 " ksylenoleja 2,35 " pyrokatekiinia 45,80 " 25 3-metyylipyrokatekiinia 12,75 " 4-metyylipyrokatekiinia 28,75 "
Lisättiin 800 paino-osaa vettä. Lämmitettiin 50 - 60°C:n lämpötilaan ja lisättiin sekoittaen 560 paino-osaa teknillistä, 90-% natriumsulfiittia sekoittaen.
30 30 minuutin aikana annettiin seokseen valua 583 paino- osaa 38-% formaldehydiä. Autoklaavi suljettiin ja sitä kuumennettiin 30 minuuttia paineen alaisena 130°C:n lämpötilassa. Autoklaavi jäähdytettiin sitten 60°C:n lämpötilaan ja lisättiin hitaasti jatkuvasti sekoittaen 50 35 paino-osaa 40-% rauta-III-kloridin vesiliuosta. Sitten kuiva-ainepitoisuus säädettiin 25 %:ksi lisäämällä vettä, 12 73408 jolloin muodostui suoraan käyttökelpoinen tuote. Muodostunut tuote oli pääasiassa sulfonoitu formaldehydin fe-nolikondensaatiotuotteen natrium-rauta-lll-suola. Tästä tuotteesta käytetään seuraavassa lyhennettä NaSF.
5 Valmistettiin toinen tuote samalla tavalla sillä erotuksella, että laimentamatonta esimerkin 1 mukaista tuotetta hapetettiin 20 minuuttia johtamalla seokseen ilmaa nopeudella 120 1/min 60°C:n lämpötilassa. Hapetta-misen päätyttyä säädettiin kuiva-ainepitoisuus 25 pai-10 no-%:ksi, jolloin saatiin käyttökelpoinen tuote. Tämä tuote oli pääasiallisesti fenoli-formaldehydi-kondensaa-tiotuotteen rauta-III-suola ja siitä käytetään seuraavassa lyhennettä FeSF.
Menetelmää keksinnön mukaisen hydraulisen sideai-15 neen valmistamiseksi tutkittiin useilla näytteillä ja tulokset niistä on esitetty seuraavissa esimerkeissä. Kaikki esimerkeissä esitetyt prosenttiluvut on laskettu jauhetun sementtiklinkkerin määrän mukaan. Käytetyn valmis-tusveden määrä on ilmoitettu vesikertoimena, w, joka il-20 moittaa vesimäärän suhteen käytettyyn sementtiklinkkeriin.
Esimerkki 1
Sideaineen muodostamiseksi betonimassaa varten jauhettiin pelkästään sementtiklinkkeriä ilman kipsin lisäystä. Jauhetun materiaalin osaskoko yksittäisissä näyt-25 teissä oli erilainen ja ominaispinta-alat olivat eri suuret. Klinkkerin koostumus ja alkuperä on esitetty taulukossa I.
Valmistusveteen liuotettiin aikalisiä suoloja ja sulfometyloitua kondensaatiotuotetta, minkä jälkeen suo-30 ritettiin jauhetun klinkkerin homogenisointi massaksi se-koitusveden kanssa.
Betonimassan ominaisuudet on esitetty taulukossa II.
Il 13 73408
> O
Q«co cm o r-- in cm in oo cm o f-i co γη γν o i i irnim*ni ι i
rH r—I rH rH rH H
OT
3 9 C >oo o> cm © © cm m CNOr-tcN^Of-t
•Πφ CO Γ" O O f | <Ti O | O ι-H O CO 00 rH
3 Φ rH rH ^H rH >-H rH rH
Ή M
«H s 3 ·Π3 π, Γ" m *h o cm vp o o r- σ> vx> co m -P -Γ-l ^ COVÖIOIDP^ I © Γ- | σ> | <^^>»£>ΤΓ©
W rH
•H
3 m»H^oocMiDio co vo © r- r"· *h
a* CM ^J*rHVDm^H CMIinilOinrH CD
rH
p cccc cccccccc-*c 3 3 Ή Ή Ή Ή Ή Ή Ή Ή ·Ρ τ-( Ή Ή ^ -Η ο ϋ εεεεΛεεεεεεεεααε •Ρ Ή Ρ<3 οοοοοοοοογίογοοοιοινο tn ιοφιηηιιιιοιηιο κο m in γν in m Η ι—ι I ae •Η -μ n m in tn ι—ι >i (NrnminT^^onm-a· ι m in m in ι aB φ >ι «3· τι· « -P > inr^inroininr~r~mininininininin
CNOJININININININININCNINININININ
Ϊ ................
ooooooooooooooo o
P
m »0 Cu
3, M W
^ w Pn en ie 3 Φ tn ie z Cw h 3 Ό ie z oe tn tn in O) z op in ie 10
, > «P INI IN z Z
J teaeiriM* «e kp
Co 3 +> rH «. O in rH
C +Jto»o + m .H io-r-1 o t, + tn o tp o e -hm + tn en -h h + tn + M 5 Ed) tn « -n j tn tn h ie tn tn u --ia: -h z p) <e cp ω -h tn z tn t, -p t· t, ip O ό a: »-aopieztniiiiJa) «p ie tn J tn tn to o' C > G lemznPiCdeiefci m z ie ie o a) O) M m -H zcNdPLnzmZeP - <» Z Z Co Co Cu
'S -pr-t eo-m-up-ePro o m <#> op t» <#> dP
•P u' fl)Pi mo-οι—it-hlOt + * m ·—i m m σι r-t (0 10 N + O + + +»Op0t_)OT+T»» 3 π3 At ie ου + υυυο + ιηκ + ουοοο m c >iC +ieuieieie + tja»ieu+io + + +
rt c :iB-H UZZZZZtJXCnZZUZCJUO
c-1 tn <u leeoieopeoeeiedeoptfpieicooioioie
G -H·· ZcNZONiNrozmoOrHZZTTZZZ
3 P öp (^•».^-•«•(^-'.dcap^dpciiodp
| 1 rH rH rH O rH CM rH rH C3 rH rH rH rH rH rH rH
0) to o c • Γ-ί Ή Q) ·Η
e- 3 C CL
_5 C Qj 'J « M >i <<<<<a3ff)CQCQ0QCQ<<<<<; Π3 M Φ >i > o g p
H I
<0 3 σ CP ^ oooooooooooooooo •HC3^vocooocnmocoooiovou5m\i>io\o E -h <h cm CMCMCMcoinoen^t^inminvocoror*»
O dt 3 £ rH
e •p M :3 Φ Vh M Φ cl C 3 M Vh 0 •Hr* CL ffi .4
rH *H
« m o
C rHCMCO^inVOr^COOSOrHCMCO^iniO
rH rH rH rH rH rH rH
14 734 0 8 Käytetyt lisäaineet merkittiin seuraavin lyhentein :
NaC - natriumkarbonaatti
NaHC - natriumvetykarbonaatti 5 KC kaliumkarbonaatti
NaSF - kondensaatiotuote, joka on valmistettu kon-densoimalla pyrokatekiiniöljyä formaldehydin kanssa natriumsulfiitin läsnäollessa ja jota on sitten käsitelty rauta-III-klori-10 dilla siten, että 3 % happamista ryhmistä sisälsi Fe(III)-ioneja
FeSF - ilmalla hapetettu kondensaatiotuote NaSF.
Edellä esitetyistä seoksista valmistetuista betoni-massoista muodostettiin lujuuskokeita varten kooltaan 15 2 x 2 x 10 cm ja 4 x 4 x 10 cm olevia kappaleita. Visko siteetti mitattiin rotaatioviskosimetrin avulla koaksiaa-lisilla teloilla nopeusgradientin ollessa 95 s ^. Kovet-tumisaikaa seurattiin pistämällä näytteeseen neula Vicat'n mukaan. Jauhetun klinkkerin ominaispinta-ala määritettiin 20 Blaine'n mukaan. Osaskokojakauma määritettiin laskeutumis-käyristä automaattisen sedimentointivaa'an avulla.
Betonimassan käsiteltävyyden määrittämiseksi valittiin seuraava numeroasteikko, jota käytettiin taulukossa II: 25 0 - massaa ei voitu käsitellä, seos kuiva 1 - massa valuu vain 50 Hz:n tärytyksellä 2 - massa valuu koputtamalla sekoitusastiaa 3 - massa valuu painovoiman vaikutuksesta 4 - massa on erittäin juoksevaa 30 5 - massa on erittäin juoksevaa ja sen viskosi teetti pieni.
Jos valmistusveteen lisätään ligniinijohdannaista, ilmoitetaan sen laatu seuraavin lyhentein:
NaLig - natriumlignosulfonaatti 35 CaLig - kalsiumlignosulfonaatti.
Il 15 73408
Kovettumisaika- ja lujuusarvot on ilmoitettu taulukossa II. Lujuus oli 360 vuorokauden jälkeen näytteellä 4 130 MPa, näytteellä 7 100 MPa, näytteellä 12 140 MPa. Lujuus oli 540 vuorokauden jälkeen näytteellä 2 5 97,5 MPa ja näytteillä 5 ja 7 102 MPa.
Esimerkki 2
Sideaineen valmistus laastia varten oli samanlainen kuin esimerkin 1 mukaisen massan, sillä erotuksella, että osa lisäaineista sekoitettiin jauhettuun se-10 menttiin ja että käytettiin kvartsihiekkaa jatkuvasti granulometrisesti valvoen suhteessa sementti:hiekka = 1:3.
Laastin lujuuden määrittämiseksi valmistettiin kooltaan 4 x 4 x 16 cm olevia kappaleita. Näytekappalei-15 ta varastoitiin 24 tuntia kyllästetyssä vesihöyryssä (90 - 95 % suhteellinen kosteus) ja sitten 28. vuorokauteen asti vesijohtovedessä lämpötilassa 20°C; 28. vuorokauden jälkeen kappaleita varastoitiin ilmassa 20°C lämpötilassa ja 40 - 45 % suhteellisessa kosteudessa.
20 Laastin käsiteltävyyden arvioimiseksi valittiin seuraava numeroasteikko, jota käytetään taulukossa III: 1 - laasti on kuivaa, näytekappaleet voitiin valmistaa tiivistämällä tärytyksen avulla taajuudella 50 Hz 25 2 laasti on muovautuvaa, luonteeltaan hieman kumimaista 3 - laasti on valuvaa ja poistuu painovoiman vaikutuksesta valumalla sekoitusastiasta.
Valmistusveden lisäaineiden merkintöjen suhteen 30 pätevät esimerkissä 1 esitetyt lyhenteet.
16 73408 ι-t ΓΟ
^ o O | CM 00 ΙΟΙ I CM
£ <N Γ*- Γ"" VO O rH
rH Ή rH
n tn «n vo
h . sn »tvofvir^vovooLnfN
£ g a” vor^invo c-'ooooo 3 ¢) Ή Ή >-l rH rH rH 00 fN UI >£> t art ^ rs * * ** I ***·'*
n.jiia OCNVDCN 00 VO O O
yj vo r- in Γ^οοσνσν
’μ r'tNVO'S'VOrHrHOO
? - Jj νΟΙΠΟΜσιΉΓΗΓ'ΠνΟ
HTin <N <N I'- VO rati ,Η CCaeRCfiCC
λ ii ·Η *H Ή -rH Ή Ή *Η ·Η ·ιΗ S η εεεεεεεεε jji 10 ιηιηοονηιΛοιηιη iDVDHroji^rrmnin
I rH rH
I w -H 4J M 1 _ _ Γ0 0) -H Jr, 'T1 — ,, 3βω>ι ^ r> (N I m \ en m m
« +J > <N <N
roocor-- co rH ro ςτι
^ rororoojrorororofM
Q) ooooooooo Ό 0 « . r ,¾ r-< m li, Cn c/3 ~ S w h tw W a <8 li,
w ΰ <8 CO W ιβ W Z fc,W
H rS z <β <β Z· a> <*> com (¾ i <#> Z Z Ch ao «2 r Ϊ; inopcietNtfP» Z<#> 2 J, ojinvn>u-iofc,<#>co M hjj »(Ν<ΝΟΌ·Η-ΜΓ'»
H S Iltn Or»+»t71l8rO
O m Η +00t7>0-HZ0 + O -HU U'+tH + Jil + tl' L> r g Λ) *H O1 C-* (H D* (8 rH Ή
\5 5 H J< j -Η -H «3 "H 2 + -H J
3 (0 sic Z(e«<jcflin-H«2 rH to -ri «PZZmZrtHZ·^
rH rri ij _J rOdi^'oOPOnStiPrO
2 2 In ^rorooro + U-H- <0 ε m o » - + * u <*> + -h
Eh +oouozrHtJ +
(H ^C 0 + + <6H-<B+iBCJ
h W-H KtJUZUZOZX
,, ιηω (ÖraflöPtBdPteciPie
Jr .h „ ZZZcozmztNz (1) JOP «PdPOOraerOPrc(0
rH rH Ή O rH rH rH rH rH
CO
•H
p I
_5 o c
^ rH Q) -#H
ro pea *·* ic’dS <<<oQ(noaoQm< n ai >i ο ε +> w
•H I
(0 Π3 O’
C 4J M
H c N OOOOOOOOO
e h H (N ^OfOOOCOCMfMO^O
O ^(5 g ro^CMforoir>r-r^vo
C
•H
U 3Q
Φ U
M (D
,V Q* c s * £ 2 •Η ,* Λ Ä 2
rH rH
« <3 o .........
,. rHtNro^rmvor^cocrv
C
II
17 73408
Esimerkki 3
Sementtimassan valmistamiseen käytettiin jauhettua klinkkeriä, joka saatiin Stramberk'in sementtiteh- 2 taalta ja jonka ominaispinta-ala oli 770 m /kg. Valmistetun sementtimassan vesikerroin w oli 0,25. Massa sisäl-5 si aina 1 % natriumkarbonaattia ja 0,75 % kondensaatio-tuotetta NaSF.
Massan valmistuksessa käytettiin erilaisia mene- telmiä: a) sekoitettiin jauhettua sementtiklinkkeriä nat- 10 riumkarbonaatin ja NaSF-tuotteen kanssa kuivassa tilassa, minkä jälkeen lisättiin valmistusvesi; b) jauhettu sementtiklinkkeri sekoitettiin natriumkarbonaatin kanssa kuivassa tilassa, NaSF lisättiin valmistusveteen ja sen liuettua valmistettiin aineosista 15 betonimassa; c) sekoitettiin jauhettu klinkkeri NaSF-tuotteen kanssa kuivassa tilassa, natriumkarbonaatti liuotettiin valmistusveteen, jonka jälkeen aineosista valmistettiin betonimassa; 20 d) valmistusveteen liuotettiin ensin natriumkar bonaatti ja sen liuettua NaSF ja aineosista valmistettiin massa; e) valmistusveteen liuotettiin ensin NaSF ja siten saatuun liuokseen liuotettiin natriumkarbonaatti, 25 jonka jälkeen aineosista valmistettiin massa; f) sekoitettiin jauhettu sementtiklinkkeri kuivassa tilassa puolen määrän kanssa NaSF-tuotetta ja natrium-karbonaattia; toinen puoli lisäyksistä liuotettiin valmistusveteen ja sitten valmistettiin massa molemmista ai- 30 neosista; g) jauhettuun sementtiklinkkeriin sekoitettiin kuivassa tilassa puolet natriumkarbonaatista ja kaikki NaSF, toinen puoli natriumkarbonaatista liuotettiin valmistusveteen, minkä jälkeen näistä aineosista valmistet- 35 tiin massa; 18 73408 h) jauhettu klinkkeri sekoitettiin kuivassa tilassa koko määrän natriumkarbonaattia ja puolen määrän NaSF-tuotetta kanssa, ja toinen puoli NaSF-tuotetta liuotettiin valmistusveteen, minkä jälkeen molemmista aine-5 sosista valmistettiin massa.
Valmistusmenetelmä Sitoutumisen alku a) 2 tuntia b) 1,2 tuntia c) yli 6 tuntia 10 d) 3,4 tuntia e) yli 6 tuntia f) 5 tuntia g) 3 tuntia h) 3 tuntia 15 Sitoutumisen alkamisen eri arvoista voidaan ha vaita, että valmistusmenetelmän valinnan avulla voidaan säätää tarkoituksenmukaisesti sideaineen sitoutumisen alkua. Valmistusmenetelmien avulla ei vaikuteta oleellisesti lujuuksiin.
20 Esitetyistä esimerkeistä ilmenee, että vähiten edullinen on menetelmä, jossa natriumkarbonaattia lisätään kuivassa tilassa jauhettuun klinkkeriin. Edullisin sitävastoin on menetelmä, jossa kaikki aineosat liuotetaan valmistusveteen. Massojen sitoutumisen alkamisen 25 säätö jälkikäteen käyttäen sideainetta, joka on saatu esimerkiksi jauhamalla puolet natriumkarbonaatista ja kondensaatiotuotteesta klinkkerin kanssa, on jälleen optimaalinen sen osuuden vaikutuksesta, joka on liuotettu valmistusveteen, ei kuitenkaan kuivina lisättyjen osuuk-30 sien vaikutuksesta.
Esimerkki 4
Klinkkeriä, joka saatiin Hranice'n sementtitehtaalta, jauhettiin 0,5 g:n kanssa natriumlignosulfonaat-tia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 270 m /kg ja 35 siitä valmistettiin laasti yhdessä hiekan kanssa suhtees sa 1:3, sekä 1 %:n kanssa natriumkarbonaattia ja 0,3 %:n kanssa kondensaatiotuotetta NaSF. Laasti oli w-arvolla0,4 II· 19 73408 erittäin hyvin käsiteltävää ja sen kovettuminen alkoi 45 minuutin kuluttua. Kovettumisen jälkeen näytteitä pidettiin 30 minuuttia vesihöyryllä kyllästetyssä atmosfäärissä, jonka jälkeen ne sijoitettiin vesihöyryllä läm-5 mitettyyn tilaan. Seuraavien 30 minuutin aikana lämpötila kohotettiin 100°C:seen ja näytteitä lämmitettiin 60 minuuttia. Höyrystyksen päätyttyä näytteiden annettiin jäähtyä 30 minuuttia. Puristuslujuus 60 minuutin höyrystyksen jälkeen, ts. kaikkiaan 21/2 tunnin kuluttua mas-10 san valmistuksesta, oli 15 MPa.
Esimerkki 5
Sementtiklinkkeriä, jota saatiin Hranice'n sementtitehtaalta, jauhettiin 1 %:n kanssa natriumlignosul- 2 fonaattia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 740 m /kg. 15 Tästä sementistä valmistettiin juokseva sementti, jonka w-arvo oli 0,33, ja joka sisälsi 0,5 % kondensaatiotuo-tetta FeSF ja edelleen 1,2 % natriumkarbonaattia ja 0,05 % vaahtoamisen estoainetta. Laastin kovettuminen alkoi 40 minuutin kuluttua ja se saavutti 20°C:n lämpöti-20 lassa 24 tunnin kuluttua puristuslujuuden 68 MPa, 7 vuorokauden kuluttua se oli 81 MPa ja 28 vuorokauden kuluttua 100 MPa. Sama laasti, joka sitoutumisen jälkeen oli altistettu 100°C:n lämpötilassa vesihöyryn vaikutukselle 15 minuutin ajan, saavutti puristuslujuuden 40 MPa 30 mi-25 nuutin jäähdyttämisen jälkeen 20°C:n lämpötilassa.
Esimerkki 6
Hranice'sta saatua sementtiklinkkeriä jauhettiin 1 %:n natriumlignosulfonaattia kanssa ominaispinta-alaan 2 720 m /kg. Siitä valmistettiin laasti (sementti:hiekka = 30 1:3, w = 0,33) lisäämällä 1 % natriumkarbonaattia ja 0,5 % NaSF-tuotetta. Laasti valmistettiin 20°C:n lämpötilassa. 15 minuutin kuluttua valmistamisen jälkeen laasti sijoitettiin kovettumattomina näytteinä tilaan, jossa vallitsi -8 - -10°C lämpötila, ja samanaikaisesti toiseen 35 tilaan, jossa lämpötila oli -30°C. Ennen puristuslujuuden määritystä 4 x 4 x 16 cm kokoisia näytteitä pidettiin 60 minuuttia +20°C:n lämpötilassa. Tulokset on esitetty taulukossa IV.
20 73408
Taulukko IV
Varastointi- Puristuslujuus (MPa) lämpötila 24 tunnin 7 vrk:n 28 vrk:n jälkeen -8 - -10°C 10 30,4 62,2 5 -30°C 4 15
Jos NaSF korvataan samalla määrällä lignosulfo-naattia, ovat saavutetut lujuusarvot samoissa lämpöti-10 loissa 20 - 30 % pienempiä.
Esimerkki 7
Sementtilaastin valmistamiseen käytettiin Hrani- ce'n sementtitehtaalta saatua sementtiklinkkeriä, joka 2 jauhettiin 600 m /kg olevaan ominaispinta-alaan yhdessä 15 0,5 %:n kanssa natriumlignosulfonaattia. Valmistettiin laasti, jossa sementin suhde hiekkaan oli 1:3 ja w-arvo 0,30, ja lisättiin 0,25 % NaSF-tuotetta ja 1 % natrium-karbonaattia. Vertailuun käytettiin valvontalaastia, jonka visuaalinen tiiviys oli sama, sementin suhde hiekkaan 20 oli 1:3 ja w-arvo 0,50; tällöin käytettiin tsekkoslova-kialaista valmistetta olevaa portland-sementtiä, luokka 400. Näytteitä varastoitiin kovettumisen jälkeen 24 tuntia kyllästetyssä vesihöyryssä ja sen jälkeen korrodoi-vien suolojen liuoksissa. Saavutetut lujuusarvot yhden 25 vuoden keskeyttämättömän varastoinnin jälkeen on esitet ty taulukossa V.
Il 21 73408
Taulukko V
Taivutusvetolujuus MPa Puristuslujuus MPa _ -ii· keksinnön keksinnön uo a luos_mukainen_vertailu mukainen vertailu 5
Ammonium- sulfaatti 139 g/1 9,8 hajosi 37,9 hajosi
Ammonium-10 sulfaatti 0,68 g/1 15,5 6,1 108,6 82,3
Natrium- kloridi 164 g/1 13,9 7,5 100,2 72,8 15 Natrium- kloridi 0,82 g/1 16,8 8,2 103,2 64,9 20 Esimerkki 8
Sementtisideaineen valmistamiseksi käytettiin muita sulfometyloitujen fenoli-formaldehydi-kondensaatio-tuotteiden suoloja. SFK 1 on NaSFrstä saatu tuote, joka oli hapetettu ilman avulla sumutuskuivauksessa. SFK 2 on 25 puhtaan pyrokatekiinin kondensaatiotuote, jolloin puolet happamista ryhmistä sisältävät kromi-(III)-ioneja. SFK 3 on pyrokatekiiniöljyn kondensaatiotuote, jonka happamista ryhmistä puolet sisältää alumiini-(III)-ioneja.
Näitä kondensaatiotuotteita käytettiin betonimas-30 sojen valmistukseen, joiden w-arvo oli 0,20. Tätä varten jauhettiin Prachovice'n sementtitehtaasta saatua sementti- 2 klinkkeriä ominaispinta-alaan 590 m /kg ilman kipsiä.
Massa sisälsi 0,6 % sulfometyloitua fenolikondensaattia ja 0,8 % natriumkarbonaattia. Näin saatujen massojen kä-35 siteltävyydet ja sitoutumisen alkaminen on esitetty seu-raavassa taulukossa VI.
22 7 3 4 0 8
Taulukko VI
Sulfonoitu fenoli- Käsiteltävyys Sitoutumisen kondensaatiotuote (esimerkin 2 alkaminen _asteikon mukaan) min._ 5
FeSF 5 90 SFK 1 5 70 SFK 2 4 40 SFK 3_4-5_50_ 10
Esimerkki 9
Sulfonoitujen fenyli-formaldehydi-kondensaatio-tuotteiden suolojen soveltuvuus sementtien kovettumisen säätöön vahvistettiin näytteiden avulla, joissa käytet-15 tiin useita, erilaisista fenoliraaka-aineista valmistettuja kondensaatiotuotteita tai niiden suoloja Fe-(III)-ionien kanssa. Katsaus näihin tyyppeihin ja raaka-aineisiin on esitetty taulukossa VII.
Il 23 7 3408 I 0 ε c Π3 Φ VD u") Γ** φ MH «.«.«»
^ OOOO^rCNOOCNOO
U -P «Ρ h* CM
0 <0 *H
« E Ή •H I I—I φ
>i -P
>1*0 co^minioo r- co -P * -H * - - - - - * - DOC (NrHr-oornTrouDLnoo
£ P *H rH CN rH r-I
•Η >ι ·Η
Q CL M
4J
I 1 -H
Jm*H0C7 cn co u? vo 0 c x: o ^ *
W ·Η rH POO<NOVOr*-OOCOOO
(D ·Η (fl Q rH rH oo m o
K M to B rH
-H I
rH φ
>1 -P
>1 <TJ
+J Λί ·η οιηονοσ\ο CM © DOC **-*-* * * EP'H r'rHO^’^v^OOOO^O©
1 >1 *H CM rH rH CO
^ Cl M
-P
<U I
Η,ϋ) .h , Η Λ! --η φ
> 3 >< +J
C >1 Ό -, a +j a: ·η ro r o σ> i'- in oo u 3 HOC *»»*»» » * M +-> gM-H otHrofMoomoinooo ^tn I >1 -Η !H <N <N ni j3 O ro a a: --( o
3-¾ I H
(0 (0 c μ-t c jä-ή h r- a> -j co ο co <n £ O * .....- »- j!; Μα: οοιοοοοσιπτοο-Ηοο TP >i <U cn ro ro mo
Ή ft- -P rH
Φ •H ®
•j rH -H CTNrHrHOrHCSJrrmCO
^ >1 rH *........
I MO CO UO CO rH CM CM CO 1.0 rH o © rfl K C in r- ,¾
3 I -H
ίΰ *H rH
C< rH o r-vo^rco vo cm
Ow *. ^
C a> ^fPOOCNOO^DCMOOO
0) U CO rH CM
fc M
I M
•H p φ -H
0 C φ 0) φ φ φ id ns C
C Ή <0 fd id ns rd Μ το -H
•Η Ή το to TO TO TO M -H -H *H
<3 .* -H c ^ C
1 Φ >1.....Φ -Η φ -H
(0 4JTOrHCMCOin\DrH -H-P-H
M f0 rH TH *h w ns to
id MX) GGGGG^^UMU
fC Ο >ι>ι>ι>ιίΗ00000
0i >H TO TO to to to c -P W P W
>1 rH rH rHrHrH φ Q* Φ r*oQJ
a X)X)X)X>X)^OUCLU
C © rH CM CO «**
•H inkDr^OOCTNrHrHrHrHrH
M
Φ ϋβ U* S -P CO cocococococococococo 24 7 3 4 0 8
Sellaisen sementtimassan valmistamiseksi, jonka w-arvo oli 0,20, käytettiin esitettyjä kondensaatiotuot- teita. Massan koostumus oli seuraava: 2 - ominaispinta-alaan 590 m /kg jauhettua sement- 5 tiklinkkeriä, - valmistusvettä, joka sisälsi 0,8 % kondensaa-tiotuotetta, ja 1 % natriumkarbonaattia.
Sementtimassojen käsiteltävyys tutkittiin visuaalisesti edellä esitetyn asteikon mukaan. Tulokset on esi-10 tetty taulukossa VIII.
Taulukko VIII
Sulfonoitu fenolikondensaatti_Käsiteltävyys 15 SFK 4 4 SFK 5 3 SFK 6 3-4 SFK 7 4-5 SFK 8 4-5 20 SFK 9 5 SFK 10 3 SFK 11 5 SFK 12 4-5 SFK 13 4-5 25 SFK 14_5_
Esimerkki 10
Hranice'n sementtitehtaasta saadusta jauhetusta sementtiklinkkeristä, jonka granulometrinen tyyppi oli B, 30 valmistettiin massa, jonka viskositeetti mitattiin rotaa- tioviskosimetrillä nopeusgradientin ollessa 95 s ^ ajasta riippuvaisena. Massa sisälsi natriumkarbonaatin lisäksi myös kovettumisen säätäjää FeSF ja eräässä tapauksessa kipsiä. Kovettumisaikojen vertailu on esitetty taulukos-35 sa IX.
25 73408
Taulukko IX
Massan Viskositeetti koostumus_(Pa. s)_0,8_1 1,1 1,2 1,4 2,0 v = 0,36_aika minuuttia 4_5 7_11 15 20 5 0,3 % FeSF 25 minuutin kuluttua jäykkä tahna, jota ei 1.2 % nat- voitu mitata riumkarbo- naattia 5 % kipsiä_____ 10 Massan Viskositeetti koostumus_(Pa.s)_0,4 0,4 0,38 0,41 0,51 0,6 0,7 w = 0,30_aika minuuttia 4 20 60 120 140 150 155 0,3 % FeSF massa alkoi kovettua 60 minuutin kuluttua 1.2 % Na2C03 15
Esimerkki 11
Stramberk'in sementtitehtaasta saatua sementti-
klinkkeriä, jonka kemiallinen koostumus on taulukon I
2 20 mukainen, jauhettiin ominais-pinta-alaan 600 m /kg ja siitä valmistettiin vapaasti valuva massa (w = 0,25); tähän massaan lisättiin 1 paino-% natriumlignosulfonaattia, 1 paino-% natriumkarbonaattia ja 0,3 paino-% kovettumisen säätäjää FeSF. Saadut lujuusarvot on esitetty taulukossa 25 X.
Taulukko X
Alkalimetalli- Kovettumi- Puristuslujuus (MPa) suola sen alku (1 paino-%)_min._1 7 28 180 pv:n jälkeen
Natriumkarbo- 30 naatti 125 74 110 119 180
Natriumvety- karbonaatti 180 19 112 130 176 26 7 3 4 0 8
Esimerkki 12
Hranice'n sementtitehtaalta saadusta sementti-klinkkeristä jauhettiin lisäten 0,5 % natriumlignosulfo-naattia kipsiä sisältämätön sementti. Sen ominaispinta-5 ala oli 700 m /kg. Tästä sementistä valmistettiin vapaasti valuva massa (w = 0,25). Valmistusvesi sisälsi 1,25 paino-% natriumkarbonaattia ja saman määrän kovettumisen säätäjää FeSF, joiden kaikkien määrät on laskettu alkuperäisen klinkkerin suhteen. Kovettuminen alkoi 40 minuu-10 tin kuluttua. Puristuslujuus oli 2 tunnin kuluttua 3 MPa, 6 tunnin kuluttua 15 MPa, 14 tunnin kuluttua 53 MPa, 24 tunnin kuluttua 54 MPa, 7 vuorokauden kuluttua 80 MPa, ja 28 vuorokauden kuluttua 100 MPa.
Samasta sementistä valmistetussa vertailunäyttees-15 sä, jossa kuitenkin esimerkin 1 kovettumisen säätäjä oli korvattu 0,5 paino-%:11a natriumlignosulfonaattia, olivat 2-14 tunnin kuluttua saadut lujuusarvot 50 - 100 % pienempiä.
Esimerkki 13 20 Malomeric'in sementtitehtaalta saatua sementti- 2 klinkkeriä jauhettiin ominaispinta-alaan 680 m /kg 1 paino-%:n kanssa kalsiumlignosulfonaattia. Tästä kipsiä sisältämättömästä sementistä valmistettiin sementtimassa, joka sisälsi 1 paino-% natriumkarbonaattia ja 0,4 paino-% 25 kovettumisen säätäjää NaSF; laskettu alkuperäisen klinkkerin suhteen. Massa oli vapaasti valuva (w = 0,20) ja alkoi kovettua 95 minuutin kuluttua. Puristuslujuus 24 tunnin kuluttua oli 94,5 MPa.
Esimerkki 14 30 Hranice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jau hettiin 0,25 paino-%:n kanssa natriumlignosulfonaattia 2 sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 270 m /kg. Siitä valmistettiin yhdessä hiekan kanssa suhteessa 1:3 laasti, joka sisälsi 1 paino-% natriumkarbonaattia ja 0,3 paino-% 35 kovettumisen säätäjää FeSF, alkuperäisen klinkkerin määrästä laskettuna. Laastin w-arvo oli 0,4 ja se oli erit- I! 27 73408 täin hyvin käsiteltävää ja alkoi kovettua 45 minuutin kuluttua. Kovettumisen jälkeen näytteet sijoitettiin 30 minuutin ajaksi vesihöyryllä kyllästettyyn tilaan ja pantiin sen jälkeen vesihöyryllä kuumennettuun tilaan.
5 Lämpötila nostettiin 30 minuutin kuluttua 100°C: seen ja näytteitä kuumennettiin 60 minuuttia. Höyrystyksen jälkeen näytteiden annettiin jäähtyä 30 minuuttia, minkä jälkeen lujuus määritettiin 20°C:n lämpötilassa. 60 minuuttia kestäneen höyrystyksen jälkeen, ts. kaikkiaan 10 2,5 tunnin kuluttua laastin valmistamisesta, oli lujuus 15 MPa.
Esimerkki 15
Hranice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jauhettiin yhdessä 1 paino-%:n kanssa natriumlignosulfo- 2 15 naattia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 740 m /kg. Tästä sementistä valmistettiin hiekan kanssa (1:3) valu-miskykyinen laasti, w-arvo 0,33, joka sisälsi 0,5 paino-% kovettumisen säätöainetta FeSF, sekä 1,2 paino-% natrium-karbonaattia ja 0,05 % vaahdonestoainetta. Laastin kovet-20 tuminen alkoi 40 minuutin kuluttua ja saavutti 24 tunnin kuluttua 20°C:n lämpötilassa puristuslujuuden 68 MPa, 7 Vuorokauden kuluttua se oli 81 MPa, ja 28 vuorokauden kuluttua 100 MPa. Sama laasti, joka oli kovettumisen jälkeen ollut alttiina 100°C:n lämpötilassa olevan vesihöy-25 ryn vaikutukselle, saavutti puristuslujuuden 40 MPa.
Esimerkki 16
Hranice'n sementtitehtaalta saatua sementtiklink- keriä jauhettiin yhdessä 0,20 paino-%:n kanssa natrium- lignosulfonaattia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 2 30 300 m /kg. Tästä sementistä valmistettiin laasti (sement- ti:hiekka = 1:3, w = 0,43), joka sisälsi 0,5 % natrium-lignosulfonaattia, 1 % natriumkarbonaattia ja 1,1 % kovettumisen säätäjää NaSF, kaikki laskettuna klinkkeristä. Ennen laastin valmistusta sekoitettiin sementtiin 20 pai-35 no-% lentotuhkaa, joka saatiin sähkölaitoksesta. Laastin kovettumisen jälkeen näytteitä varastoitiin vesihöyryllä kuumennetussa tilassa, jossa lämpötila kohotettiin 30 mi- 28 734 0 8 nuutin aikana 100°C:seen. Tätä lämpötilaa ylläpidettiin 60 minuutin ajan. Kooltaan 4 x 4 x 16 cm olevien kappaleiden puristuslujuus määritettiin 30 minuutin kuluttua niiden poistamisesta kuumennuksesta ja se oli 10,4 MPa.
5 Jäljellä olevia kappaleita varastoitiin 28 vuorokautta 95 %:n suhteellisessa kosteudessa ja ne saavuttivat pu-ristuslujuuden 23 MPa. Sitten jäljellä olevia koekappaleita varastoitiin vielä 1 vuosi ilmassa 40 - 45 % suhteellisessa kosteudessa. Puristuslujuus oli 32 MPa.
10 Esimerkki 17
Betonin valmistamiseksi käytettiin Prachovice’n sementtitehtaalta saatua hienojakoiseksi jauhettua klink- 2 keriä, jonka ominaispinta-ala oli 600 m /kg. Klinkkeri jauhettiin yhdessä 1,5 %:n kanssa pinta-aktiivista ainet-15 ta, joka pääasiallisesti sisälsi natriumlignosulfonaat- tia. Sementtiin lisättiin kuivassa tilassa 1,2 % kovettumisen säätäjää FeSF, ja valmistusveteen liuotettiin 1 % natriumkarbonaattia. Kaikki lisäykset laskettiin klinkkerin painon suhteen. Betoniseoksen koostumus oli seuraa-20 va: sementti:hiekka:lisäaineet = 1:2:3; w = 0,31. Betoni-seoksesta valmistettiin kooltaan 15 x 15 x 15 cm olevia kuutioita. Betoniseoksen kovettumisen jälkeen kuutiot sijoitettiin alttiiksi 60°C:iselle vesihöyrylle 2 tunnin ajaksi. Ne saavuttivat 30 minuutin jäähdyttämisen jäl-25 keen puristuslujuuden 40 MPa.
Esimerkki 18
Hranice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jauhettiin yhdessä kovettumisen säätäjän NaSF (1 %) kans- 2 sa sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 570 m /kg.
30 Siitä valmistettiin vapaasti valuva sementtimassa (w = 0,25) lisäämällä 1 % natriumkarbonaattia klinkkerin painosta laskettuna. Massa valmistettiin 20°C:n lämpötilassa. 15 minuutin kuluttua sijoitettiin sitoutumaton, vapaasti valuva massa muoteissa -1 - -2°C lämpötilaan 35 ja 4 tunnin kuluttua lämpötila laskettiin 0 - -10°C:seen.
Kooltaan 2 x 2 x 2 cm olevien koekappaleiden annettiin olla tässä lämpötilassa puristuslujuuden määrittämiseen I! 29 73408 saakka. Ennen puristuslujuuden varsinaista määrittämistä koekappaleita pidettiin 45 minuuttia +20°C:ssa.
24 tunnin kuluttua massan valmistuksesta puristuslujuus oli 18,2 MPa, 7 vuorokauden kuluttua 50 MPa ja 28 vuoro-5 kauden kuluttua 62 MPa.
Jos kovettumisen säätäjä NaSF korvataan samalla määrällä natriumlignosulfonaattia, tai NaSF samalla määrällä sulfonoitua ligniiniä ja natriumkarbonaatti samalla määrällä natriumvetykarbonaattia, ovat lujuusarvot 10 50 - 100 % pienempiä.
Esimerkki 19
Hranice’n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jauhettiin yhdessä 1 %:n kanssa natriumlignosulfonaat- 2 tia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 720 m /kg.
15 Siitä valmistettiin laasti; sementti:hiekka = 1:3, w = 0,33; lisäämällä 1 % natriumkarbonaattia ja 0,5 % kovettumisen säätäjää NaSF, klinkkerin painosta laskettuna. Laasti valmistettiin 20°C lämpötilassa. 15 minuutin kuluttua sijoitettiin kovettumaton, vapaasti valuva laas-20 ti muoteissa -1 - -2°C lämpötilassa olevaan tilaan ja rinnan -30°C lämpötilassa olevaan tilaan. Ennen puristus-lujuuden määritystä kooltaan 4 x 4 x 16 cm olevia koekappaleita pidettiin 60 minuuttia 20°C:n lämpötilassa. Tulokset on esitetty taulukossa XI.
25
Taulukko XI
Varastointi Puristuslujuus (MPa) _24 tunnin 7 vrk:n 28 vrk:n jälkeen 30 -8 --10°C 10,1 38,4 62,2 -30°C 4 - 15
Kun kovettumisen säätäjä NaSF korvattiin samalla määrällä natriumlignosulfonaattia, olivat saavutetut lu- 35 juusarvot samoissa lämpötiloissa 20 - 50 % pienempiä.
30 73408
Esimerkki 20
Hranice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jauhettiin yhdessä 0,5 %:n kanssa kalsiumlignosulfonaat- tia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 520 m /kg.
5 Samaa klinkkeriä jauhettiin edelleen yhdessä 0,5 %:n kanssa kovettumisen säätäjää FeSF sementiksi, jonka omi- 2 naispinta-ala oli 560 m /kg. Näistä molemmista sementeistä valmistettiin lisäten muita lisäaineita täyteseoksia (sementti:hiekka = 1:10), jolloin hiekan suurin raekoko 10 oli 2 mm. Lujuusarvot on esitetty taulukossa XII.
Taulukko XII
Seoksen Sementin Kovettu- Puristuslujuus 15 koostumus ominais- sen 2 h 24 h 7 vrk 28 vrk _pinta-ala_alku_ 1 % Na2C03 1 % NaLig 0,1 % FeSF 520 2 h - 1,6 6,3 6,8 20 1 % Na2C03 0,5 % FeSF 560 10 min. 0,35 3,9 7,2 8,7 1 % Na2C03 0,5 % NaLig 0,1 % FeSF 380 10 min. 0,30 3,2 6,4 8,0 25
Esimerkki 21
Hranice'en sementtitehtaalta saadusta hienojakoi- 2 sesta klinkkeristä (600 m /kg) valmistettiin laasti (se-30 menttirhiekka = 1:3, w = 0,33), joka sisälsi 1 % natrium-karbonaattia, 0,5 % natriumlignosulfonaattia ja 0,5 % kovettumisen säätäjää NaSF. Kovettumisen jälkeen laastia pidettiin 24 tuntia tilassa, jonka suhteellinen kosteus oli 95 %. Kooltaan 4 x 4 x 16 cm olevat koekappaleet pantiin 35 sitten 5-% rikkihappoliuokseen. 180 vuorokautta kestäneen keskeytymättömän liuoksessa varastoinnin jälkeen voitiin
II
31 73408 todeta kappaleiden pinnalla 2,5 mm:n suuruinen kuluminen. Kappaleiden murtopintojen analyysissä rasterimikroskoopin XBOL 50A avulla EDAX-laitteen kanssa ei edes 0,3 mm pienemmillä etäisyyksillä kappaleiden pinnasta voitu todeta 5 rikkipitoisuuden kasvua.
Esimerkki 22
Sementtilaastin valmistamiseksi jauhettiin Hrani- ce'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä ominaispinta-2 alaan 600 m /kg ja sitä käytettiin yhdessä 0,5 paino-%:n 10 kanssa natriumlignosulfonaattia. Valmistettiin laasti (sementtirhiekka = 1:3, w = 0,30) yhdessä 0,25 %:n kanssa kovettumisen säätäjää NaSF ja 1 %:n kanssa natriumkarbonaattia lisäyksen laskettu klinkkerin suhteen. Edelleen valmistettiin vertailua varten laasti, jonka visuaalinen 15 tiiviys oli sama (sementti:hiekka = 1:3, w = 0,50), johon käytettiin tsekkoslovakialaista alkuperää olevaa portland-sementtiä, luokka 400. Näytteitä pidettiin kovettumisen jälkeen kyllästetyssä vesihöyryssä 24 tuntia ja sen jälkeen syövyttävien suolojen liuoksissa. Lujuusarvot yhden 20 vuoden keskeytymättömän varastoinnin jälkeen on esitetty taulukossa XIII.
Taulukko XIII
25 Taivutusvetolujuus (MPa) Puristuslujuus (MPa)
Suolaliuos keksinnönm. vertailu keksinnönm. vertailu Ammon ium-sulfaatti 135 g/1 9,3 hajosi 37,9 hajosi 30 Ammonium-sulfaatti 0,68 g/1 15,5 6,1 108,6 82,3
Natrium- kloridi 35 164 g/1 13,9 7,5 100,2 72,8
Natrium-kloridi 0,82 g/1 16,8 8,2 103,2 64,9 32 73408
Esimerkki 23
Hranice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä jauhettiin yhdessä 1 paino-%:n kanssa natriumlignosulfo- 2 naattia sementiksi, jonka ominaispinta-ala oli 710 m /kg.
5 Tästä sementistä valmistettiin yhdessä 1 paino-%:n kanssa kovettumisen säätäjää FeSF ja 1 paino-%:n kanssa natriumkarbonaattia, klinkkerin kokonaismäärästä laskettuna, betonia suhteessa sementti:hiekka:lisäaineet = 1:3:3, w-arvo oli 0,33. Betonin kovettuminen alkoi 30 minuutin 10 kuluttua. Siinä oli huomattava määrä ilmaa, koska se sisälsi 12 - 15 % suljettuja, 0,5 - 1 mm suuruisia huokosia. Betoni saavutti 24 tunnin kuluttua puristuslujuuden 40 MPa.
Esimerkki 24 15 Kuten esimerkissä 23 valmistettiin saman koostu muksen omaavaa betonia samaa vesikerrointa käyttäen, ja muutettiin ainoastaan lisäaineiden pitoisuuksia. Käytettäessä 1,5 % Na2CO^ ja 2 % FeSF pidentyi kovettumisen alku yhdellä tunnilla.
20 Esimerkki 25
Betonin valmistamiseksi jauhettiin Prachovice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä sementiksi, jonka 2 ominaispinta-ala oli 700 m /kg. Betonin koostumus oli se-mentti:hiekka:lisäaineet = 1:3:3. Käytettäessä 1 % kalium-25 karbonaattia, 1 % NaSF ja 1,5 % CaLig ja vesikerrointa 0,26 oli seos luonteeltaan maakostea ja kovettuminen alkoi 20 minuutin kuluttua. Kovettumisen säätäjän NaSF pitoisuuden lisäämisen 2,5 %:iin jälkeen ja vesikertoimen arvolla 0,29 saatiin valumiskykyinen betoniseos, jonka 30 kovettuminen alkoi 40 minuutin kuluttua.
Esimerkki 26
Lyhenteillä NaSF ja FeSF merkittyjen edellä mainittujen sulfonoitujen kondensaatiotuotteiden lisäksi valmistettiin muita johdannaisia hapettamalla. Valmiste 35 NaSF hapetettiin ilmalla sumutuskuivauksen avulla kuivaus-kammiossa 70 - 90°C:n lämpötilassa ja jäähdytettiin välit-
II
33 7 3 4 0 8 tömästi kuivauksen jälkeen kylmällä ilmavirralla. Valmiste pantiin säkkeihin, jotka oli varustettu vesitiiviillä sisäosalla. Tästä johdannaisesta käytetään seuraavassa lyhennettä SFK 1.
5 Lyhenteellä SFK 2 merkitty johdannainen valmis tettiin seuraavasti:
Reaktioastiaan pantiin 1000 paino-osaa vettä, 500 paino-osaa pyrokatekiiniä ja 10 paino-osaa 96-% rikkihappoa. Lämpötila säädettiin arvoon 55 - 60°C ja tässä lämpötilas-10 sa lisättiin 30 minuutin aikana 284 paino-osaa formaldehydiä (36-%). Sitten lisättiin 636 paino-osaa hapanta nat-riumsulfiittia (90-%) ja vähitellen 397 paino-osaa formaldehydiä. Lämpötila nostettiin vähitellen 95°C:seen ja reaktioseosta pidettiin tässä lämpötilassa 90 minuuttia.
15 Reaktio oli päättynyt, kun otos liukeni 2-%:seen rikkihappoon. Sen jälkeen lisättiin 65 paino-osaa kiteistä kromiini) -sulfaattia liuotettuna 100 paino-osaan vettä ja 50 paino-osaan 96-% rikkihappoa. Lopuksi kuiva-ainepitoisuus säädettiin 30 %:iin, jolloin saatiin tuote SFK 2.
20 SFK 3-johdannaisen valmistamiseksi käytettiin seu- raavaa menetelmää:
Sulfonointireaktorissa sulfonoitiin 110°C:n lämpötilassa 290 paino-osaa betanaftolia ja 240 paino-osan avulla 96-% rikkihappoa. Saatu sulfonointiseos sijoitettiin konden-25 sointireaktoriin, johon pantiin 500 paino-osaa seuraavas sa esitetyn koostumuksen omaavaa teknillistä fenoliseos-ta yhdessä 500 paino-osan kanssa vettä.
vettä 11,6 paino-% neutraaleja öljyjä 3,6 " 30 tyhjöhartsia 2,9 " fenolia 0,3 " kresolia 3,4 " ksylenoleja 3,3 " pyrokatekiinia 31,2 " 35 3-metyylipyrokatekiinia 15,2 " 4-metyylipyrokatekiinia 28,5 " 34 73408 Lämpötila säädettiin välille 45 - 55°C ja tässä lämpötilassa lisättiin 60 minuutin aikana vähitellen 375 paino-osaa formaldehydiä. Lisäyksen päätyttyä sekoitettiin vielä 60 minuuttia, jonka jälkeen lisättiin 40 5 paino-osaa kiteistä alumiinisulfaattia liuotettuna 80 paino-osaan vettä ja 200 paino-osaan 40-% natriumhydrok-sidiliuosta. Neutraloinnin jälkeen reaktioseos hapetettiin kuivaamalla sumutuskuivauslaitteessa.
Esitettyjä sulfonoituja fenoli-formaldehydi-kon-10 densaatteja käytettiin massojen valmistamiseen w-arvolla 0,20. Sementtimassojen valmistamiseksi jauhettiin Pracho- vice'n sementtitehtaalta saatua klinkkeriä sementiksi, 2 jonka ominaispinta-ala oli 590 m /kg, kipsiä käyttämättä. Massa sisälsi 0,6 paino-% sulfonoitua fenolikondensaattia 15 ja 0,8 paino-% natriumkarbonaattia klinkkerin määrästä laskettuna. Saatujen massojen käsiteltävyys ja kovettumisen alkaminen on esitetty taulukossa XIV.
Taulukko XIV
20
Sulfonoitu Käsiteltävyys Kovettumisen alku fenolikondensaatti asteikko)"11 (min.)
FeSF 5 90 25 SFK 15 70 SFK 2 4 40 _SFK 3_4-5_50_
Esimerkki 27 30 Hranice'n sementtitehtaalta saadusta klinkkeris- 2 tä, joka oli jauhettu 400 m /kg olevaan ominais-pinta-alaan, valmistettiin sementtimassoja, joiden w-arvo oli 0,25. Massat sisälsivät 1 % natriumkarbonaattia ja 0,7 % sulfonoidun fenoli-formaldehydi-kondensaatiotuotteen 35 natriumsuolaa ja toisaalta kovettumisen säätäjää NaSF.
I! 35 7 34 0 8
Tapauksessa, jolloin käytettiin kovettumisen säätäjää FeSF, oli massan käsiteltävyys 5, ja kovettuminen alkoi 30 minuutin kuluttua. Käytettäessä sulfonoitua johdannaista oli käsiteltävyys 3, ja kovettuminen alkoi 5 10 minuutin kuluttua.
Esimerkki 28
Malomerice'n sementtitehtaalta saadusta klinkkeristä jauhettiin sementti, jonka ominaispinta-ala oli 700 m /kg, yhdessä 0,1 %:n kanssa dietyylikarbonaattia 10 jauhatuslisänä ja ilman kipsiä. Tästä sementistä valmistettiin vapaasti valuva betonimassa lisäämällä 27 % val-mistusvettä, 0,9 % kondensaatiotuotetta FeSF ja 0,8 % natriumoksalaattia. Massan sitoutuminen alkoi 3 minuutin kuluttua.
15 Esimerkki 29
Hranice'n sementtitehtaalta saadusta klinkkeristä jauhettiin sementti lisäämällä 0,1 % natriumlignosul- 2 fonaattia jauhatusaineena ominaispinta-alaan 400 m /kg. Laastin valmistamiseksi (sementti:hiekka = 1:3) käytet-20 tiin 0,7 % natriumsilikaattia ja 0,8 % kovettumisen säätäjää FeSF yhdessä 32 %:n kanssa valmistusvettä. Laastin kovettuminen alkoi 45 minuutin kuluttua, puristuslujuus 28 vuorokauden kuluttua oli 60 MPa.
Esimerkki 30 25 Sementtimassojen valmistamiseksi jauhettiin kau pallisesti saatavaa, luokan 400 portland-sementtiä lisäten kipsiä ja Stramberk'in sementtitehtaalta saatua klinkkeriä ominaispinta-alaan 620 m /kg yhdessä 0,1 painokin kanssa natriumlignosulfonaattia jauhatuslisänä 30 (jauhatuksen tehostin). Yksittäin esitettyjä keksinnön mukaisia lisäaineita ja niiden yhdistelmiä käyttäen valmistettiin massoja, joiden vesikerroin oli 0,24. Niiden ominaisuudet on esitetty seuraavassa taulukossa XV. Prosenttiosuudet on laskettu sementtien painoista.
36 73408
Taulukko XV
Käsitel- n: o Sementti_Lisäykset_tävyys 1 PC 400 Natriumsilikaatti, 1 % 0 5 2 PC 400 KHS04, 1 % 0 3 PC 400 Natriumoksalaatti, 0,8 % 0-1 4 PC 400 NaSF, 0,5 % 1 5 Stramberk 620 Natriumsilikaatti, 1 % 0-1 6 Stramberk 620 KHS04, 1 % 0 10 7 Stramberk 620 Natriumoksalaatti, 0,8 % 0-1 8 Stramberk 620 NaSF, 0,8 % 1 9 Stramberk 620 NaSF, 0,8 % + natriumsili kaatti, 1 % 4-5 10 Stramberk 620 NaSF, 0,8 % + natriumoksa- 15 laatti, 0,8 % 3-4 11 Stramberk 620 NaSF, 0,8 % + KHSC>4, 1 % 3
Arvosteltaessa betonimassojen Teologisia ominai-20 suuksia käytettiin visuaaliseen tarkasteluun perustuvaa empiiristä asteikkoa, jossa käsiteltävyysasteet tarkoittavat: 0 - massa kuiva, ei voida käsitellä 1 - massa valuu vain 50 Hz tärytyksellä 25 2 massa valuu koputeltaessa sekoitusastiaa 3 - massa valuu sekoitusastiasta painovoiman vaikutuksesta 4 - massa on vapaasti valuvaa 5 - massa on vapaasti valuvaa ja sen viskosi- 30 teetti on pieni.
Suoritetuista vertailukokeista ilmenee, että ainoastaan sulfometyloidun fenoli-formaldehydi-kondensaa-tin alkalimetallisuolojen läsnäollessa (kokeet 9 - 11) on pienen vesikertoimen omaavien massojen valmistus mah-35 dollista. Yksittäiset aineosat eivät anna näitä tuloksia enempää portland-sementillä (kokeet 1-4) kuin kipsit- II.
37 7 3 4 0 8 tömällä sementilläkään (kokeet 5 - 8). Tätä kokeellisesti todettua synergististä vaikutusta ei ole aikaisemmin esitetty ja sillä saadaan suurempi teho tekniikan tunnettuun tasoon verrattuna.
5 Tähän mennessä esitetyistä esimerkeistä ilme nee, että sementtimassan kovettumisen alkaminen riippuu sementin ominaispinta-alasta, jolloin ominaispinta-alan kasvaessa sitoutumisen alku säännöllisesti muuttuu aikaisemmaksi. Sitoutumisen alku riippuu myös käytetyistä 10 suoloista, jolloin samoilla pitoisuuksilla seosten kovettuminen alkaa nopeammin hapanta sulfaattia käytettäessä. Oksalaattia sisältävän seoksen kovettuminen on viivästynyt ja se on suurin silikaattia sisältävällä seoksella. Tämä antaa mahdollisuuden kovettumisajän säätöön.
15 Esimerkki 31
Sementtimassan valmistamiseksi käytettiin klink- o keriä, joka oli jauhettu ominaispinta-alaan 2700 m /kg, yhdessä 3 %:n kanssa kovettumisen säätäjää NaSF ja 2,9 %:n kanssa natriumsilikaattia. Massan vesikerroin oli 0,37 20 ja se oli luonteeltaan vapaasti valuvaa. Ilman mainittuja lisäyksiä voitiin massaa käsitellä vasta vesiarvolla 0,8.
Claims (6)
1. Nopeasti kovettuva, erittäin luja hydraulinen sideaine, joka perustuu 5 a) portland-sementtiklinkkeriin, johon ei ole li- 2 sätty kipsiä, ja jonka ominaispinta-ala on 150 - 3000 m /kg ja jossa alle 5 jjm osasten osuus on 5 - 95 paino-%, b) ainakin yhteen alkalimetalliyhdisteeseen, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkalimetallihydrok- 10 sidit, alkalimetallikarbonaatit, alkalimetallivetykarbo- naatit, alkalimetallisilikaatit, happamet alkalimetalli-silikaatit, happamet alkalimetallisulfidit ja alkalime-tallioksalaatit, ja c) veteen, 15 tunnettu siitä, että se sisältää d) 0,1-5 paino-%, laskettuna jauhetun sementin määrästä, sulfometyloidun fenoli-formaldehydikondensaa-tiotuotteen suolaa, jossa 3 - 70 % happamista ryhmistä sisältää kolmiarvoisia rauta-, alumiini- ja/tai kromika- 20 tioneja.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sideaine, tunnettu siitä, että sulfometyloidun fenoli-form-aldehydikondensaatiotuotteen suola on ainakin osittain muutettu kinoidimuotoon saattamalla se reagoimaan vähin- 25 tään 0,5 paino-osan kanssa happea, laskettuna yhtä paino- osaa kohden fenolia.
3. Patenttivaatimuksien 1 tai 2 mukainen sideaine, tunnettu siitä, että fenoli on kaksiarvoinen.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sideaine, 30 tunnettu siitä, että kaksiarvoinen fenoli on pyrokatekiini tai sen homologi.
5. Menetelmä nopeasti kovettuvan, erittäin lujan hydraulisen sideaineen valmistamiseksi jauhamalla port- 2 land-sementtiklinkkeriä ominaispinta-alaan 150 - 3000 m /kg, 35 jolloin alle 5 pm osasten osuus on 5 - 95 paino-%, lisää mällä ainakin yhtä alkalimetalliyhdistettä, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alkalimetallihydroksidit, II 39 7 3 4 0 8 alkalimetallikarbonaatit, alkalimetallivetykarbonaatit, alkalimetallisilikaatit, happamet alkalimetallisilikaa-tit, happamet alkalimetallisulfiitit ja alkalimetalliok-salaatit; sekä yhtä sulfometyloidun fenoli-formaldehydi-5 kondensaatiotuotteen suolaa ja sekoittamalla saatu koostumus veden kanssa, tunnettu siitä, että vähintään 20 %:iin vedestä liuotetaan 0,1 - 10 paino-%, laskettuna jauhetun sementin määrästä, ainakin yhtä alkali-metallin yhdistettä, joka on valittu ryhmästä, johon kuulo luvat alkalimetallihydroksidit, alkalimetallikarbonaatit, alkalimetallivetykarbonaatit, alkalimetallisilikaatit, happamet alkalimetallisilikaatit ja happamet alkalimetal-lioksalaatit, sekä 0,1-5 paino-%, laskettuna jauhetun sementin määrästä, sulfometyloidun fenoli-formaldehydikon-15 densaatiotuotteen suolaa, jossa 3 - 70 % happamista ryhmistä sisältää kolmiarvoisia rauta-, alumiini- ja/tai kro-mikationeja, minkä jälkeen saatu seos sekoitetaan veden loppuosan ja sementin kanssa.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että käytetään 85 - 99,89 % se-menttiklinkkeriä, laskettuna kuivan sideaineen määrästä. 40 73408
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI831482A FI73408C (fi) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI831482A FI73408C (fi) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. |
| FI831482 | 1983-04-29 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI831482A0 FI831482A0 (fi) | 1983-04-29 |
| FI831482L FI831482L (fi) | 1984-10-30 |
| FI73408B FI73408B (fi) | 1987-06-30 |
| FI73408C true FI73408C (fi) | 1987-10-09 |
Family
ID=8517126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI831482A FI73408C (fi) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI73408C (fi) |
-
1983
- 1983-04-29 FI FI831482A patent/FI73408C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI831482A0 (fi) | 1983-04-29 |
| FI73408B (fi) | 1987-06-30 |
| FI831482L (fi) | 1984-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | A mixture proportioning method for the development of performance-based alkali-activated slag-based concrete | |
| Qin et al. | Bond behavior and interfacial micro-characteristics of magnesium phosphate cement onto old concrete substrate | |
| Justnes | A review of chloride binding in cementitious systems | |
| Meddah et al. | Potential use of binary and composite limestone cements in concrete production | |
| DK174279B1 (da) | Anvendelse af et kondensationsprodukt af keton, aldehyd og en syregruppeindførende forbindelse i saltholdige cementationssystemer | |
| US4391645A (en) | Additives for cementitious materials | |
| CA1133179A (en) | Additive for inorganic binders | |
| Gao et al. | The resistance to high temperature of magnesia phosphate cement paste containing wollastonite | |
| Jianming et al. | Experimental research on seawater erosion resistance of magnesium potassium phosphate cement pastes | |
| US4551176A (en) | Rapidly binding high-strength cement binding agent and a method of its preparation | |
| AU2006329010A1 (en) | Pulverulent polycondensation products | |
| RS66422B1 (sr) | Adjuvans za razređivanje cementne kompozicije sa smanjenim sadržajem cementa | |
| EP0397189A3 (en) | Mixed gypsumless portland cement and its production | |
| Reddy et al. | Influence of strong alkaline substances (sodium carbonate and sodium bicarbonate) in mixing water on strength and setting properties of concrete | |
| Vijan et al. | The influence of potassium phosphate and fly ash addition on the setting time and mechanical strengths of magnesium phosphate cements | |
| KR101169740B1 (ko) | 콘크리트 수화조절제 | |
| FI73408C (fi) | Snabbindande hydrauliskt bindemedel med hoeg haollfasthet och foerfarande foer dess framstaellning. | |
| KR101640804B1 (ko) | 응결시간 지연제를 포함하는 무시멘트 결합재 및 이의 제조방법 | |
| EP0025143B1 (de) | Mörtel aus anorganischen Bindemitteln, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
| RU2100305C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонной смеси | |
| Rani et al. | Experimental study of geopolymer concrete by using glass fibers | |
| AU643656B2 (en) | Novel cement additives and hydraulic cement mixes containing them | |
| RU2078744C1 (ru) | Комплексная добавка для бетонной смеси | |
| US4414034A (en) | Novel additive blends for cementitious materials | |
| JP7443150B2 (ja) | 急結剤及び吹付材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CESKOSLOVENSKA AKADEMIE VED |