NO315317B1 - Injeksjonsmortel basert pa sement og vann for omslutning av en armering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelsen gjelder en injeksjonsmørtel basert på sement og vann for å omslutte en armering.

Å omslutte en forspent armering på tilfredsstillende måte er mer vanskelig å oppnå jo lengre lengder som skal omgis. Denne lengde kan være så mye som 10 - 15 m når det gjelder trådkabler i høyderetningen og flere titalls meter ved langsgående trådkabler.

Et formål for oppfinnelsen er derfor å fremskaffe en injeksjonsmørtel som er lett å injisere samtidig som den gir liten utsondring og senker risikoen for at armeringsstålet gjøres sprøtt av den herdede mørtel.

Oppfinnelsen gjelder således en injeksjonsmørtel av innledningsvis nevnte art og som i henhold til oppfinnelsen har som særtrekk at den omfatter fra omtrent 1,5 til 3 vekt-%

(regnet av sementvekten) utfelte silikapartikler som har en midlere størrelse i området fra 0,3 til mindre enn 20 um og en spesifikk overflate større enn omtrent 200 m<2>/g, og som under sammenblanding og/eller injeksjon lar seg oppdele i tallrike fragmenter med partikkelstørrelse i området fra omtrent 5 til 300 nm.

Det kan f.eks. anvendes partikler hvis spesifikke overflate er på mellom 210 og

300 m<2>/g.

Med spesifikk overflate menes her en flate av typen BET som særlig bestemmes med BRUNAUER-EMMET-TELLER-teknikken beskrevet i " The Journal of the American Chemical Society", bind 60, s. 309, februar 1938, og som tilsvarer ISO-standarden 5794/1.

Fortrinnsvis anvendes det silikapartikler som har en midlere størrelse mindre enn 15 pm og enda bedre, en midlere størrelse i området 0,3 - 1,5 um, før de inngår i mørtelen.

Injeksjonsmørtelen i henhold til oppfinnelsen omfatter forstrinnsvis fra omtrent 2 til 3 kg utfelte silikapartikler pr. 100 kg sement. I en variant kan dessuten injeksjonsmørtelen også omfatte et forsinkelsesmiddel, et fluidiseirngsmiddel eller en blanding av disse.

Oppfinnelsen gjelder også anvendelse av en mørtel som angitt ovenfor, for omslutning av en forspent armering.

Blant de materialer som har de ovenfor angitte egenskaper, foretrekkes sådanne av silisiumtype og som typisk utgjøres av en tilsats bestående av utfelte kiselpartikler.

Med utfelt silika eller kisel menes her en kiseltype som oppnås ved utfelling som følge av et alkalisilikats reaksjon med en syre, generelt en uorganisk syre, ved tilstrekkelig pH-verdi i utfellingsmiljøet og da særlig en pH-verdi som er basisk, nøytral eller litt sur. Fremstillingen av kiselmaterialet kan finne sted på en hvilken som helst hensiktsmessig måte (tilsetning av syre til en basismasse av silikat, samtidig total eller delvis tilsetning av syre og silikat til vann i en beholder eller løsning av silikat, osv.) som velges i av-hengighet av den type kiselmaterial man ønsker å oppnå, på i og for seg kjent måte.

Det utfelte kiselmaterial kan utnyttes i form av et (tørt) pulver eller eventuelt i form av en vandig suspensjon (eller velling).

I FR-patent nr. 2 621 036 er det allerede foreslått å la et kiselmaterial inngå i en injek-sjonsmørtel for derved å oppnå visse fordeler, men det dreier seg da om kiselkorn med fysiske/kjemiske egenskaper som er vesentlig forskjellig fra slike egenskaper for de utfelte silisiumkorn som er egnet for bruk i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Den tilsats som utnyttes i henhold til foreliggende oppfinnelse tilføres en sementmørtel hvis sammensetning kan være av i og for seg vanlig art, og mengdeforholdet av denne tilsats i forhold til sementvekten er ikke kritisk, skjønt man riktig nok oppnår særlig gode resultater med en andel på fra 2 til 3 kg utfelt kisel pr. 100 kg sement.

Utover tilsatsen i henhold til oppfinnelsen vil sementmørtelen normalt inneholde andre, konvensjonelle tilsatser, slik som et forsinkelsesmiddel, et fluidiseringsmiddel, osv.

Eksempel

Med henvisning til figuren på den eneste vedføyde tegning, som viser to injeksjonsrør som inneholder henholdsvis en mørtel i henhold til oppfinnelsen og en vanlig mørtel, samt armeringer, skal det nå beskrives et eksempel på utførelse av oppfinnelsen.

Det fremstilles da en mørtel ved å blande de nedenfor angitte bestanddeler i samsvar med følgende fremstillingsprosess: Til 43 I vann tilsettes 4,9 I av et fluidiseringsmiddel ("Melmentplast 40" fra firmaet SKW) og 1,6 I av et forsinkelsesmiddel ("Melretard" fra firmaet SKW).

Sammenblanding finner sted i blandingspartiet av en injeksjonsmaskin (VSL-blander).

Til den flytende del tilsettes 150 kg sement (av typen "CPA HP PM du Havre" fra firmaet Ciments Lafarge) og 3,75 kg utfelt kisel ("Tixosil T<331>" fra firmaet Rhone-Poulenc) og som oppviser en spesifikk overflate på omtrent 250 m<2>/g.

Etter tre minutters blanding oppviste den oppnådde mørtel følgende karakteristiske egenskaper:

Den fremstilte blanding ifølge dette eksempel forble flytende i tretti timer. Denne tid kan imidlertid forandres avhengig av anvendelse, ved at man modifiserer mengden av forsinkelsesmiddel, særlig hvis det gjelder injeksjon på forspente trådkabler, og i samsvar med deres lengde.

Mørtlene med utfelt kiselmaterial bunnfeller praktisk talt ikke og gjør det mulig å sikre god innleiring av forankringspunktene for forspente trådkabler, der hvor en vanlig mørtel ville gjøre det nødvendig med en gjentatt, vanskelig injeksjon.

Mørtelen sprøytes inn med et trykk på 5 bar nedenfra i et gjennomsiktig vertikalt rør 1 på 4,5 m og som inneholder forsterkende "kordeller" 2 samt en forankring 3 for kordellene øverst i røret. En vanlig kommersiell mørtell sprøytes inn et annet, lignende rør V. Etter et antall timer sammenlignes de to rør.

Manglende omslutning M kan konstateres over en lengde på 7 cm under forankringen og 17 cm på oversiden av denne forankring i det tilfelle det anvendes vanlig mørtel, dvs. i de soner hvor det særlig kreves, en utmerket omslutning, mens omslutningen i henhold til oppfinnelsen bare oppviste en minimal mangel (på 1 cm) i stor avstand fra forankringen.

Forspente trådkabler med en høyde på 20 m påsprøytes på et støpested og prøvene bekreftes i et laboratorium. Mørtelen forblir homogen under innsprøytningen og bunnfeller praktisk talt ikke i det etterfølgende, i motsetning til det prefabrikerte, kommersielle produkt fremskaffet for støpestedet og som allerede på injeksjonstidspunktet utvaskes oventil på trådkabelen, hvilket nødvendiggjør supplerende injeksjon på flere trådkabler.

I forhold til kiseldamp hvis anvendelse allerede er tilkjennegitt, oppviser det utfelte kiselmaterial særlig følgende fordeler: a) det utfelte silika kan fastholde vannet bedre og kan derved i vesentlig grad minske utsondringen, hvilket er en av de viktigste vanskeligheter ved injeksjon omkring

trådkabler,

b) i fravær av fritt silisium i det utfelte kiselmaterial vil det ikke fremkomme spor av hydrogen, c) for den samme ytelse (med hensyn til bunnfelling og utsondring) er den påkrevde mengde utfelt kisel betraktelig lavere enn den mengde kiseldamp som vil være

nødvendig,

d) siden et vidt spekter av utfelt kisel er tilgjengelig, er det mulig å velge det utfelte kiselmaterial som er mest hensiktsmessig for å oppnå ønsket fluiditet og tiksotropi,

mens et slikt valg ikke er mulig i tilfellet kiseldamp som bare er tilgjengelig i særlig grad som biprodukt.

Claims (6)

1. Injeksjonsmørtel basert på sement og vann for å omslutte en armering, karakterisert ved at den omfatter fra omtrent 1,5 til 3 vekt-% (regnet av sementvekten) utfelte silikapartikler som har en midlere størrelse i området fra 0,3 til mindre enn 20 um og en spesifikk overflate større enn omtrent 200 m<2>/g, og som under sammenblanding og/eller injeksjon lar seg oppdele i tallrike fragmenter med partikkelstørrelse i området fra omtrent 5 til 300 nm.

2. Injeksjonsmørtel som angitt i krav 1, og hvor silikapartiklene har en midlere størrelse mindre enn 15 um før de inngår i mørtelen.

3. Injeksjonsmørtel som angitt i krav 2, og hvor silikapartiklene har en midlere størrelse i området 0,3 - 1,5 um før de inngår i mørtelen.

4. Injeksjonsmørtel som angitt i krav 1, og som omfatter fra omtrent 2 til 3 kg utfelte silikapartikler pr. 100 kg sement.

5. Injeksjonsmørtel som angitt i krav 1, og som også omfatter et forsinkelsesmiddel, et fluidiseringsmiddel eller en blanding av disse.

6. Anvendelse av en mørtel som angitt i et av kravene 1-5, for omslutning av en forspent armering.