NO323099B1 - Krympningsreduserende middel for sementsammensetninger og anvendelse derav - Google Patents
Krympningsreduserende middel for sementsammensetninger og anvendelse derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO323099B1 NO323099B1 NO19994937A NO994937A NO323099B1 NO 323099 B1 NO323099 B1 NO 323099B1 NO 19994937 A NO19994937 A NO 19994937A NO 994937 A NO994937 A NO 994937A NO 323099 B1 NO323099 B1 NO 323099B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reducing agent
- acetal
- shrinkage
- agent according
- shrinkage reducing
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 31
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims abstract description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- -1 cyclic acetal Chemical class 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- BGFBWRWYROQISE-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-1,3-dioxane-5-methanol Chemical compound CCC1(CO)COCOC1 BGFBWRWYROQISE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane Chemical compound C1COCOC1 VDFVNEFVBPFDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 4
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 claims description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VCKSNYNNVSOWEE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxan-5-ol Chemical compound OC1COCOC1 VCKSNYNNVSOWEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane Chemical group OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BOHGAOWOIJMTPZ-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolan-4-ylmethanol Chemical compound OCC1COCO1 BOHGAOWOIJMTPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZTISUHQLYYPYFA-UHFFFAOYSA-N [5-(hydroxymethyl)-1,3-dioxan-5-yl]methanol Chemical compound OCC1(CO)COCOC1 ZTISUHQLYYPYFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 10
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 15
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 15
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 7
- HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N dialuminum tricalcium oxygen(2-) Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Al+3].[Ca++].[Ca++].[Ca++] HOOWDPSAHIOHCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 150000000093 1,3-dioxanes Chemical class 0.000 description 2
- PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionic acid Chemical compound OCC(C)(CO)C(O)=O PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N ethyl trimethyl methane Natural products CCC(C)(C)C HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- XZDDZTGNCUMJHI-UHFFFAOYSA-N (5-methyl-1,3-dioxan-5-yl)methanol Chemical compound OCC1(C)COCOC1 XZDDZTGNCUMJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULAGGPJVDRGWTI-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxepane Chemical compound C1COCOCO1 ULAGGPJVDRGWTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000172 1,3,5-trioxepanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000000185 1,3-diols Chemical group 0.000 description 1
- 125000006091 1,3-dioxolane group Chemical class 0.000 description 1
- SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 1-naphthaldehyde Chemical class C1=CC=C2C(C=O)=CC=CC2=C1 SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMYINDVYGQKYMI-UHFFFAOYSA-N 2-[2,2-bis(hydroxymethyl)butoxymethyl]-2-ethylpropane-1,3-diol Chemical compound CCC(CO)(CO)COCC(CC)(CO)CO WMYINDVYGQKYMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVXGELAKGGRRIC-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-1,3-dioxane-5-carboxylic acid Chemical compound CCC1(C(O)=O)COCOC1 FVXGELAKGGRRIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N Styrene oxide Chemical compound C1OC1C1=CC=CC=C1 AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUQAPLKKNAQJAU-UHFFFAOYSA-N acetylenediol Chemical class OC#CO ZUQAPLKKNAQJAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Chemical class 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 1
- AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N aluminum;dicalcium;iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Ca+2].[Ca+2].[Fe+3] AGWMJKGGLUJAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N aminoformaldehyde Chemical class N[13CH]=O ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N diglycerol Chemical compound OCC(O)COCC(O)CO GPLRAVKSCUXZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 125000005704 oxymethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])O[*:1] 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021534 tricalcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/02—Alcohols; Phenols; Ethers
- C04B24/023—Ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelsen angår et krympningsreduserende middel tilsiktet som additiv i en vandig sementsammensetning, slik som en betong, en hydraulisk sement, et avrettingslag, en mørtel eller en tetningsmasse. Midlet omfatter minst et acetal, fortrinnsvis minst ett syklisk acetal, av minst én tri- eller polyhydrisk alkohol, idet acetalet omfatter minst én 1,3-dioksa-gruppe. Midlet kan videre omfatte minst et amorft silika, slik som en kiselsyre. Videre angår oppfinnelsen anvendelse av det krympningsreduserende midlet i sammensetningen.
Additiver har i lang tid blitt anvendt for å kontrollere og/eller regulere egenskapene til mineralbaserte sammensetninger. Disse additivene omfatter porøsitetsreguler-ende additiver, strømbarhetsregulerende additiver, herdeakseleratorer, herde-retardenter og lignende. Additivene kan virke overflatekjemisk og også kjemisk, og de involverte forskjellige mekanismene er ennå ikke fullstendig karakterisert. Additiver som ofte anvendes omfatter f.eks. formaldehydharpikser, slik som sulfonerte naftalen-formaldehydharpikser og sulfonerte amino-formaldehydharpikser, salter av alkalimetaller og jordalkalimetaller, lignosulfonsyrer, silika, polyalkoholer, gips og lignende additiver.
Krympning, slik som dehydreringskrympning, i sementbaserte sammensetninger kontrolleres i dag normalt ved å innarbeide en mengde gips. Krympning bidrar til oppsprekking og andre svakheter og andre mangler, som i og for seg kan resultere i oppsprekking og/eller svekkede konstruksjoner. Optimaliserte formuleringer, dvs. kontrollert krympningsreduserende effekt, betyr og antyder at forholdet mellom gips og tørrsement må holdes innenfor snevre grenser. Risikoen for at den krympningsreduserende effekten fører til en svelleeffekt øker betydelig hvis f.eks. for mye av en mengde gips tilsettes. Sement og også gips er naturprodukter og har således en varierende sammensetning som gjør det vanskelig, å satsvis opprettholde et konstant forhold mellom disse. Sammensetningen og også egenskapene til sluttproduktet vil følgelig og i en temmelig stor grad variere.
Kompleksiteten av det ovennevnte kan illustreres ved følgende eksemplifisering som angår innledende hydrering av Portland-sement. Hovedkomponentene til Portland-sement er de fire klinkermineralene trikalsiumsilikat (3 CaO • SiC>2), dikalsiumsilikat (2 CaO • Si02) og trikalsiumaluminat (3 CaO • AI2O3) i en mengde på 1-15% og tetrakalsiumaluminoferritt (4 CaO • AI2O3 • Fe203), og mindre mengder av magnesium-, kalsium-, natrium- og kaliumoksid (MgO, CaO, Na20, K2O). Gips (CaSOit) tilsettes under valsing av klinkermineralene, normalt i en mengde på 2-5 vekt% beregnet på klinkermineralene. En rekke oppløsnings- og hydreringsreaksjoner skjer umiddelbart etter tilsetting av vann, hvor reaksjonen ikke er kjent i sin helhet og/eller fullstendig karakterisert. En innledende varmeemisjon som utstråler fra reaksjoner mellom trikalsiumaluminat og gips skjer og resulterer i avsetning av ettringitt (Ca6A.2[(OH)4S04]3 • 26 H2O eller 3 CaO • AI2O3 • CaSC"4 • 32 H2O) på overflaten av trikalsiumaluminatet. Ettringittet er bare stabilt så lenge ureagert gips er tilstede i sammensetningen. Ettringittet reagerer, når all gips er forbrukt, videre med ureagert trikalsiumaluminat for å gi monosulfatet 3 CaO • AI2O3 • CaS04 • 12 H2O. Reaksjonen mellom trikalsiumaluminat og vann er spontan med kraftig varmeemisjon. De resulterte metastabile hydratene transformeres deretter til stabile hydrater. Gips er, for å retardere disse raske og uønskede reaksjonene, blandet. Dannet ettringitt gir et beskyttende lag på overflatene til trikalsiumaluminatet. Gips retarderer i og for seg også delvis hydrering av trikalsiumaluminatet.
Sementsammensetninger som ofte anvendes hvor dehydreringskrympningen kontrolleres eller reguleres ved tilsetting av gips, omfatter også aluminatsement med et aluminatinnhold på 35-50 % og blandinger av aluminatsement og Portland-sement. Forholdet mellom tilsatt gips og sement er vanligvis 1:2 til 1:3.
Blanding av gips inn i en sementsammensetning som har et for brukeren ukjent eller dårlig definert aluminat og/eller gipsinnhold, angår således en fin balanse for forholdet mellom aluminat og gips. Anvendelsen av krympningsreduserende middel med en definert og uvariabel sammensetning vil vesentlig forenkle blanding og redusere variasjoner og problemer som anført ovenfor.
Anstrengelser er blitt gjort for å endre i og for seg kjente sementsammensetninger for å redusere problemer med krympning. Det er også kjent fra en rekke patenter og patentsøknader, slik som EP 308950, EP 573036, JP 48043010, JP 59128240 og JP 59131552, at alkoholer, slik som sekundære og tertiære polyalkoholer, alkan-dioler, acetylendioler og polyvinylalkohol, valgfritt i kombinasjon med overflate-aktiv fluorforbindelse og/eller et silika, har en viss yteevne som krympningsreduserende midler i sementsammensetninger. Alkoholer anvendes videre som mølleadditiver, som er omtalt i DE patentsøknad nr. 3245843.
Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer ganske uventet et krympningsreduserende middel med egenskaper som er overlegen overfor kjente og anvendte midler. Den foreliggende oppfinnelsen angår et krympningsreduserende middel, idet midlet reduserer krympning slik som dehydreringskrympning, i en vandig sementsammensetning, som er kjennetegnet ved at midlet omfatter minst ett acetal, fortrinnsvis minst ett syklisk acetal, av minst én tri- eller polyhydrisk alkohol, idet acetalet omfatter minst én 1,3-dioksa-gruppe.
Det er uventet vist at acetalene er overlegne overfor alkoholene hvorfra de er tilveiebragt. Det krympningsreduserende midlet ifølge den foreliggende oppfinnelsen har en vesentlig krympningsreduksjon sammenlignet med alkoholene og også sammenlignet med en kontroll uten midlet ifølge oppfinnelsen og/eller tilsvarende alkohol.
Midlet ifølge den foreliggende oppfinnelsen er ment å anvendes i vandige sementsammensetninger slik som en betong, en hydraulisk sement, en mørtel, et avrettingslag, en tetningsmasse eller lignende. Midlet omfatter minst et acetal av en tri- eller polyhydrisk alkohol i en mengde på 1-99 vekt%, slik som 40-99 vekt% eller 50-99 vekt%. Acetalet er i foretrukne utførelsesformer et syklisk acetal omfattende minst én 1,3-dioksa-gruppe, slik som et formal, og har en vann-løselighet på minst 0,2 %, slik som 0,5 % eller 1 %. Spesielt foretrukne utførelses-former omfatter formaler med en 1,3-dioksan-struktur, slik som 1,3-dioksaner av trihydriske alkoholer som på passende måte er valgt fra gruppen bestående av trimetylol CpCg-alkaner. Nevnte trimetylol Ci-Cg-alkaner kan være eksemplifisert ved trimetyloletan og trimetylpropan. Ytterligere egnede tri- og polyhydriske alkoholer er funnet i gruppen bestående av glyserol, diglyserol, ditrimetyloletan, ditrimetylolpropan, pentaerytritol, dipentaerytritol. De mest foretrukne acetalene er avledet fra tri- eller polyhydriske alkoholer med neopentylstruktur. Acetaler av karboksyfunksjonelle alkoholer, slik som den trifunksjonelle dimetylolpropion-syren med en karboksylgruppe og to hydroksylgrupper, kan også være inkludert i midlet ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Denne type acetaler kan være eksemplifisert ved den sykliske acetal 5-etyl-l,3-dioksan-5-karboksylsyre som fås fra reaksjonen mellom dimetylolpropionsyre og formaldehyd. Acetalet av midlet kan også fordelaktig være et acetal, slik som en syklisk formal, av en alkoksylert tri- eller polyfunksjonell alkohol. Alkoksylatet fremstilles velegnet til formålet ved reaksjonen mellom alkoholen og et alkylerende oksid, slik som etylenoksid og propylenoksid og i spesielle tilfeller butylenoksid eller fenyletylenoksid og også kombinasjoner av alkylenoksidene. Diacetaler, triacetaler, tetraacetaler, etc. av alkoholer med fire eller flere hydroksylgrupper kan også være inkludert i utførelsesformer av midlet ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
Midlet ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter i de mest foretrukne
utførelseformene minst ett acetal av glyserol, trimetyloletan, trimetylolpropan eller pentaerytritol, slik som 4-hydroksymetyl-l,3-dioksolan, 5-hydroksy-l,3-dioksan, 5-metyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan, 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan eller 5,5-dihydroksymetyl-1,3 -dioksan.
Flytende acetaler av tri- eller polyhydriske alkoholer kan på velegnet måte og ifølge den foreliggende oppfinnelsen være inkludert i et pulveraktig krympningsreduserende middel. Midlet produseres deretter ved blanding av en bærer omfattende minst et pulverformet amorft silika, slik som en kiselsyre, og acetalet. Prosenten av silika er velegnet til formålet på 1-50 vekt%, fortrinnsvis 10-40 vekt%, av blandingen.
Acetaler er reaksjonsprodukter mellom minst én alkohol og minst ett aldehyd og omfatter sykliske acetaler, slik som 1,3-dioksolaner, 1,3-dioksaner og 1,3,5-trioksepaner. Acetal refererer til en organisk dialkoksyforbindelse - Rompps Chemie-Lexikon 8. Aufl. 1981 - og syklisk acetal følgelig til en syklisk dialkoksyforbindelse. Acetaler er blant annet dannet under syntese og/eller utvinning av di-, tri- eller polyhydriske alkoholer, f.eks. når vann og overskudd av aldehyd, slik som formaldehyd, fordampes. Sykliske acetaler fås blant annet når en 1,3-diolgruppe i f.eks. en di-, tri- eller polyhydrisk alkohol av neopentylstruktur reagerer med f.eks. formaldehyd (formal = formaldehydacetal) for å gi tilsvarende 1,3-dioksan. Sykliske acetaler kan også oppnås ved direkte reaksjon mellom alkoholen og et aldehyd. Disse reaksjoner kan være eksemplifisert ved 1,3-dioksolan (glykolformal) oppnådd når en blanding omfattende formaldehyd, etylenglykol og en syrekatalysator oppvarmes og ved 1,3,5-trioksepan, et syklisk glykolformal med to oksymetylenenheter, oppnådd når 1,3-dioksolan, formaldehyd og en sur katalysator oppvarmes. Glyserol, trimetylolalkaner og pentaerytritoler dannes når de reageres med formaldehyd sykliske acetaler (sykliske formaler), slik som 4-hydroksyl-(alkyl)-1,3-dioksolaner, 5-hydroksy-1,3-dioksan, 5-alkyl-5-hydroksy(alkyl)-1,3-dioksaner, og 5,5-dihydroksy(alkyl)-l,3-dioksaner.
Den foreliggende oppfinnelsen angår videre anvendelse av det krympningsreduserende midlet i en vandig sementsammensetning, hvor midlet er tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 0,1-20 vekt%, beregnet på tørrsement inkludert i sammensetningen.
Midlet er fortrinnsvis tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 1-10 vekt%, beregnet på tørrsement inkludert i sammensetningen.
Midlet er fortrinnsvis tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 2-5 vekt%, beregnet på tørrsement i sammensetningen.
Sementsammensetningen er en betong, en hydraulisk sement, en mørtel, et avrettingslag eller en tetningsmasse.
Foretrukne spesifikke utførelsesformer er vist i eksempler 1-4.
Eksempel 1:
Fremstilling av en vandig sementsammensetning ifølge EN 196-1. Sammensetningen er en kontroll uten krympningsreduserende middel.
Eksempel 2:
Sammenligningseksempel hvor trimetylolpropan er anvendt som krympningsreduserende middel.
Eksempel 3:
Tilsetting av et krympningsreduserende middel ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Midlene er 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan.
Eksempel 4:
Fremstilling av et pulverformet krympningsreduserende middel, ifølge den foreliggende oppfinnelsen, omfattende 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan og et amorft silika.
EKSEMPEL 1 (referanse)
En sementsammensetning ifølge EN 196-1 ble fremstilt i en Hobart-blander. Sammensetningen innbefattet 225 g vann, 450 g standard Portland-sement og 1350 g CEN-sand.
Sementen ble i løpet av 30 sekunder og under røring tilsatt vannet under røring ved hastighet 1 på blanderen. Sanden ble deretter i løpet av de følgende 30 sekundene tilsatt og røringen var ved hastighet 2 og fortsatte i ytterligere 150 minutter. Sammensetningen lot man så stå i 90 sekunder og rørte deretter ved hastighet 2 i løpet av 60 sekunder. Den totale blande/røretiden var 4 minutter.
Fire prøver ble etter blanding støpt i støpeformer og anvendt for måling av dehydreringskrympning. Dimensjonene av prøvene var 250 x 25 x 25 mm. Prøvene ble herdet i luft ved 20°C og 100 % relativ fuktighet og avformet etter 24 timer. En startlengdeverdi ble etter avforming målt.
Prøvene ble deretter lagret ved 20°C og 50 % relativ fuktighet. Måling av lengden ble utført 21 og 49 dager etter startmålingen.
Målt dehydreringskrympning er gitt i tabell I.
EKSEMPEL 2 (sammenligning)
En sammensetning ifølge eksempel 1 ble fremstilt ved anvendelse av trimetylolpropan (TMP) som krympningsreduserende middel.
Det krympningsreduserende midlet ble tilsatt vannet i en mengde som tilsvarte 1 vekt% og 3 vekt% beregnet av sementen.
Støping av prøver, lagring og lengdemåling ble utført i henhold til eksempel 1.
Målt dehydreringskrympning er gitt i tabell II.
EKSEMPEL 3
En sammensetning ifølge eksempel 1 ble fremstilt ved anvendelse av 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan som krympningsreduserende middel i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.
Det krympningsreduserende midlet ble tilsatt vannet i en mengde som tilsvarte 3 vekt%, beregnet av sementen.
Støping av prøver, lagring og lengdemåling ble utført i henhold til eksempel 1 med den forskjell at lengdemålinger ble utført etter 21 og 70 dager istedenfor 21 og 49 dager.
Målt dehydreringskrympning er gitt i tabell III.
EKSEMPEL 4
Et pulverformet krympningsreduserende middel ble fremstilt ved blanding av 70 vekt% av
5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan og 30 vekt% av en amorf kiselsyre.
En sammensetning ifølge eksempel 1 ble fremstilt ved anvendelse av det ovennevnte krympningsmidlet som krympningsreduserende middel. Det krympningsreduserende midlet ble tilsatt i en mengde tilsvarende 3 vekt% av 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan, beregnet av sementen. Støping av prøver, lagring og lengdemåling ble utført i henhold til eksempel 3.
Målt dehydreringskrympning tilsvarer resultatene gitt i tabell III.
Claims (22)
1. Krympningsreduserende middel, idet midlet reduserer krympning slik som dehydreringskrympning, i en vandig sementsammensetning,
karakterisert ved at midlet omfatter minst ett acetal, fortrinnsvis minst ett syklisk acetal, av minst én tri- eller polyhydrisk alkohol, idet acetalet omfatter minst én 1,3-dioksa-gruppe.
2. Krympningsreduserende middel ifølge krav 1,
karakterisert ved at acetalet er et formal med en vannløselighet på minst 0,5 %.
3. Krympningsreduserende middel ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at acetalet er en 1,3-dioksolan eller 1,3-dioksan av en trihydrisk alkohol.
4. Krympningsreduserende middel ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at acetalet er en 1,3-dioksolan eller 1,3-dioksan av en alkoksylert trihydrisk alkohol.
5. Krympningsreduserende middel ifølge krav 4,
karakterisert ved at den trihydriske alkoholen er alkoksylert ved reaksjon av alkoholen med minst ett alkylenoksid.
6. Krympningsreduserende middel ifølge krav 5,
karakterisert ved at alkylenoksidet er etylenoksid, propylenoksid eller en kombinasjon derav.
7. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 3-6, karakterisert ved at den trihydriske alkoholen er en trimetylol Ci-Cg-alkan.
8. Krympningsreduserende middel ifølge krav 7,
karakterisert ved at trimetylol Ci-Cg-alkanet er trimetyloletan, trimetylolpropan eller en kombinasjon derav.
9. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-8, karakterisert ved at acetalet er et 4-hydroksyalkyl-l ,3-dioksolan, et 5-alkyl-5-hydroksyalkyl-l,3-dioksan eller et 5,5-dihydroksyalkyl-l,3-dioksan eller en kombinasj on derav.
10. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-9, karakterisert ved at acetalet er 4-hydroksymetyl- 1,3-dioksolan, 5-hydroksy-1,3-dioksan, 5-etyl-5-hydroksymetyl-l,3-dioksan, 5,5-dihydroksymetyl-1,3-dioksan eller en kombinasjon derav.
11. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-10, karakterisert ved at midlet omfatter 1-99 vekt% av acetalet.
12. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-10, karakterisert ved at midlet omfatter 40-99 vekt% av acetalet.
13. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-10, karakterisert ved at midlet omfatter 50-99 vekt% av acetalet.
14. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-13, karakterisert ved at midlet i tillegg til acetalet omfatter minst ett silika.
15. Krympningsreduserende middel ifølge krav 14,
karakterisert ved at silikaet er et pulverformet silika.
16. Krympningsreduserende middel ifølge krav 14 eller 15, karakterisert ved at silikaet er en kiselsyre.
17. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 14-16, karakterisert ved at midlet omfatter 1-50 vekt% av silikaet.
18. Krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 14-16, karakterisert ved at midlet omfatter 10-40 vekt% av silikaet.
19. Anvendelse av et krympningsreduserende middel ifølge hvilket som helst av krav 1-18,
i en vandig sementsammensetning, hvor midlet er tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 0,1-20 vekt%, beregnet på tørrsement inkludert i sammensetningen.
20. Anvendelse ifølge krav 19, hvor midlet er tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 1-10 vekt%, beregnet på tørrsement inkludert i sammensetningen.
21. Anvendelse ifølge krav 19, hvor midlet er tilsatt sammensetningen i en mengde som tilsvarer 2-5 vekt%, beregnet på tørrsement i sammensetningen.
22. Anvendelse ifølge hvilket som helst av krav 19-21, hvor sementsammensetningen er en betong, en hydraulisk sement, et avrettingslag, en mørtel eller en tetningsmasse.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9701301A SE509144C2 (sv) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Krympreducerande medel för cementkompositioner |
| PCT/SE1998/000578 WO1998045219A1 (en) | 1997-04-09 | 1998-03-30 | Shrinkage-reducing agent for cement compositions |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO994937D0 NO994937D0 (no) | 1999-10-08 |
| NO994937L NO994937L (no) | 1999-12-06 |
| NO323099B1 true NO323099B1 (no) | 2007-01-02 |
Family
ID=20406496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19994937A NO323099B1 (no) | 1997-04-09 | 1999-10-08 | Krympningsreduserende middel for sementsammensetninger og anvendelse derav |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6251180B1 (no) |
| EP (1) | EP1027303B1 (no) |
| JP (1) | JP4304546B2 (no) |
| AT (1) | ATE228490T1 (no) |
| AU (1) | AU7088998A (no) |
| DE (1) | DE69809791T2 (no) |
| NO (1) | NO323099B1 (no) |
| SE (1) | SE509144C2 (no) |
| WO (1) | WO1998045219A1 (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5215680B2 (ja) | 2008-01-28 | 2013-06-19 | コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー | 収縮低減剤 |
| US20090306249A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Optechnology, Inc. | Cementitious composites |
| FR2969156B1 (fr) | 2010-12-21 | 2013-02-08 | Chryso | Polymere comportant une fonction hydrolysable utilisable comme fluidifiant |
| US8784558B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-07-22 | Premier Magnesia, Llc | Admixtures for shrink crack reduction of portland cement-based mortars and concretes |
| EP2716615A1 (en) | 2012-10-04 | 2014-04-09 | Construction Research & Technology GmbH | Hydraulic composition |
| JP6016686B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2016-10-26 | 花王株式会社 | 水硬性粉体用強度向上剤組成物 |
| GB2546908B (en) * | 2014-11-07 | 2018-01-24 | Halliburton Energy Services Inc | Liquid anti-shrinkage agent for cement |
| AU2019232570A1 (en) | 2018-03-09 | 2020-10-01 | Dustin A. Hartman | Novel compositions for improved concrete performance |
| KR20210003114A (ko) | 2018-03-22 | 2021-01-11 | 더스틴 에이. 하트만 | 개선된 마감 콘크리트 제품을 제조하기 위한 방법 |
| US11866366B2 (en) | 2019-09-03 | 2024-01-09 | Specification Products, Inc. | Wear-resistant concrete formulations and methods for their preparation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1900202A1 (de) * | 1969-01-03 | 1970-08-06 | Bayer Ag | Neue Dioxanderivate |
| SE504282C2 (sv) * | 1995-01-23 | 1996-12-23 | Perstorp Ab | Förfarande för framställning av en selektivt substituerad triol |
| SE9502355L (sv) * | 1995-06-29 | 1996-12-30 | Perstorp Ab | Spaltning av cykloalkyletrar |
-
1997
- 1997-04-09 SE SE9701301A patent/SE509144C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-03-30 AT AT98917836T patent/ATE228490T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-03-30 DE DE69809791T patent/DE69809791T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 EP EP98917836A patent/EP1027303B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 WO PCT/SE1998/000578 patent/WO1998045219A1/en active IP Right Grant
- 1998-03-30 JP JP54266798A patent/JP4304546B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-30 US US09/402,399 patent/US6251180B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 AU AU70889/98A patent/AU7088998A/en not_active Abandoned
-
1999
- 1999-10-08 NO NO19994937A patent/NO323099B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1027303A1 (en) | 2000-08-16 |
| US6251180B1 (en) | 2001-06-26 |
| WO1998045219A1 (en) | 1998-10-15 |
| JP4304546B2 (ja) | 2009-07-29 |
| JP2001518871A (ja) | 2001-10-16 |
| ATE228490T1 (de) | 2002-12-15 |
| EP1027303B1 (en) | 2002-11-27 |
| NO994937L (no) | 1999-12-06 |
| DE69809791D1 (de) | 2003-01-09 |
| NO994937D0 (no) | 1999-10-08 |
| DE69809791T2 (de) | 2003-07-03 |
| SE509144C2 (sv) | 1998-12-07 |
| SE9701301L (sv) | 1998-10-10 |
| AU7088998A (en) | 1998-10-30 |
| SE9701301D0 (sv) | 1997-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2009016230A2 (en) | Cement-based grout composition | |
| NO323099B1 (no) | Krympningsreduserende middel for sementsammensetninger og anvendelse derav | |
| JP6371213B2 (ja) | 水硬性組成物用混和剤 | |
| AU696359B2 (en) | Hydraulic cement set accelerators based on nitroalcohols | |
| ES2769579T3 (es) | Método para mejorar la resistencia de un producto endurecido de una composición hidráulica | |
| JP4330131B2 (ja) | セメント配合物用収縮低減剤、及びこれを含有するセメント配合物 | |
| JP2020128315A (ja) | モルタル・コンクリート用混和材、これを含むセメント組成物、モルタル組成物及びコンクリート組成物、並びに、モルタル硬化物及びコンクリート硬化物の製造方法 | |
| JP7343284B2 (ja) | 急硬性セメント、セメントモルタル、セメントコンクリート、道路補修材料、及び、道路の補修方法 | |
| JP5120651B2 (ja) | セメント組成物用収縮低減剤 | |
| JP5595068B2 (ja) | セメント組成物及びその硬化体 | |
| JP7083637B2 (ja) | コンクリートおよびその製造方法 | |
| JP2007176744A (ja) | 速硬混和材 | |
| JP2007031181A (ja) | セメント用急結材及び急硬性セメント組成物 | |
| EP3008032A1 (en) | Thermally conductive screed | |
| JP2022134234A (ja) | セメント組成物及びその製造方法、アルカリシリカ反応抑制剤、アルカリシリカ反応抑制方法 | |
| JP2004323356A (ja) | 吹付材料及びそれを用いた吹付施工方法 | |
| JP2019172522A (ja) | セメント組成物及びその製造方法 | |
| JP2004331482A (ja) | モルタル・コンクリート組成物 | |
| JP7303996B2 (ja) | 地盤改良材、改良土、及び、改良土の製造方法 | |
| RU2144908C1 (ru) | Сухая цементно-песчаная смесь "прогресс-ii" | |
| JP6660229B2 (ja) | 急結性物質およびセメント組成物用急結材 | |
| JP2000086312A (ja) | 水和硬化体 | |
| JP2000128596A (ja) | 高流動吹付けコンクリート用急結剤 | |
| CN112839916A (zh) | 用于包含硫铝钙石的水泥的添加剂 | |
| JP2023028440A (ja) | セメント混和材およびセメント組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |