NO780752L - Sementholdig materiale. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører sementholdige materialer med lav tetthet, særlig materialer som er kjent som "sandfrie" sementholdige materialer eller betongblandinger, som inneholder et "sandfritt" tilslag.

Et "sandfritt" tilslag er et tilslag som inneholder en lav prosentandel, regnet av tilslagets vekt, av findelte sorter av tilslag, såsom sand. (Standardsorter av tilslag er definert i britisk standard 882).Sandfrie betongblandinger har derfor lavere tetthet enn blandinger som omfatter et aggregat som inneholder en høy prosentandel sand og andre findelte sorter av tilslag, beregnet på den ovenfor beskrevne basis. En type "sandfrie" betongblandinger med meget lav tetthet inneholder en type sandfritt tilslag som er kjent som lett tilslag, som f.eks. er frembrakt av pulverisert brennstoffaske.

Fastheten til betong som er dannet av en sandfri betongblanding avhenger uansett det anvendte sandfrie tilslags beskaf-fenhet av blandingens vann/sement-forhold. Dersom vann/sement-forholdet økes utover et meget lite område av akseptable verdier, kan det opptre et meget alvorlig fasthetstap i den resulterende betong på grunn av bortrenning av sementslemmingen fra mellomrommene i tilslaget før blandingen setter seg.

Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at innleiring av en polyelektrolytt i en sandfri betongblandingøker området for det anvéndbare vann/sement-forhold og minimiserer dessuten tapet av fasthet i den dannete betong. Det sementholdige materiale med

lav tetthet ifølge oppfinnelsen inneholder en blanding av en

hydraulisk sement, et sandfritt tilsalg, vann samt en polyelektrolytt.

Eksempler på egnete polyelektrolytter,er polyakrylamider, polyetylenoksyder og karboksylvinylpolymerer. Disse tilføres vanligvis i pulverform, men kan være op<p>løst til dannelse av en tilsetningsoppløsning. Særlig foretrukket er polyelektrolytter som danner en oppløsning som har lav viskositet i vann, samt anioniske

polyelektrolytter med høy molekylvekt (dvs. mellom 1 million og

10 millioner) og som er lavviskøse væsker ved omgivelsestemperatur. Særlig foretrukket er en dispersjon av 2 vektsprosent av et delvis hydrolysert polyakrylamid i en alifatisk hydrokarbonolje med lav viskositet, idet denne er tilgjengelig som en ferdiglaget dispersjon som er bekvem å anvende.

Polyelektrolyttdispersjonen kan tilsettes til blandingen

i en mengde på fra ca. 0,001% til ca. 0,25%, fortrinnsvis mellom 0,01% og 0,05%, regnet av vekten av sementen i blandingen. En mengde på ca. 0,04% av sementens vekt er særlig foretrukket.

Sementen kan være vanlig Portland-sement eller sulfat-bestandig sement, og det sandfrie tilslag kan være et lett tilslag fra pulverisert brennstoffaske. Andre tilsetningsstoffer kan anvendes i materialet forutsatt at de ikke påvirker poly-elektrolyttens stabilitet eller funksjon.

O<p>pfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av et sementholdig materiale med lav tetthet, hvorved en hydraulisk

sement blandes med et sandfritt tilslag, vann samt en polyelektrolytt.

Eksempel

Seks betongblandinger ble fremstilt under anvendelse av vanlig Portland-sement og "Lytag" lett, sandfri tilslag med en gjennomsnittlig partikkeldiameter på ca 12 mm, i et volumforhold på 1:6 (som svarer til et vektforhold på ca. 1:3,73).. Tre av blandingene inneholdt nok vann til å gi et effektivt vann/sement-forhold (v/s), på 0,41, idet det ble tatt hensyn til en antatt vannabsorpsjon av tilslaget på 12% av dets egen vekt. Den ene av disse blandinger inneholdt også et kvantum av en flytende dispersjon av polyakrylamid som svarte til 0,01% av vekten av sementen i blandingen, mens den andre inneholdt et kvantum av

polyakrylamiddispersjonen som svarte til 0,05% av vekten av sementen i blandingen. Den tredje blanding inneholdt ikke noe

polyakrylamid for å frembringe en sammenlikning med materialene ifølge oppfinnelsen.

Polyakrylamiddispersjonen som ble anvendt var en 2 vekts-prosentig dispersjon i en lavviskøs, alifatisk hydrokarbonolje av et delvis hydrolysert<p>olyakrylamid hvor ca. 40% av amidgruppene

var blitt omdannet til karboksylgrupper og med en molekylvekt

på mellom 1,6 millioner og 2 millioner. Oljen bestod hovedsake-lig av forgrenete hydrokarboner og hadde et destinasjonsområde

på 120-230°C.

De resterende tre blandinger ble blandet med tilstrekkelig vann til å gi et høyere effektivt v/s-forhold, idet to hadde et v/s-forhold på 0,58 og den tredje på 0,64. Den sistnevnte blanding inneholdt også 0,05% polyakrylamiddispersjon, beregnet på den ovenfor beskrevne basis, mens den ene av de førstnevnte blandinger inneholdt 0,01% polyakrylamiddispersjon mens den tredje ikke inneholdt noen.

Prøver av hver av de seks blandinger ble anbrakt i like, terningformete former og tørket ved mellom 20 og 27°C. Tettheten og trykkfastheten til en prøveterning fra hver blanding ble bestemt på den syvende tørkedag, mens en ytterligere prøve-terning fra hver blanding ble målt tilsvarende og prøvet etter 28 dager.

På den syvende dag hadde ingen av prøveterningene en målt tetthet på mer enn 8% over gjennomsnittet og ikke lavere enn 6%

under gjennomsnittet, mens de tilsvarende tall på den 28. dag var henholdsvis 3% og 5%. Den gjennomsnittlige terningstetthet falt med 5% mellom den 7. og den 28. dag i forholdt til gjennom-snittstettheten på den 7. dag.

Terningenes trykkfasthet, bestemt ifølge britisk standard 1881, del 4, 1970, er angitt i tabellen nedenfor hvor verdiene på den 7. dag for trykkf astheten for prøven som hadde et v//s-forhold på 0,41 og ikke inneholdt noe polyakrylamid er satt til 1,0.

Terningene som var dannet av blandinger med et v/s-forhold

på 0,41 og 0,58 og med sammensetning ifølge den foreliggende oppfinnelse hadde større trykkfasthet enn de terninger som ikke inne^holdt polyakrylamid. Terningene som inneholdt polyakrylamid, både i liten eller stor mengde, oppviste bare liten grad av bort"renning av sement- og vannoppslemming fra mellomrommene i til^slaget.

Terningene som var dannet av blandingen med høyere v/s-innhold og som ikke inneholdt noe polyakrylamid oppviste vesent-^lig lavere trykkfasthet enn de med lavere v/s-^-innhold, og dess-^uten ble det iakttatt en betydelig mengde bortrenning. Dette viser følsomheten når det gjelder fastheter i sandfri betong overfor vann/sement-forhold i den sandfrie betongblanding. Når dette forhold økes for mye finner det sted bortrenning av sement-velling med derav følgende reduksjon i trykkfasthet. Materialene ifølge oppfinnelsen oppviser ikke slik følsomhet, idet trykkfastheten øker eller forblir stort sett konstant ved en økning av vann/sement-forhoIdet, både i. etter 7 dagers og etter 28 dagers tørking. Disse forbedringer oppnås uten vesentlig økning av betongens tetthet.

Claims (3)

1. Sementholdig materiale som inneholder hydraulisk sement, vann og et sandfritt tilslag, såsom pulverisert brennstoffaske, karakterisert ved at det inneholder en poly elektrolytt i form av en lavviskøs oppløsning i vann eller som en dispersjon i en hydrokarbonolje, idet oppløsningen av dis-persjonen har en konsentrasjon på fra 0,001 til 0,25% av vekten av sementen.

2. Materiale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at polyelektrolytten foreligger som en dispersjon i en lavviskøs, alifatisk hydrokarbonolje.

3. Materiale i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at konsentrasjonen i polyelektrolyttop <p> løs-*-ningen eller -rd i sper s jonen er fra 0,. 01 til 0,05%, regnet av sementens vekt.