NO793837L - Fremgangsmaate for aa oeke styrken hos ikke-plastiske sementblandinger, samt middel for dette - Google Patents
Fremgangsmaate for aa oeke styrken hos ikke-plastiske sementblandinger, samt middel for detteInfo
- Publication number
- NO793837L NO793837L NO793837A NO793837A NO793837L NO 793837 L NO793837 L NO 793837L NO 793837 A NO793837 A NO 793837A NO 793837 A NO793837 A NO 793837A NO 793837 L NO793837 L NO 793837L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- approx
- cement
- amount
- amine oxide
- cement mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 claims abstract description 14
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000003510 tertiary aliphatic amines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 4
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims description 29
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- -1 aryl sulphonate Chemical compound 0.000 claims description 12
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 9
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C)C(C)=CC=C21 QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 3
- SDRWSOSZWGTKEF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylnaphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(O)(=O)=O)=C(C)C(C)=CC2=C1 SDRWSOSZWGTKEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005228 aryl sulfonate group Chemical group 0.000 claims 4
- QUFIXTQDTDCCLJ-UHFFFAOYSA-N methyl naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)OC)=CC=CC2=C1 QUFIXTQDTDCCLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- MLFIYYDKLNZLAO-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethane-1,1-diol Chemical compound NCC(O)O MLFIYYDKLNZLAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 41
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical class [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 abstract 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N alpha-methyl-naphthalene Natural products C1=CC=C2C(C)=CC=CC2=C1 QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 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
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay 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
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- GCNLRNBDDUYJMP-UHFFFAOYSA-M sodium;2-methylnaphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC=CC2=C(S([O-])(=O)=O)C(C)=CC=C21 GCNLRNBDDUYJMP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 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
- C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Fremgangsmåte for å øke styrken hos ikke-plastiske sementblandinger, samt middel for dette.
Foreliggende oppfinnelse vedrører additivsammen-setninger, også kjent som tilblandinger, for innføring i hydrauliske sementblandinger, og mer spesielt additivsammen-"setninger for bruk i tørrblandinger, slik som de som anvendes ved fremstilling av murte elementer, rør og lignende.
Ikke-plastiske, tørrbetongblandinger i hvilke mengden av tilblandingsvann minimaliseres, anvendes ved fremstilling av betongblokker, betongrør og andre betongprodukter og konstruksjoner. Selvom disse tørrblandinger inneholder portland-sement, tilslag og vann, er det en vesentlig forskjell mellom slike betongblandinger og konvensjonelle mobile eller plastiske betongblandinger. De problemer som forekommer ved bruk av ikke-plastiske tørrblandinger er forskjellige fra de som følger ved bruk av konvensjonelle betongblandinger, fordi tørrblandingene bare inneholder et minimum vann isteden for de store vannmengder som anvendes i de plastiske betongblandinger for oppnåelse av mobilitet og flyteevne.
Additiver utviklet for bruk i plastiske betongblandinger er ofte ubrukbare eller uegnet for bruk i ikke-plastiske tørrbetongblandinger. Det er f.eks. mange velkjente additiver som anvendes som vannreduserende midler og myknere i plastiske betongblandinger. Slike additiver ville ikke kunne anvendes for disse formål i tørrbetongblandinger fordi vannreduksjon og mykgjøring generelt ikke er relevant ved fremstilling av murverkselementer basert på tørrblandinger.
Et annet område hvor teknikken med tørrblandinger adskiller seg fra plastiske blandinger, er problemet med luftinnblanding. Additiver benyttet som luftinnblandings- eller luftfjerningsmidler i plastiske blandinger har liten eller ingen anvendelse i tørrblandinger. Tvert imot, additiver som kan være egnet for bruk • i tørrblandinger kan være uegnet for plastiske blandinger på grunn av skadelige.innvirkninger på luftinnblanding i slike blandinger.
Additiver som kan øke styrken hos murte elementer fremstilt fra en gitt tørrbetongblanding, eller som tillater reduksjon i mengden av sement i slike blandinger for fremstilling av en enhet med en gitt styrke, er meget ønsket. Likevel har bruken av additiver utviklet for den plastiske •betongindustri som additiver for grove, relativt tørre betongblandinger, ikke vært helt tilfredsstillende av en rekke grunner. For det første er disse.additiver ofte "ineffektive når det gjelder å forbedre styrken hos tørr-betongproduktene i vesentlig grad. I tillegg til dette vil slike additiver ofte ikke forbedre eller de har skadelig innvirkning på andre faktorer som er spesielle i forbindelse med tørrblandingsproduksjon, mén ubrukbare i forbindelse med plastiske betonger.
En faktor som er av betydning ved fremstilling av murverkselementer og som er irrelevant for plastisk betong,
er friksjon mellom tørrblandingen og formene gjennom hvilke den må føres under fremstillingsprosessen. Når friksjonen er høy, tar det lenger tid å presse blandingen i formene hvilket øker produksjonstiden pr. enhet, kjent som "cyklus-tiden" . Videre, forøket friksjon resulterer i forøket slitasje på apparat- og utstyrsoverflater som er i kontakt med tørr-blandingen, hvilket igjen bevirker forøkede utstyrsomkost-ninger og produksjonsforsinkelser. Derfor er det meget ønskelig med et additiv som kan øke tørrblandingens smøre-evne i forhold til produksjonsutstyret, og et additiv som kan øke styrken, men som kan ha en skadelig virkning på. smøre-evnen kan være uegnet for bruk i tørrblandinger.
Et annet problem når det gjelder fremstilling av murverkselementer, spesielt ved fremstilling av blokker har vært mangelen på overflatejevnhet og fargejevnhet både med hensyn til overflaten på en enkel enhet, samt mangelen på jevnhet fra en enhet til en annen hvilket viser seg når enhetene plasseres sammen i en vegg eller en annen konstruksjon. I tilfelle for betongblokker foretrekker også forbrukeren også vanligvis blokker med lysere fargetoner og slike som viser en bølgeformig virkning, kjent i industrien som en "water-webbed-effekt". Selvom det noen ganger er mulig å fremstille betongblokker med noenlunde jevnhet når det gjelder overflaten på en enkelt blokk, har det vært meget vanskelig, om ikke umulig, regelmessig å oppnå en høy jevnhetsgrad både med hensyn til overflaten på enkeltblokker og spesielt fra en blokk til en annen over et lengre tidsrom for kommersiell frem stilling. Det har vært foretatt forsøk på å fremstille en godtagbar overflatetekstur på en slik blokk eller andre støpte murverksenheter under anvendelse av en ekstra mengde "vann i blandingen. Dette har imidlertid ikke falt heldig ut fordi den ytterligere vannmengde kan gi overflaten et noe flekkete utseende og kan i tillegg skape problemer ved støpingen og behandlingen av blokken.
Mange av additivene som har vært benyttet for å øke styrken hos plastisk betong har vært funnet uegnet for bruk som tørrblandingsadditiver på grunn av skadelige effekter på overflateegenskaper og -farge. For å kunne benyttes i tørrblandinger bør derfor et additiv også gi murverkselementer som har et godtagbart utseende og en lys farge.
Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en ny sammensetning som, inkorporert i tørrbetong-blandinger, gir blandinger som er tettere og mer sammenhengende, hvilket resulterer i produksjon av betong med vesentlig forbedret korttidsfasthet og endelig fasthet. I tillegg har murverkselementer fremstilt under anvendelse av blandinger inneholdende foreliggende additivsammensetning et gunstig utseende på grunn av deres høye grad av ensartethet både med hensyn til lyshet i farge og overflatetekstur. Anvendelse av additivet ifølge oppfinnelsen reduserer dessuten friksjonen mellom tørrblandingene og formene og annen produksjonsutstyr med hvilket slike blandinger kommer i kontakt under fremstilling av murverket.
Foreliggende additivsammensetning omfatter en kombinasjon av (1) et saltdannet alkylbenzen- eller naftalensul-fonat og (2) et tertiært alifatisk aminoksyd. De foretrukne mengder som skal benyttes av et spesielt sulfonat og et spesielt aminoksyd vil variere avhengig av konsentrasjonene og molekylvektene for de spesielle kjemikalier, men de etter-følgende eksempler for foretrukne utførelser vil vise hvor-dan slike foretrukne mengder kan bestemmes. Gode resultater oppnås under anvendelse av fra ca. 0,01 til ca. 1% av sulfonatet i kombinasjon med fra ca. 0,001% til ca. 0,1% av aminoksydet, idet alle prosentandeler er beregnet på vekten av sementen i sementblandingen.
Den foretrukne hydrauliske sement for anvendelse i foreliggende oppfinnelse er av typen portland-sement, og den hydrauliske sementblanding kan inneholde et tilslag, "slik som sand og knust sten eller singel, og nok vann til. å bevirke hydraulisk setning av sementen.
Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe ikke-plastiske sementblandinger med forbedret korttidsfasthet og bruddstyrke.
Et ytterligere formål er å tilveiebringe slike ikke-plastiske blandinger som også reduserer friksjonen mellom .blandingene og formene og annet utstyr som benyttes for fremstilling av slike blandinger til murverksenheter.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe slike blandinger som gir murverkselementer med jevn og passende overflatetekstur og farge.
Et ytterligere formål ér å tilveiebringe en fremgangsmåte til.fremstilling av slike forbedrede tørre, ikke-plastiske betongblandinger.
Disse og andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå fra det nedenstående.
Foreliggende tilsetning omfatter to komponeneter som, benyttet sammen, gir en større nyttevirkning overfor egenskapene til tørre sementblandinger enn det som man kunne for-vente ved å undersøke virkningen til hver komponent alene i slike blandinger. Den første komponenten er en saltdannet alkylsubstituert arylsulfonsyre, hvor arylgruppen enten er benzen eller naftalen, og alkylsubstitusjonen utgjøres av en eller to metyl- eller etylgrupper. Dersom ikke annet er angitt, menes det med betegnelsen "sulfonat" i det følgende et alkylarylsulfonat som beskrevet. De foretrukne alkylaryl-sulfonater ifølge oppfinnelsen er mono- eller dimetylnaftalen-sulfonater.
Den andre komponenten i tilblandingen ifølge oppfinnelsen er et tertiært alifatisk aminoksyd, i det følgende for enkelthets skyld også betegnet som "aminoksyd", som kan rep-resenteres ved den generelle formel:
hvor R-^ og R^er valgt fra gruppen av relativt korte alkyl-kjeder og korte alkanolkjeder inneholdende fra ca. 1 til 3 karbonatomer, og R2er en alifatisk gruppe inneholdende fra ca. 10 til 18 karbonatomer. Dersom ikke annet er angitt, menes det med betegnelsen "aminoksyd" i det følgende et alifatisk aminoksyd som beskrevet. Det er oppnådd gode resultater med alifatisk aminoksyder hvori R^og R^begge er hydroksyetylgrupper. Et spesielt foretrukket alifatisk aminoksyd for bruk i foreliggende oppfinnelse er:et bis(2-hydroksyetyl)kokoaminoksyd, som er et kommersielt tilgjengelig produkt avledet fra kokosolje.
De optimale mengder av disse to komponenter for tilsetning til en spesiell tørrsementblanding avhenger av en rekke faktorer slik som aktuelle molekylvekter og strukturer for de benyttede kjemikalier, samt også den spesielle fremstilling av sementblandingen. De heri angitte spesifikke mengder er uttrykt i vekt-% av sementen i sementblandingen. Gode resultater er oppnådd under anvendelse av en blanding av fra 0,001 til ca. 0,1% aminoksyd og fra ca. 0,01 til ca. 1% alkylarylsulfonat. Bedre resultater oppnås når mer enn 0,0025% aminoksyd anvendes, hvilket vil fremgå fra høyere styrker i nedenstående eksempler, og enda bedre resultater når mer enn 0,005% anvendes. Dersom mindre enn de ovenfor angitte mengder av additiver anvendes, vil man ikke kunne oppnå de ønskede styrkenivåer. Mengder som ligger over de ovenfor angitte grenser gjør blandingen unødvendig mer kost-bar og har enten ingen innvirkning på tilblandingens styrke eller kan endog nedsette denne styrke. Alkylarylsulfonatet tilsettes fortrinnsvis i en mengde på over ca. 0,025%, og helst i en mengde på over 0,05%. Aminoksydet er fortrinnsvis begrenset til høyst ca. 0,05% fordi ytterligere mengder bare bidrar marginalt til styrken av blandingen.
Foreliggende tilsetning inkorporeres med fordel i hydrauliske sementblandinger ved at den tilsettes til en del av blandingsvannet som anvendes ved fremstilling av blandingen. Avhengig av blandingen kan imidlertid additivet inkorporeres i det tørre sementpulver eller tilsettes på
en hvilken som helst annen egnet måte.
Med betegnelsen "hydraulisk sement" menes her alle sementholdige sammensetninger som kan gjennomgå setning og herding under innvirkning av vann, slik som portland-sementer, sulfatbestandige sementer, slaggsement, pozzo-lanisk sement og sementer med høyt aluminiumoksydinnhold. Med betegnelsen "sementblanding" menes enhver kombinasjon
av bestanddeler med sement, som kan være en enkel tørrbland-ing av ren sement pluss en tilsetning eller en fullstendig betongblanding omfattende sement, tilslag og vann. Selvom tilsetningen ifølge oppfinnelsen er egnet for bruk med de fleste hydrauliske sementblandinger, er en foretruken anvendelse i blandinger av portland-sementtypen, som menes å omfatte portland-sementer og portland-blandede sementer slik som.de som er beskrevet i ASTMC 595-74. Dette inkluderer portland-sementer blandet med flyveaske, pozzolana-slagg, masovnslagg eller blandinger derav, og andre velkjente lignende materialer. Andre sementer i likhet med portland-sement, slik som alitt og belitt, er også ment å omfattes av sementer av portland-typen.
Betegnelsen "tilslag" er ment å omfatte både fint tilslag slik som sand, og grovt tilslag slik som knust sten eller singel, slik det er vanlig innen teknikken. Til-slaget kan generelt være sand og annet fint tilslag eller knust sten eller singel eller annet grovt tilslag som til-fredstiller kravene i ASTM-standard C-33. Den nøyaktige størrelse, renhet, kvalitet og kvantitet eller områder for disse egenskaper, hos det fine eller grove tilslag vil variere avhengig av den ønskede anvendelse og egenskaper til sementblandingen. Det grove tilslag vil vanligvis være av mine-ralsk opprinnelse slik som singel eller knust sten eller berg-arter, men det kan i noen tilfeller bestå helt eller i det minste delvis av gradert metallisk materiale, slik som jern-spon eller -slagg, lettvektstilslagg eller annet fremstilt tilslag.
Styrken til blokken for et hvilket som helst gitt sementinnhold er som en generell regel høyere når tilslags-graderingen er mer grovkornet. Tilstrekkelig fint materiale "er imidlertid nødvendig for å gi en bearbeidbar blanding som vil gi jevne og ensartede overflater.
Gode resultater oppnås med en kombinasjon av tilslag omfattende ca. 40-75 vekt-% fint tilslag og ca. 60-25% grovt tilslag, avhengig av tilslagets beskaffenhet og de ønskede egenskaper hos blandingen. Et eksempel på en tørrbetong-blanding, slik som betongblokk, er der fint (sand) og grovt (singel) tilslag befinner seg innen områdene 55-70 vekt-% av det totale tilslag og 45-30 vekt-% av det totale tilslag, respektivt.
Den nøyaktige mengde av sement som skal anvendes avhenger av det fremstilte sementprodukt, den ønskede styrke hos produktet og de involverte kostnader. For sementblokk er det f.eks. vanlig å benytte et forhold mellom sement og tilslag på 1:10, skjønt forholdet kan variere fra så lavt som 1:16 eller så høyt som 1:4.
Mengden av vann som benyttes bør vanligvis være tilstrekkelig til å bevirke hydraulisk setning av sementen som er tilstede i blandingen og til å gi passende bearbeidbarhet. Dette kan variere fra ca. 20 til 60 vekt-% av sementen i blandingen for betonger, hvilket mer hensiktsmessig kan ut-trykkes som et vann/sement-forhold (W/C), som i dette tilfelle ville være 0,2-0,6. De eksakte mengder av vann vil avhenge av mengdene og egenskapene til de aktuelle komponenter i den spesielle blandingen, samt av sementblandingens sluttanvendelse. For betongblokk-blandinger vil vann/sement-forholdet vanligvis være ca. 0,5.
Blandinger inneholdende foreliggende additivsammensetning kan formes til produkter eller konstruksjoner ved hjelp av hvilken som helst teknikk som slike tørrblandinger er tilpasset. Støpte murverksenheter slik som betongblokk, betongrør og andre støpte betongprodukter, kan fremstilles utfra blandinger inneholdende foreliggende additivsammensetning under anvendelse av egnede typer av murverks-støpe-apparater. Betongblokker støpes vanligvis i apparater hvori
■ det anvendes, vibrator eller stampingsanordninger for oppnåelse av en tett ensartet blokk, mens betongrør kan formes med slike apparater under anvendelse av sentrifugalspinne-"maskiner, eller fortettende mekaniske innretninger. Etter støpingen får de støpte elementer vanligvis anledning til forsetning ved romtemperatur før herding. Herdeoperasjonen kan utføres i dampkammere for å gi ferdigbehandlede enheter som har høy styrke bare etter noen .få timer.
For å demonstrere effektiviteten ved bruken av kombinasjon av alkylarylsulfonat og alifatisk aminoksyd ifølge oppfinnelsen, ble det fremstilt sementprøveblandinger inneholdende disse additiver og testet for styrke og støpetid, og de oppnådde resultater er angitt i nedenstående tabell I. For å vise de uventede synergistiske effekter som oppnås ved å kombinere disse additiver, er det også vist sammen-ligningsforsøk hvori bare en av de to additivtyper ble benyttet. For sammenligningsformål ble.det også benyttet prøveblandinger uten noe additivinnhold.
På grunn av variasjoner i de benyttede sementer og tilslag, selv når samme sement ble benyttet på forskjellige dager, er testene vist i flere grupper hvor hver gruppe representerer et sett prøver som ble foretatt sammen. En ren prøve uten noen additiver er inkludert i hver gruppe prøver. Testprøver fremstilt med begge, additiver ifølge foreliggende oppfinnelse er merket
Vann/sement-forholdet i alle blandingene i tabell I var 0,5. Det ble funnet at dette forhold var for høyt for noen av blandingene som inneholdt større mengder additiver, hvilket resulteret i at blandingene ble plastiske og således ikke egnet for utprøving i de benyttede metoder. Som det vil fremgå fra forsøkene i tabell II kan imidlertid vann/ sement-forholdet reguleres for. å overkomme dette problem.
Alkylarylsulfonatet benyttet i disse forsøk var
et kommersielt tilgjengelig natriummetylnaftalensulfonat med varebetegnelsen "PETRO S". Det er en blanding av både mono-og di-metylnaftalensulfonater og benyttes vanligvis som et fuktemiddel. Det benyttede alifatiske aminoksyd var et kommersielt tilgjengelig bis(2-hydroksyetyl)kokoaminoksyd
med varebetegnelsen "Aromox C/12-W".
Materialene benyttet i additivsammensetningene var kommersielle kvaliteter. Det benyttede tilslag var en blanding av kalkstensingel og kvartssand. Den benyttede sement var. en type I portland-sement, og vektforholdet mellom sement og tilslag for alle blandingene var omtrent 1:10. Vektforholdet vann/sement var omkring 0,5. Forholdet mellom fint og grovt tilslag var 67% fint-tilslag og 33% grovt tilslag.
Når en tilblanding anvendes kun i betongblokker, ville det være vanlig å teste tilblandingen i betongblokker. Ved. en slik metode blir en betongblokk støpt fra hver av blandingene for oppnåelse av en blokk med dimensjonene 20,32 cm x 20,32 cm x 40, 64 cm ifølge ASTM-spesifikasjon C 90-75. De støpte blokkene blir deretter herdet for eksempel ved damp-herding, og trykkfastheten bestemmes ifølge ASTM-spesifikasjon • C 140-75 under anvendelse av sement-gips-kappe. På grunn av ikke-tilgjengeligheten av og prisen på en blokkstøpemaskin, ble det fremstilt sylindriske prøver med en diameter på
7,62 cm og en høyde på 15,24 cm under forhold hvor blokk-støpeprosessen ble simulert. Som angitt ovenfor ble alle sammenligninger foretatt med rene blandinger uten noen til-setninger, og det er den sammenligning som best indikerer fordelene med foreliggende oppfinnelse. Isteden for damp-herding ble sylinderprøvene herdet ved 23°C og 100% relativ fuktighet.
Støpetidene ble testet ettersom prøvene ble dannet. Disse tider måles ikke ved hjelp av noen offisiell ASTM-prøvemetode, men er tatt med bare for å vise hvilke prøver som hadde den beste støpetid. Som omtalt tidligere betyr hurtigere støpetider hurtigere kontinuerlig produksjon og indikerer mindre apparaturbeskadigende friksjon.
For ytterligere å demonstrere foreliggende oppfinn-• else ble det fremstilt ytterligere sett av prøveblandinger under anvendelse av de samme materialer som i foregående "forsøk. Disse forsøk, hvis resultater er angitt i nedenstående tabell II, besto av alle, mulige kombinasjoner av additiver med doseringer av "PETRO S"-naftalensulfonat ved 0,01%, 0,1% og 1%, og doseringer av "Aromox C/12-W"-aminoksyd ved 0,001%, 0,01% og 0,1%. På grunn av at de foregående forsøk viste at høyere doser av additiver kan bevirke at en blanding blir plastisk, ble vann/sement-forholdet redusert i prøvene med høyt innhold av aminoksyd, som vist i kolonnen med overskriften W/C.
Fra disse forsøksresultater fremgår det at be-tydelige forbedringer i trykkfasthet og støpetid oppnås ved inkorporering av kombinasjonen av additiver i ikke-plastiske "sementblandinger ifølge foreliggende oppfinnelse. Dessuten viser dataene at bedre resultater oppnås under anvendelse av kombinasjonen av sulfonatet og aminoksydet enn det som kan oppnås ved bruk av hver av disse forbindelser alene.
Det ble også foretatt observasjoner av aktuelle betongblokker dannet utfra blandinger fremstilt ifølge oppfinnelsen. Disse blokker hadde ensartet eller jevn overflatetekstur og farge, og additivene bevirket generelt ingen mørkfarging av overflatene.
Det ble foretatt ytterligere forsøk for å bestemme anvendbarheten av foreliggende additiver i plastiske sementblandinger. Det ble funnet at når disse additiver ble til-satt til plastiske blandinger i mengder i likhet med det som er benyttet ovenfor, fikk man for stor luftinnblanding, hvilket gjorde de plastiske sementblandinger uegnet for normal bruk. Bare ved å redusere mengdene av de benyttede additiver til meget lave nivåer kunne luftinnblandingsproblemet unngås. Slike lave tilsetningsnivåer for disse additiver, er imidlertid ikke istand til å gi den ønskede økning i styrke hos ikke-plastiske betongblandinger, og ville derfor ikke være ifølge foreliggende oppfinnelse.
Det ble funnet at for de spesifikke additiver benyttet i de ovenfor angitte forsøk, var det nødvendig med en minstemengde på ca. 0,001% "Aromox C/12-W" og ca. 0,01% "PETRO S" for å oppnå de ønskede forbedringer i styrke og støpetid. For andre additiver som kan benyttes ifølge oppfinnelsen, kan imidlertid lavere tilsetningsnivåer fremdeles gi sammenlignbare resultater.
Claims (27)
1. Fremgangsmåte for å øke styrken hos ikke-plastiske,^ hydrauliske sementblandinger, karakterisert ved at man i en hydraulisk sementblanding innfører et
additiv omfattende
(a) et.saltdannet alkylsubstituert arylsulfonat,
hvor arylgruppen enten er benzen el,Ler naftalen og alkylsubstitusjonen utgjøres av en eller to metyl- eller étyl-grupper, og
(b) et tertiært alifatisk aminoksyd hvori to av de alifatiske grupper er valgt fra gruppen bestående av relativt korte alkyl- og alkanolkjeder inneholdende 1-3 karbonatomer,
og hvor den tredje alifatiske gruppen er relativt langkjedet inneholdende 10-18 karbonatomer, og
hvor mengden av nevnte arylsulfonat som innføres i sementblandingen er fra ca. 0,01 til ca. 1%, og mengden av nevnte aminoksyd som innføres i sementblandingen er fra ca. 0,001 til ca. 0,1%, idet alle prosentangivelser er beregnet på vekten av sementen i sementblandingen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av aminoksyd er større enn ca. 0,0025%.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at mengden av aminoksyd. er større enn ca. 0,005%.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, k a r a k t terisert ved at mengden av aminoksyd er mindre enn ca. 0,0 5%.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at mengden av arylsulfonat er større enn ca. 0,0.25%.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at mengden av arylsulfonat er større enn ca. 0,05%.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at mengden av arylsulfonat er større enn ca. 0,025%.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert v ed at mengden av arylsulfonat er større enn ca. 0,05%.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at aminoksydet er et di-hydroksyetylalifatisk aminoksyd.
10. Fremgangsmåte ifølge.krav 9, karakterisert ved at det di-hydroksyetylalifatisk aminoksyd er et bis(2-hydroksyetyl)kokoaminoksyd.
"
II. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved - at arylsulfonatet er et mono-metylnaftalensulfonat, et di-metylnaftalensulfonat, eller en kombinasjon derav.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at arylsulfonatet er et mono-metylnafta-lensulf onat, et di-metylnaftalensulfonat, eller en kombinasjon derav.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrauliske sementblanding omfatter vann og sement i et forhold på mellom ca. 0,2 og ca.
0,6, beregnet på vekt.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 13, karakterisert ved at den hydrauliske sementblanding omfatter en type portland-sement.
15. Ikke-plastisk, hydraulisk sementblanding omfattende hydraulisk sement, tilslag, vann og et additiv, karakterisert ved at additivet omfatter
(a) et saltdannet alkylsubstituert arylsulfonat hvor arylgruppen enten er benzen eller naftalen og alkylsubstitusjonen utgjøres av en eller to metyl- eller etylgrupper, og
(b) et tertiært alifatisk aminoksyd hvor to av de alifatiske grupper er valgt fra gruppen bestående av relativt korte alkyl- og alkanolkjeder med 1-3 karbonatomer, og den tredje alifatiske gruppen utgjøres av en relativt lang kjede inneholdende 10-18 karbonatomer.
16. Sementblanding ifølge krav 15, karakterisert ved at mengden av tilstedeværende arylsulfonat i blandingen er fra ca. 0,01 til 1%, og mengden av aminoksyd i blandingen er fra ca. 0,001 til ca. 0,1%, idet alle prosentangivelser er beregnet på vekt av sementen i sementblandingen.
17. Sementblanding ifølge krav 16, k a r a k t e r i sert ved at at mengden av aminoksyd er større enn ca. 0,0025%.
18. Sementblanding ifølge krav 17, karakterisert ved at mengden av aminoksyd er større enn ca. 0,005%.
"19. Sementblanding ifølge krav 16, 17 eller 18, karakterisert ved at mengden av aminoksyd er mindre enn ca. 0,05%.
20. Sementblanding ifølge krav 15, 16, 17 eller 18, karakterisert ved • at mengden av arylsulfonat er større enn ca. 0,025%.
21.. Sementblanding ifølge krav 20, karakterisert ved at mengden av arylsulfonat er større enn 0,05%.
22. Sementblanding ifølge krav 16, 17, eller 18, karakterisert ved at aminoksydet er et di-hydroksyetylaminoksyd.
23. Sementblanding ifølge krav 22. karakterisert ved at de-hydroksyetylaminoksydet er et bis-(2-hydroksyetyl)kokoaminoksyd.
24. Sementblanding ifølge krav 16, karakterisert ved at arylsulfonatet er et mono-metylnaftalensulfonat, et di-metylnaftalensulfonat, eller en kombinasjon derav.
25. Sementblanding ifølge krav 20, karakterisert ved at arylsulfonatet er et mono-metylnaftalensulfonat,
et di-metylnaftalensulfonat, eller en kombinasjon derav.
26. Sementblanding ifølge krav 15. eller 16, karakterisert ved at forholdet mellom vann og sement i blandingen er mellom ca. 0,2 og ca. 0,6, beregnet på vekt.
27. Sementblanding ifølge krav 15 eller 16, karakterisert ved at den hydrauliske sement er en sement av portland-typen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/968,412 US4224076A (en) | 1978-12-11 | 1978-12-11 | Non-plastic hydraulic cement mixes and process for improving such mixes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO793837L true NO793837L (no) | 1980-06-12 |
Family
ID=25514240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO793837A NO793837L (no) | 1978-12-11 | 1979-11-26 | Fremgangsmaate for aa oeke styrken hos ikke-plastiske sementblandinger, samt middel for dette |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4224076A (no) |
EP (1) | EP0012590B1 (no) |
JP (1) | JPS5580749A (no) |
AT (1) | ATE1188T1 (no) |
AU (1) | AU5326579A (no) |
BR (1) | BR7907948A (no) |
CA (1) | CA1123863A (no) |
DE (1) | DE2963131D1 (no) |
DK (1) | DK500979A (no) |
ES (1) | ES486454A1 (no) |
IE (1) | IE49222B1 (no) |
NO (1) | NO793837L (no) |
NZ (1) | NZ192308A (no) |
PT (1) | PT70566A (no) |
ZA (1) | ZA796400B (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4465519A (en) * | 1980-09-23 | 1984-08-14 | Hardin George E | Dry mortar mix with adhesive |
US4390372A (en) * | 1980-09-23 | 1983-06-28 | Hardin George E | Dry pre-mixed mortar |
GB2119358B (en) * | 1982-04-30 | 1985-10-30 | Dow Chemical Co | Lightweight cement slurry |
US4488910A (en) * | 1983-11-16 | 1984-12-18 | Martin Marietta Corporation | Admixture for nonplastic cement mixes and method |
IT1235867B (it) * | 1987-12-18 | 1992-11-23 | Eniricerche S P A Snamprogetti | Composizione cementizia a bassa viscosita' |
US5221344A (en) * | 1988-05-13 | 1993-06-22 | Eniricerche S.P.A. | Concrete composition containing a superfluidifying additive |
JP2668598B2 (ja) * | 1989-12-08 | 1997-10-27 | 日本化薬株式会社 | 水硬性組成物及び高強度複合材料 |
US5348584A (en) * | 1993-06-30 | 1994-09-20 | Halliburton Company | Hydrocarbon liquid and water dispersible particulate cement compositions |
DE10012563A1 (de) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Hubert Heider | Mineralische Baustoffzusammensetzung und ihre Verwendung |
US11130709B2 (en) | 2015-05-19 | 2021-09-28 | Gcp Applied Technologies Inc. | Polyalkoxylated polyamine oxide defoaming compositions |
JP7362243B2 (ja) * | 2018-11-09 | 2023-10-17 | 花王株式会社 | レオロジー改質剤 |
US12109726B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-10-08 | Texas Australia Rock Company LLC | Method and apparatus for making construction blocks |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT176173B (de) * | 1950-11-21 | 1953-09-25 | Degussa | Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und Verminderung der Wasserduchlässigkeit von hydraulischen Bindemitteln |
US3642506A (en) * | 1969-11-28 | 1972-02-15 | Swift & Co | Method for improving the properties of hydraulic cementitious mixtures |
JPS5115856B2 (no) * | 1971-12-25 | 1976-05-20 | ||
DE2519660A1 (de) * | 1974-05-05 | 1975-11-20 | Albright & Wilson | Luft mitreissende mittel |
IT1051498B (it) * | 1975-01-28 | 1981-04-21 | Rohm & Haas | Procedimento per formare uno strato sottile di malta di cemento portland modificato |
US4125410A (en) * | 1975-08-27 | 1978-11-14 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Water-reducing admixture |
DE2703182A1 (de) * | 1977-01-26 | 1978-07-27 | Arcal Chemicals Inc | Abbindebeschleuniger fuer zement |
-
1978
- 1978-12-11 US US05/968,412 patent/US4224076A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-11-26 JP JP15213679A patent/JPS5580749A/ja active Granted
- 1979-11-26 CA CA340,584A patent/CA1123863A/en not_active Expired
- 1979-11-26 DK DK500979A patent/DK500979A/da not_active Application Discontinuation
- 1979-11-26 NO NO793837A patent/NO793837L/no unknown
- 1979-11-26 ZA ZA00796400A patent/ZA796400B/xx unknown
- 1979-11-28 AU AU53265/79A patent/AU5326579A/en not_active Abandoned
- 1979-11-29 ES ES486454A patent/ES486454A1/es not_active Expired
- 1979-12-03 IE IE2312/79A patent/IE49222B1/en unknown
- 1979-12-04 NZ NZ192308A patent/NZ192308A/xx unknown
- 1979-12-06 BR BR7907948A patent/BR7907948A/pt unknown
- 1979-12-10 DE DE7979302844T patent/DE2963131D1/de not_active Expired
- 1979-12-10 EP EP79302844A patent/EP0012590B1/en not_active Expired
- 1979-12-10 PT PT70566A patent/PT70566A/pt unknown
- 1979-12-10 AT AT79302844T patent/ATE1188T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0012590B1 (en) | 1982-06-16 |
ZA796400B (en) | 1980-11-26 |
US4224076A (en) | 1980-09-23 |
PT70566A (en) | 1980-01-01 |
JPS5633336B2 (no) | 1981-08-03 |
IE792312L (en) | 1980-06-11 |
DK500979A (da) | 1980-06-12 |
IE49222B1 (en) | 1985-08-21 |
ATE1188T1 (de) | 1982-07-15 |
JPS5580749A (en) | 1980-06-18 |
CA1123863A (en) | 1982-05-18 |
AU5326579A (en) | 1980-06-19 |
EP0012590A1 (en) | 1980-06-25 |
NZ192308A (en) | 1981-03-16 |
DE2963131D1 (en) | 1982-08-05 |
BR7907948A (pt) | 1980-07-22 |
ES486454A1 (es) | 1980-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0077129B1 (en) | Additive for hydraulic cement mixes | |
US3232777A (en) | Cementitious composition and method of preparation | |
US4046583A (en) | Method of producing expansive and high strength cementitious pastes, mortars and concretes | |
MY105261A (en) | Acid resistant concrete artcles, especially sulpher concrete pipes and method of manufacturing them. | |
NO793837L (no) | Fremgangsmaate for aa oeke styrken hos ikke-plastiske sementblandinger, samt middel for dette | |
US3090692A (en) | Hydraulic cement additives and cement compositions containing same | |
KR20020026794A (ko) | 바텀에쉬를 이용한 콘크리트 제품 및 그 콘크리트제품의제조방법 | |
US2364555A (en) | Cement composition and method of making same | |
Chkheiwer | Improvement of concrete paving blocks properties by mineral additions | |
JP4343308B2 (ja) | 水素化ジサッカリドに基づく無機質結合材用混和材、混和材含有無機質結合材、及びその調製方法 | |
US3951674A (en) | Concrete additive | |
JPH11246260A (ja) | セメント組成物およびそれを用いた硬化体の製造方法 | |
WO2017214108A1 (en) | Strength enhancing admixtures for hydraulic cements | |
Mikhlif et al. | Mechanical properties of sustainable concrete using local limestone powder as partial replacement of cement | |
US2397886A (en) | Cement composition and method of making same | |
US2757096A (en) | Sand mixture useful in making masonry mortar | |
BR112021008404B1 (pt) | Composição cimentícia de geopolímero, argamassa e concreto | |
Novokshchenov | Factors controlling the compressive strength of silica fume concrete in the range 100–150 MPa | |
SU1379293A1 (ru) | Способ приготовлени бетонной смеси | |
SU1375620A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени керамзитобетона | |
CS270602B1 (en) | Method for concrete mixture without gypsum preparation | |
RU2093490C1 (ru) | Способ приготовления вяжущего, бетонной или растворной смеси | |
RU2259968C1 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
EP0093156A1 (en) | HARDENING ACCELERATOR FOR CEMENT COMPOSITIONS. | |
RU2627333C1 (ru) | Реставрационная сухая смесь |