NO861593L - Vanlig blanding egnet for fremstilling av fluid betongvelling. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder fremstillingen av betong-vellinger. Oppfinnelsen omfatter også tørre betongblandinger og flytende blandinger.

Vanlige betongblandinger er blandinger av aggregatforbind-elser, et sementbindemiddel og vann. Slike blandinger anvendes i konstruksjoner som krever materialer med høy styrke, som f.eks. ved fremstilling av vegger, gulv, tak og bærekolonner og dragere.

Betongblandingens styrke er avhengig av mengden vann som anvendes ved fremstilling av den. Typisk kan det tilveiebringes sterkere betong ved å anvende mindre vann i blandingen. Det er imidlertid funksjonelle begrensninger for den minimumsmengde vann som kreves. For eksempel kan betongblandingen bli for stiv for effektivt å kunne anvendes der den skal brukes.

For å tilveiebringe betongblandinger med lavt vanninnhold og høy styrke, men som fortsatt kan anvendes effektivt, kan visse forbindelser tilsettes til blandingene. For eksempel kan vann-reduserende midler gjøre det mulig å anvende mindre vann i betongblandinger, og samtidig oppnå opprinnelig fluiditet. Et eksempel på slike midler er sulfonerte naftalenformaldehydkondensa-ter. Slike midler hjelper imidlertid bare til med å bibeholde fluiditeten i en kort tidsperiode, og betongblandingen stivner raskt etter denne perioden. Andre, vann-reduserende forbindelser, f.eks. lignosulfonatene, og hydroksykarboksylsyre, gjør det mulig å anvende mindre vann i betongen og oppnå fluiditet, men slike forbindelser øker også den tiden som kreves for at betongblandingene skal herde. Ved å forsinke betongens herdetid blir den tid som kreves for å oppnå tilstrekkelig styrke uakseptabelt lang.

Tilgjengelig litteratur angående betong beskriver pumpbare blandinger med et dispergeringsmiddel og et geleringsmiddel (US patent 4.131.480) eller med celluloseetere eller polyvinylalkohol eller polyakrylamid (US patent 4.069.062), blandbar-hetshjelpemidler med metylcellulose og vann, og en metallisk gelateringsforbindelse (Japansk Patent Kokai nr. 1977-90528), støvbesanblandinger med en raskt herdende sement, et polymert vannstøpemiddel, et polymert vann-reduserende middel og eventuelle bestanddeler, (US patent 4.131.474), og additiver med geleringsmidler som f.eks. vannløselige celluloseetere, disper-geringsmidler som f.eks. naftalen/formaldehyd og anti-skummidler som f.eks. silikon (US patent 4.265.674).

I betraktning av ulempene ved kjente metoder er det ønskelig å tilveiebringe betongblandinger og en fremgangsmåte for fremstilling av dem som har et lavt vanninnhold, men som kan anvendes effektivt i en utstrakt tidsperiode og som fremstilles fullgodt og effektivt.

I en utførelsesform er foreligqende oppfinnelse en forbetring av en fremgangsmåte for fremstilling av en betongblanding ved å tilveiebringe en blanding av faststoffer med hovedmengder av en grov aggregatforbindelse og en fin aggregatforbindelse og et sementbindemiddel og så bringe denne blandingen i kontakt med et vann-reduserende middel og vann, idet forbedringen omfatter å innblande en funksjonelt effektiv mengde av en vannløselig poly-merforbindelse i faststoffblandingen hvorved den resulterende betongblandingen får en forlenget effektiv fluiditetstid sammenlignet med en betongblanding med samme sammensetning fremstilt uten innblanding av den vann-løselige polymeren.

I en annen utførelsesform er foreliggende oppfinnelse en vandig blanding som er egnet for fremstilling av effektivt fluide betongblandinger, idet blandingen omfatter (a) et vann-reduserende middel, (b) en vann-løselig polymer og (c) vann.

Videre tilbyr den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen fagmannen en fremgangsmåte for fremstilling av betongblandinger som har en forlenget effektiv fluiditetstid sammenlignet med betongblandinger med samme sammensetning men som ikke anvender den vann-løselige polymeren i den vandige blandingen. Fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe en faststoffblanding av et sementbindemiddel, et fint og et grovt aggregat og bringe faststoffblandingen i kontakt med en funksjonelt effektiv mengde av den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen og eventuelt ytterligere vann for å oppnå en effektivt fluid betongblanding.

Overraskende tilveiebringer oppfinnelsen betongblandinger

og fremgangsmåter for fremstilling av dem som har et lavt vanninnhold, men som kan anvendes effektivt i en forlenget tidsperiode og som kan fremstilles fullgodt og effektivt. Betongblandinger som er fremstilt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes der hvor konvensjonelt fremstilte betong-

blandinger anvendes. Slike anvendelser omfatter f.eks. fremstilling av vegger, gulv, tak og bærekolonner og bjelker med høy styrke.

Det sementbindemiddel som anvendes ved fremstilling av de tørre betongblandingene ifølge oppfinnelsen er de midler som kan oppvise binde- og leveegenskaper ved kontakt med vann. Slike midler kan eksempelvis være hvilke som helst av portland-sementene.

En funksjonelt effektiv mengde av sementbindemiddelet kan være en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å binde alle de andre bestanddelene i betongblandingen sammen. Slik de brukes her er alle mengder av betongbestanddelene basert på vektdeler av sementbindemiddelet .

AggregatforbindeIser omfatter hovedbestanddelen i betongen. Typisk anvendes mer enn en type aggregatmateriale ved fremstilling av betongblandinger. Et aggregat kan være et fint aggregat som fungerer ved å meddele volum til betongen og et visst element av styrke. Slike fine aggregater kan bestå av fine partikler.Disse partiklene meddeler volum ved å befinne seg mellom partiklene av sementbindemidlet og de andre bestanddelene i betongen. Et eksempel på et egnet fint aggregat er sand som er aksepterbar under ASTM C-33. En hovedmengde fint aggregat anvendes i betongblandingen. En hovedmengde er mengde som er større enn mengden av sementbindemiddel. En slik mengde kan variere og ligger typisk mellom ca. 1,75 til ca. 3 deler, fortrinnsvis ca. 2 deler basert på vekten av sementbindemiddelet, selv om en hvilken som helst mengde som kan gi det ønskede volum og kan bindes av mengden av bindemiddel er tilstrekkelig.

En annen aggregatforbindelse kan innblandes for å gi betongen de ønskede, fysiske egenskapene, som f.eks. styrke, fysisk utseende, elektrisk ledningsevne og lignende. En slik aggregatforbindelse utgjøres av en hovedmengde av partikler som er større enn de partiklene som omfatter det fine aggregatet. Slike partikler kan være ca. 0,6 cm i diameter eller større, avhengig av anvendelsen. På samme måte som det fine aggregatet anvendes en hovedmengde av et slikt grovt aggregat. En slik mengde kan variere og ligger typisk mellom ca. 1,75 til ca. 3, fortrinnsvis ca. 2 deler basert på vekten av sementbindemiddelet, selv om en hvilken som helst mengde som kan gi den ønskede styrken, og kan bindes

av mengden av bindemiddelet er tilstrekkelig.

Det anvendes en mengde vann for fremstilling av betongblandingen som er tilstrekkelig til å aktivere mengden av bindemiddel og å tilveiebringe en effektiv fluiditet- En slik mengde kan variere og ligger typisk mellom fra ca. 0,3 til ca. 0,7, fortrinnsvis fra ca. 0,4 til ca. 0,5 deler basert på vekten av bindemiddelet, selv om en hvilken som helst mengde som kan ut-føre funksjonene er tilstrekkelig. Det er ønskelig å anvende den minimale mengde vann som er nødvendig for å utføre funksjonene .

Den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen består av spe-sialiserte bestanddeler som utfører visse funksjoner i betongblandinger som anvender den vandige blandingen. Om ikke annet er angitt refererer derfor slik de brukes her de funksjonelt effektive mengdene av bestanddelene i den vandige blandingen til deres respektive funksjoner i en betongblanding, og ikke til en funksjon i den vandige blandingen selv.

De vann-reduserende midlene som anvendes ved fremstilling av betongblandingene ifølge oppfinnelsen, er de polymerer som er kjent for å vedlikeholde de fluide egenskapene i betongblandingen med en mindre mengde vann sammenlignet med de fluide egenskapene til en betongblanding som ikke inneholder slike midler. Slike midler antas å hjelpe til med dispergering av sementbindemiddelet i fyllstoffet og aggregatmaterialene. Det kreves derfor mindre vann for å tilveiebringe en betongblanding som er effektivt fluid. Eksempler på slike vann-reduserende midler, også kjent som myknere og supermyknere, er siilfonert naftalenformaldehydkondensat, sulfonert melaminformaldehydkon-densat, lignosulfonatene, hydroksykarboksylsyre og lignende.

De foretrukne, vann-reduserende midlene er de sulfonerte mela-min- og naftalen-formaldehydkondensatene, på grunn av deres overlegne, vann-reduserende egenskaper. Slike vann-reduserende midler er tilgjengelige og fremstilles ved hjelp av kjente metoder. Typisk kan vann-reduserende midler redusere mengden vann som kreves for å fremstille en effektivt fluid betongblanding med minst ca. 5%, fortrinnsvis minst ca. 12%, og mest foretrukket minst ca. 20% basert på mengden vann som kreves for å tilveiebringe en lignende grad av fluiditet i en betongblanding som ikke inneholder midlene. De vann-reduserende midlene er tilgjengelige og fremstilles ved hjelp av kjente metoder.

Den mengde av slike, vann-reduserende midler som anvendes

i den flytende blandingen kan variere og ligger typisk mellom

fra ca. 20 til ca. 60 vektprosent, fortrinnsvis fra ca. 35 til ca. 55 vektprosent basert på total vekten av vandig blanding, selv om en hvilken som helst funksjonelt effektiv mengde er tilstrekkelig, som kan gi betongblandinger som inneholder en mengde av blandingen en effektiv fluiditetsgrad. En mindre mengde av det vann-reduserende middelet anvendes i tørre betongblandinger. En mindre mengde er en mengde som er vesentlig mindre enn mengden sementbindemiddel som anvendes. En slik mengde kan variere, og ligger typisk mellom fra ca. 0,3 til ca. 3%, fortrinnsvis ca. 1% basert på vekten av sementbindemiddel, selv om en hvilken som helst mengde som kan gi den effektive fluiditetsgraden er tilstrekkelig .

De vannløselige polymerene ifølge oppfinnelsen er de vann-løselige polymerene som er kjent for å inhibere agglomereringen av visse partikler som er suspendert i vandige systemer. Det antas at slike polymerer fungerer i kontaktflaten mellom sement og vann. Det observeres at når det anvendes en funksjonelt'effektiv mengde av en slik polymer, oppviser betongblandinger en effektiv fluiditet i en forlenget tidsperiode. Det observeres også at selv om den effektive fluiditeten forlenges, forlenger ikke slike polymerer herdetiden, eller den effektive styrken til den herdede betongen. Slike betongblandinger oppviser kompressjons-styrker som er sammenlignbare med betongblandinger som er fremstilt uten vann-reduserende midler og/eller polymerer.

Eksempler på slike polymerer er de vann-løselige cellulose-etrene, vann-løselige, naturlige eller syntetiske gummier, algi-natene, polyvinylalkohol, polyvinylacetat, polyakrylamidene og andre. Fortrinnsvis anvendes en hydroksypropylmetylcellulose. Slike polymerer fremstilles ved hjelp av kjente metoder. For eksempel fremstilles celluloseeterene typisk ved å omsette alka-licellulose med funksjonelt effektive mengder av de ønskede for-etringsmidlene, f.eks. et alkylhalogenid og alkylenoksyd for å tilveiebringe en hydroksyalky1 alkylcellulose. En slik fremgangsmåte er beskrevet f.eks. i US patent 4.477.657.

Det anvendes en funksjonelt effektiv mengde av den vann-løselige polymeren. En slik mengde er tilstrekkelig til å forlenge betongblandingens effektive fluiditet i en tidsperiode. Slike polymerer er kjent for å fortykke vandige systemer, slik at den øvre grense for en mengde som anvendes er den mengde som for tykker betongblandingen slik at dens effektive fluiditet øde-legges .

Som i det vann-reduserende middelet, anvendes en mindre mengde av den vann-løselige polymeren i den tørre betongblandingen. En slik mengde kan variere og ligger typisk mellom fra ca. 0,01 til 0,1%, fortrinnsvis fra ca. 0,015 til ca. 0,02% basert på vekten av sementbindemiddelet, selv om en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å forlenge den effektive fluiditeten kan anvendes.

En funksjonelt effektiv mengde av den vann-løselige polymeren anvendes sammen med det vann-reduserende middelet i den flytende betongblandingen. En slik mengde er tilstrekkelig til å forlenge betongblandingens effektive fluiditetstid. Det er kjent at slike polymerer fortykker vandige systemer, slik at den øvre grense for den mengde som anvendes er den mengde som fortykker den vandige blandingen slik at den ikke effektivt kan danne en betongblanding eller betongblandingen selv blir så tykk at den ikke kan bearbeides. Mengden kan variere og ligger typisk mellom fra ca. 0,1 til ca. 0,7 vektprosent, fortrinnsvis fra ca. 0,15 til ca. 0,5 vektprosent basert på totalvekten av vandig blanding, selv om en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å forlenge den effektive fluiditetstiden for en betongblanding kan anvendes.

Eventuelt kan den vann-løselige cellulose-eteren tverrbindes med en mengde av et tverrbindingsmiddel som er tilstrekkelig til å gjøre celluloseeteren temporært og reversibelt uløselig i vann. Egnede tverrbindingsmidler er f.eks. aldehydene eller di-aldehydene, idet glyoksal foretrekkes for hydroksypropy1 metylcellulose. Slike tverrbindingsmidler hjelper til med disperger-barheten av celluloseeteren i vann. Virkningene av tverrbindings-middelet kan reverseres ved å tilsette en mengde av en hydrokyd-forbindelse, som f.eks. ammonium-hydroksyd. Typisk er spormengder av hydroksydet tilstrekkelig til å reversere tverrbindingseffekten.Egnede tverrbindingsmetoder er beskrevet f.eks. i US. patenter 3.489.719, 4.321.367 og 4.373.959.

Det anvendes en mengde vann i den vandige blandingsutførel-sesformen ifølge oppfinnelsen for å tilveiebringe en efféktiv vandig blanding av de funksjonelle bestanddelene. Fortrinnsvis

er en slik mengde tilstrekkelig til å danne en løsning med den

vann-løselige polymeren for å lette sammenblanding med de andre bestanddelene i den vandige blandingen. Mengden kan variere, og ligger typisk mellom fra ca. 40 til ca. 80 vektprosent av totalvekten av blandingen, selv om en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å gi en effektiv flytende blanding kan anvendes. Det foretrekkes å anvende destillert vann, slik at det unngås re-aksjon med bestanddelene i blandingen.

Andre forbindelser kan tilsettes til den vandige blandingen for å utføre andre ønskelige funksjoner. For eksempel kan det under omrøringen for å fremstille betongblandingen forekomme en for stor skumdannelse. En slik skumdannelse kan innføre en for stor mengde luft i betongblandingen, noe som kan forringe styrken til den herdede betongen. Det kan derfor være ønskelig å tilsette et anti-skummiddel til den vandige blandingen.

Passende anti-skummidler er de polymerer som er kjent å inhibere dannelsen av bobler i en væske under omrøring av den ved å redusere dens overflatespenning. Eksempler er de organiske fos-fatene, polysiloksaner, acetylen dioler, polyglykoler og -alko-holer. Mengden av anti-skummiddelet kan variere og ligger typisk mellom fra ca. 0,1 til ca. 5 vektprosent, fortrinnsvis fra ca. 0,1 til ca. 4 vektprosent av totalvekten av den vandige blandingen, selv om en hvilken som helst funksjonelt effektiv mengde som er tilstrekkelig til å inhibere mengden av bobler som kan dan-nes under omrøring av betongblandingen kan anvendes. Slike midler er lett tilgjengelige i handelen.

I betraktning av det faktum at de vann-løselige polymerene, spesielt cellulose-eterene, kan fortykke vandige løsninger, er det ønskelig at en funksjonelt effektiv mengde av et viskositetsreduserende middel kan anvendes i den vandige blandingen. Passende midler er de væsker som er kjent å være i det vesentlige blandbare med vann. Det er også fordelaktig at slike væsker har mini-mal, reaktivitet med de andre bestanddelene i blandingen og betongen. Eksempler på slike midler er alkoholene og alkoholderivatene, som f.eks. metanol, etanol, isopropylalkohol, trietanolamin og propylenglykol. En funksjonelt effektiv mengde av det viskositetsreduserende middelet er en mengde som er tilstrekklig til å redusere viskositeten i den vandige blandingen for å gjøre den mere bearbeidbar. En slik mengde kan variere og ligger typisk mellom fra ca. 1 til ca. 5 vektprosent, fortrinnsvis fra ca. 1,9 til ca. 4 vektprosent basert på vekten av den vandige blandingen, selv om en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å gi den ønskede viskositeten til blandingen kan anvendes.

Den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen kan fremstilles på en hvilken som helst måte, så lenge som bestanddelene ved tilsetning til en betongblanding kan dispergeres i det vesentlige jevnt i denne. Blandingen kan foreligge i en hvilken som helst flytende form.Bestanddelene i blandingen kan eksempelvis danne en ekte løsning i hvilken de enkelte bestanddelene i blandingen er i det vesentlige homogent dispergert i den flytende fasen. Colloidale og micellære løsninger er også egnet. Blandingen kan likeledes være en blanding av to eller flere blandbare væsker. To eller flere ublandbare faser er egnet så lenge som fasene er i det vesentlige stabile i den tidsperiode som er nødvendig for tilset-ningen til og dispergeringen i betongblandingen. Vandige disper-sjoner og emulsjoner er også egnet.

Slik de brukes her, refererer uttrykkene "effektiv fluiditet", "effektivt fluid" og "effektivt anvendt" til de fluid-lignende egenskapene som oppvises av betongblandingen under fremstillingen og anvendelsen. En effektivt fluid betongblanding er eksempelvis en betongblanding som lett kan omrøres for tilstrekkelig å fukte alle bestanddelene i blandingen, og som lett kan bearbeides for effektivt å anvendes. En effektivt anvendbar betongblanding kan eksempelvis lett anvendes og kan i det vesentlige feste seg til den ønskede overflaten eller strukturen. Slike egenskaper kan eksempelvis måles ved hjelp av slumpprøven, som definert i ASTM C-143. I en slik prøve fremstilles og plasseres i stumpen av

en kjegle. Etter en tidsperiode fjernes kjeglen og den lengde som betongblandingen faller måles. Prøven gjentas med regulære intervaller. En fluid betongblanding faller etter.lengre perioder en lengde som er nær den lengden den falt i den første prøven. Når slumpprøveresultatene til en betongblanding som er fremstilt i-følge oppfinnelsen sammenlignes med en betongblanding med samme sammensetning, men uten innblanding av den vann-løselige polymeren, beholder betongblandingen ifølge oppfinnelsen sin slump bedre over tid. Det vil si, sammenlignet med mengden opprinnelig slump, kan betongblandingene ifølge oppfinnelsen slumpe nærmere den opprinnelige slumpmengden enn andre betongblandinger. Betongblandingene ifølge oppfinnelsen har derfor en forlenget effektiv

fluiditetstid. De forbedrede betongblandingene kan eksempelvis slumpe nærmere deres opprinnelige slump sammenlignet med andre betongblandinger etter 20 minutter, fortrinnsvis etter 30 minutter, mere foretrukket etter 40 minutter og mest foretrukket etter 60 minutter når de testes ifølge ASTM C-143.

Ved utførelsen av den forbedrede fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kombineres mengdene av sementbindemiddel, fyllstoff-materiale og det grove aggregatmaterialet for å tilveiebringe en faststoff-, og fortrinnsvis en i det vesentlige tørr faststoffblanding. Ved "i det vesentlige tørr" menes at intet vann, bort-sett fra den fuktighet som er forbundet med bestanddelene ved vanlige lagrings- og anvendelsesbetingelser tilsettes under blandingen av disse bestanddelene. Den vann-løselige polymeren kan innblandes i faststoffblandingen på en hvilken som helst måte som kan dispergere den vann-løselige polymeren i det vesentlige jevnt i faststoffblandingen. Den vann-løselige polymeren er fortrinnsvis et i det vesentlig tørt pulver, og blandes først godt med sement-indemiddelet. Denne blandingen kan så kombineres med fyllstoffet og de grove aggregatmaterialene. En funksjonelt effektiv mengde av det vann-reduserende middelet og vann blandes så med faststoff-polymerblandingen. Typisk er det vann-reduserende middelet i flytende form. Det vann-reduserende middelet og vannet kan derfor tilsettes samtidig, som en flytende blanding, eller etter hverandre med enten vannet eller det vann-reduserende middelet først. Det vann-reduserende middelet og vannet tilsettes fortrinnsvis samtidig, selv om tilsetning av vannet først, fulgt av til-setningen av det vann-reduserende middelet også er aksepterbart. Bestanddelene blandes inntil det oppnås en betongblanding med ønsket effektiv fluiditet. Betongblandingen kan så anvendes for sitt formål.

Den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen er anvendbar for fremstilling av betongblandinger med en forlenget effektiv fluiditetstid. Slike betongblandinger kan fremstilles ved hjelp av kon-vensjonelle metoder hvori den vandige blandingen er tilsatt. Typisk kombineres mengdene av sementbindemiddel, fint aggregat og grovt aggregat for å gi en faststoffblanding, fortrinnsvis en i det vesentlige tørr faststoffblanding. Faststoffblandingen bringes i kontakt med en funksjonelt effektiv mengde av den vandige blandingen under omrøring og eventuelt en ytterligere mengde vann for å gi en effektivt fluid betongblanding. Måten å tilsette den vandige blandingen til faststoffblandingen på er ikke kritisk så lenge som alle bestanddelene kan dispergeres i det vesentlige jevnt i faststoffblandingen. Den vandige blandingen og mengden av blandevann kan tilsettes samtidig eller etter hverandre enten med blandingen eller blandevannet tilsatt først. Innenfor utfør-elsesformen med samtidig tilsetning er en tilsetningsmetode hvor noen av de funskjonelle bestanddelene, f.eks. det vann-reduserende middelet, den vann-løselige polymeren eller anti-skummiddelet, tilsettes enkeltvis eller separat til blandevannet. I utførelses-formen med samtidig tilsetning kan også mengden av blandevann om-.fatte den vandige blandingen ifølge oppfinnelsen. Fortrinnsvis kombineres de funksjonelle bestanddelene, det vann-reduserende middelet, den vann-løselige polymeren og eventuelle bestanddeler, først for å tilveiebringe den vandige blandingen og så tilsettes den fremstilte vandige blaningen til blandevannet. Denne tilset-ningsmetoden kan dispergere alle de funksjonelle bestanddelene i blandingen i det vesentlige samtidig jevnt i betongblandingen. Mengden av den vandige blandingen som tilsettes til betongblandingen kan variere og ligger typisk i området fra 0,01 til 0,1

og fortrinnsvis fra ca. 0,03 til ca. 0,07 deler per del sementbindemiddel, selv om en hvilken som helst effektiv mengde er tilstrekkelig .

Andre preparater kan tilsettes i funksjonelt effektive mengder etter behov. For eksempel kan luftinnførende midler tilsettes til betongblandingen for å innføre luft. Anti-skummidler, som f. eks. polysiloksaner o.l. kan også tilsettes for å hindre dannelsen av luftbobler under omrøring av betongblandingen. Slike eventuelle bestanddeler, deres tilsetningsmetode og -mengder er vel kjent for fagmannen og er ikke kritisk for utførelsen av oppfinnelsen.

Følgende eksempler er ment bare å illustrere oppfinnelsen, og ikke begrense oppfirinelsesområdet.

Eksempel 1

En betongblanding fremstilles som følger: En i det vesentlige tørr, jevn blanding av ca. 11 kilo portland-sement type I og ca. 1,63 gram av en hydroksymetylpropy1 metylcellulose med en hydroksypropy1-målsubstitusjon fra ca. 0,1 til ca. 0,35, en metoksyl substitusjonsgrad fra ca. 1,1 til ca. 2, og en viskositet på ca.

4000 centipoise målt ved 25°C som en 2 prosentig løsning tilveiebringes. Denne blandingen blandes godt i den i det vesentlige tørre formen men ca. 23 kilogram sand som er aksepterbar under ASTM C-33 og ca. 23 kilogram grus omfattende en hoveddel av partikler som er større enn ca. 0,9 cm i diameter. Ca. 3,5 gram av et luf tinnføringsmiddel, solgt som Grace AEA"^ av W.R. Grace Co. tilsettes for å gi et luftinnhold på 5,5% i den ferdige betongblandingen. Til denne i det vesentlige homogene, tørre blandingen tilsettes ca. 219 gram av et kondensert, sulfonert naftalenformaldehyd som flytende, vann-reduserende middel, kjent som ICI Mighty 150©, tilgjengelig fra ICI America Co. og ca. 4,4 kilogram vann.

De flytende bestanddelene blandes med de i det vesentlige tørre bestanddelene for å gi en effektivt fluid betongblanding. Betongblandingen underkastes ASTM C-143-slumpprøven, og dens slump måles med ti minutters intervaller i løpet av en nitti minutters tidsperiode. Resultatene samles og angis i tabell I under kolonnen Prøve 1.

Sammenligning A

En betongblanding fremstilles ved å blande sammen i en i det vesentlige tørr tilstand ca. 11 kilo portland-sement type I, ca. 23 kilogram sand som er aksepterbar under ASTM C-33 og ca. 23 kilogram grus omfattende partikler som er større enn 0,9 cm i diameter. Ca. 10 gram av et luft-innførende middel, solgt som Grace AEA® av W.R. Grace Co., tilsettes for å gi et luftinnhold på ca. 5% i den ferdige betongblandingen. Til denne i det vesentlige homogene og tørre blandingen tilsettes ca. 219 gram av et kondensert sulfonert naftalenformaldehyd som flytende, vann-reduserende middel, kjent som ICI Mighty 150®, tilgjengelig fra ICI America Co., og ca. 4,4 kilogram vann. Bestanddelene blandes for å gi en effektivt fluid betongblanding, og blandingen underkastes en slumptest, ifølge ASTM C-143. Dens slump måles med ti minutters intervaller i løpet av en nitti minutters tidsperiode. Resultatene samles og angis i tabell I under kolonne Sammenligning A .

Dataene i Tabell I viser at betongblandingen som er fremstilt ifølge oppfinnelsen (Prøve 1) bibeholder sin slump etter tyve minutter, bedre enn betongblandinger (Sammenligning A ) med samme sammmensetning, men som ikke inneholder den vann-løselige polymeren (hydroksypropy1 metylcellulose).

Eksempel 2

Den flytende blandingen "A" fremstilles ved å sammenblande 1,65 gram av en hydroksypropy1 metylcellulose som har en hydroksypropyl-molsubstitusjon fra ca. 0,1 til ca. 0,35 og en metoksyl-substitusjonsgrad fra ca. 1,1 til ca. 2, og en viskositet på ca. 4000 centipoise målt ved 20°C som en 2 prosentig oppløsning, solgt som Methocel^1 K4MS av The Dow Chemical Company, 163 gram destillert vann, 219,5 gram av et sulfonert naftalenformaldehyd kondensat som vann-reduserende middel solgt som ICI Mighty 150<®>av ICI America Company, og 2 gram av anti-skummiddelet silikon

(r)

polydimetyl siloksan solgt som H-10 Antifoan<r>'av The Dow Corning Company. Den flytende blandingen er en mørkebrun, tykk, sirup-lignende blanding.

Flytende blanding "B" omfatter et viskositetsreduserende middel og fremstilles ved å kombinere 1,65 gram av en hydroksypropyl metylcellulose med en hydroksypropoksyl-molsubstitusjon fra ca. 0,1 til ca. 0,35, en metoksy1-substitusjonsgrad fra ca.

1,1 til ca. 2 og en viskositet på ca. 4000 centipoise målt ved 20°C som en 2 prosentig løsning solgt som Methocel® K4MS av The Dow Chemical Company, 163 gram destillert vann, 219,5 gram av et sulfonert naftalen formaldehydkondensat solgt som ICI Mighty 15 av ICI America Company og 5 gram av anti-skummiddelet silikon poly-dimetylsiloksan solgt som H-10 Antifoam av The Dow Corning Company og 15,4 gram isopropyl alkohol. Den flytende blandingen er merkbart mindre viskøs enn den flytende blanding "A".

En betongblanding, prøve 2, fremstilles ved å blande sammen i i det vesentlige tørr tilstand ca. 11 kg portland-sement av type I, ca. 23 kg sand som er aksepterbar under ASTM C-33, ca. 23 kg grus omfattende partikler som er større enn ca. 0,9 cm's diameter. Ca. 385,2 g av flytende blanding "A" tilsettes til ca. 4,4 kg blandevann, og denne flytende blandingen innrøres i den i det vesentlige tørre faststoffblandingen av sement, sand og grus for å gi en effektivt fluid betongblanding.

Betongblandingen underkastes en slumptest ifølge ASTM C-143 og dens slump måles med ti minutters intervaller i løpet av en 90 minutters tidsperiode. Resultatene samles og angis i tabell II under kolonne Prøve 2.

En andre beotngblanding, Prøve 3, fremstilles som ovenfor og 403,7 g flytende blanding "B" tilsettes på samme måte som i prøve 2. Betongblandingen underkastes slumptesten. Resultatene angis i tabell II under kolonne Prøve 3.

Sammenligning B

En betongblanding fremstilles ved å blande sammen i i det vesentlige tørr tilstand ca. 11 kg portland-sement type I, ca.

23 kg sand som er aksepterbar under ASTM C-33 og ca. 23 kg grus omfattende partikler som er større enn ca. 0,9 cm i diameter. Til denne i det vesentlige homogene og tørre blanding tilsettes ca. 98 g av et flytende, vann-reduserende middel kjent som ICI Mighty 150<®>, tilgjengelig fra ICI America Company, ca. 4,25 g

av et luftinnførende middel solgt som Grace Air Entråiriing Agent av W. R. Grace Company, og ca. 4,5 kg vann. Bestanddelene blandes inntil det oppnås en effektiv betongblanding. Blandingen underkastes en slumptest ifølge ASTM C-143 og dens slump måles med ti minutters intervaller i løpet av en nitti minutters peri-

ode. Resultatene samles og angis i tabell II under kolonne Sammenligning B .

Dataene i tabell II viser at de betongblandinger som er fremstilt under anvendelse av de flytende blandingene ifølge oppfinnelsen (Prøve 2 og Prøve 3) bibeholder sin effektive fluiditet bedre etter tyve minutter, enn en betongblanding som ikke fremstilles ved tilsetning av blandingen ifølge oppfinnelsen.

Claims (13)

1. Vandig blanding som er egnet for fremstilling av effektivt fluide betongblandinger, karakterisert vedat blandingen omfatter (a) et vann-reduserende middel, (b) en vann-løselig polymer og (c) vann.

2. Vandig blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat den ytterligere omfatter (d) en effektiv mengde av et anti-skummiddel.

3. Flytende blanding ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den ytterligere omfatter et viskositetsreduserende middel.

4. Flytende blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat den vann-løselige polymeren er en vann-løselig cellulose-eter.

5. Flytende blanding ifølge krav 3, karakterisert vedat den vann-løselige polymeren er en vann-løselig cellulose-eter og det viskositetsreduserende middelet er en alkohol eller et alkohol-derivat.

6. Flytende blanding ifølge krav 5, karakterisert vedat cellulose-eteren er en hydroksypropyl-metylcellulose og det viskositetsreduserende middelet er isopropyl-alkohol.

7.Flytende blanding ifølge krav 2 eller 3,karakterisert vedat det vann-reduserende middelet er et sulfonert naftalen-formaldehydkondensat og den vann-løselige polymeren er hydroksypropy1-metylcellulose og anti-skummiddelet er et silikon-polydimety 1-siloksan.

8. Flytende blanding ifølge krav 7, karakterisert vedat det vann-reduserende middelet foreligger i en mengde fra ca. 20 til ca. 60 vektprosent, den vann-løselige polymeren foreligger i en mengde fra ca. 0,1 til ca. 0,7 vektprosent, anti-skummiddelet foreligger i en mengde fra ca. 0,1 til ca. 5 vektprosent, vannet foreligger i en mengde fra ca. 40 til ca. 80 vektprosent og det viskositetsreduserende middelet foreligger i en mengde fra ca. 1 til ca. 5 vektprosent basert på totalvekten av blandingen.

9. Flytende blanding ifølge krav 8, karakterisert vedat cellulose eteren midler-tidig tverrbindes med et dialdehyd.

10.Fremgangsmåte for fremstilling av effektivt fluide betongblandinger , karakterisert vedat (a) det tilveiebringes en faststoffblanding av (1) et sementbindemiddel og (2) et aggregat preparat, (b) å bringe faststoffblandingen i kontakt med en funksjonelt effektiv mengde av en vandig blanding som definert i et av de foregående krav.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved(c) faststoffene og den vandige blandingen bringes ytterligere i kontakt med en til-leggsmengde vann som er tilstrekkelig til å tilveiebringe en effektivt fluid betongblanding .

12.Fremgangsmåte for fremstilling av en betongblanding ved å tilveiebringe en faststoffblanding med hovedmengder av et grovt aggregatpreparat og et fint aggregatpreparat og et sementbindemiddel og så bringe denne blandingen i kontakt med et vann-reduserende middel og vann, karakterisert vedat det innblandes en funksjonelt effektiv mengde av en vann-løselig polymer i denne faststoff blandingen hvorved den resulterende betongblandingen får en forlenget effektiv fluiditetstid sammenlignet med en betongblanding med samme sammensetning som er fremstilt uten innblanding av den vann-løselige polymeren.

13. Betongblanding ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat blandingen har en slumpverdi som er nærmere dens opprinnelige slumpverdi etter 20 minutter sammenlignet med tilsvarende slumpverdier til en betongblanding som er fremstilt uten innblanding av den vann-løselige polymeren, idet slumpverdiene måles ifølge ASTM C-143.