Zaprawy hydrauliczne, a mianowicie ce¬ menty, po skrzepnieciu podlegaja w miare twardnienia i wysychania pewnemu skur¬ czeniu, które wymaga przestrzegania srod¬ ków ostroznosci w celu zlagodzenia szko¬ dliwych skutków.W tym celu dazy sie do zmniejszenia wlasciwosci pekania i powstawania wlos- kowatych pekniec tynków przez zastosowa¬ nie specjalnej ziarnistosci zaprawy. W po¬ sadzkach, w objektach wiekszych rozmia¬ rów i w nawierzchniach drogowych stosuje sie odpowiednie spoiny.W konstrukcjach zelazobetonowych za¬ gadnienie to komplikuje sie z tego wzgledu, ze kurczenie sie betonu powoduje sciskanie uzbrojenia. Z chwila obciazenia betonu uzbrojenie moze dzialac skutecznie dopie¬ ro po zrównowazeniu tego sciskania przez wydluzenie betonu, co powoduje nieunik¬ nione pekanie tej powierzchni, która pra¬ cuje na rozciaganie.Kilka tych przykladów wystarczy do uwypuklenia wyjatkowych korzysci, jakie daje uzycie cementu niekurczacego sie i wykazujacego pozadany i dokladnie obli¬ czony stopien wydluzenia. Takie ulepsze¬ nie jakosci betonu jest bardzo pozadane przez fachowców, którzy od wielu lat pro¬ wadza badania w tym kierunku.Dotychczas stosowane sposoby zawio¬ dly jednak pokladane w nich nadzieje, oparte na niezupelnych i niestalych wyni¬ kach badan.Ptzede wszystkim nalezy rozrózniac trzy rodzaje kurczenia sie zapraw hydra¬ ulicznych. 1) Kurczenie sie zapraw na skutek ze¬ stalenia zelu koloidalnego, wytworzonego w chwili tezenia zaprawy, oraz na skutek stopniowego "przeksztalcania sie ukladu krystalicznego, który sie ustala, przy czym to kurczenie sie jest nieodwracalne. 2) Kurczenie sie zapraw spowodowa¬ ne zmianami stanu wilgotnosci konglome¬ ratu, przy czym to kurczenie sie jest calko¬ wicie odwracalne. 3) Kurczenie sie zapraw spowodowa¬ ne obnizeniem temperatury. W tym przy¬ padku cement poprostu podlega ogólnym prawom fizycznym i posiada wspólczynnik rozszerzalnosci albo kurczenia sie znany i niezmienny.Z tych róznych przypadków kurczenia sie zapraw tylko kurczenie w pierwszym przypadku moze byc zobojetnione srodkami wedlug wynalazku.Drugi przypadek kurczenia sie zapraw podlega prawom fizyki kapilarnej; mozna wywierac na niego wplyw tylko przez zmia¬ ne stopnia spoistosci zaprawy lub betonu poza ich stopniem wilgotnosci.Trzeci przypadek kurczenia sie zapraw nie daje sie zmieniac przez zadne wplywy.W celu rozwiazania zagadnienia kur¬ czenia sie zapraw proponowano juz rózne srodki, które nie daly jednak dobrych wy¬ ników i których zasady sa wyjasnione na fig. 1, 2 i 3 rysunku. 1. Próbowano juz stosowanie schu- dzania cementu, wprowadzajac do niego materialy obojetne, zmielone do mialkosci zaprawy. Schudzenie, które okazalo sie dosc skuteczne w przypadku stosowania do zapraw i betonów o grubszej ziarnistosci, staje sie nieskuteczne w przypadku stoso¬ wania do cementu o bardzo drobnej ziarni¬ stosci (np. 10—80 mikronów). Wyjasnia sie to w ten sposób, ze drobne ziarna obo¬ jetne wywoluja takie same zjawiska dzia¬ lania powierzchniowego na wode co i ziar¬ na cementu, wobec czego ogólne napreze¬ nie wloskowate nie zostaje zmienione.Na fig. 1 odciete przedstawiaja liczby dni, a rzedne kurczenie sie zapraw cemen¬ towych w milimetrach.Krzywa 1 dotyczy wzorcowego sztucz¬ nego cementu portlandzkiego, krzywa 2 — tego samego cementu z dodatkiem 20% krzemionki rozdrobionej i krzywa 3 — te¬ go samego cementu z dodatkiem 20% roz¬ drobionej gliny palonej. 2. Dodawanie do zapraw materialów wodoodpornych, bitumu i soli higroskopij- nych mialo swoich zwolenników. Teore¬ tycznie mozna sadzic, ze zastosowanie tych srodków powinno zmniejszyc do pewnego stopnia kurczenie sie zapraw przez zmniej¬ szenie parowania i utrzymanie wewnatrz betonu stalej wilgotnosci. Co sie tyczy srodków wodoodpornych i bitumów, to rze¬ czywiscie ma miejsce niekiedy w pierw¬ szych okresach twardnienia betonu zmniej¬ szenie kurczenia, które jednak nie utrzy¬ muje sie przez czas dluzszy, wskutek czego opóznia sie wlasciwie w ten sposób tylko przebieg zjawiska kurczenia sie zapraw.Na fig. 2 odciete oznaczaja liczbe dni, a rzedne — kurczenie zapraw w milime¬ trach.Krzywe 4 i 5 przedstawiaja krzywa ce¬ mentu wzorcowego i krzywa tego samego cementu z dodatkiem 2% srodka wodood¬ pornego'.Co sie tyczy dodawania do zapraw soli higroskopijnych, np. chlorku wapnia, to otrzymuje sie na ogól wyniki wrecz prze¬ ciwne do wyników pozadanych, jak przed¬ stawia fig. 3. Na figurze tej odciete przed¬ stawiaja liczbe dni, a rzedne — kurczenie sie zapraw w milimetrach.Krzywe 4 i 6 przedstawiaja krzywa ce¬ mentu wzorcowego i krzywa cementu z do¬ datkiem 2% CaCh.Wynalazek niniejszy podaje rozwiaza¬ nie zagadnienia kurczenia sie zapraw, przy — 2 -czym sposób wedlug wynalazku wytwarza¬ nia zapraw hydraulicznych, w szczególno¬ sci zapraw z cementu portlandzkiego lub z cementów podobnych polega na tym, ze do cementu portlandzkiego dodaje sie od 10 do 50% cementu, którego glównym skla¬ dnikiem sa sulfogliniany, mogace dzialac w drodze podwójnego rozkladu na gliniany cementu zasadniczego, powodujac, w ten sposób wytworzenie wiekszej zawartosci sulfoglinianów, wzglednie powstanie no¬ wego sulfoglinianu, krystalizujacego z wiek¬ sza liczba czasteczek wody, a to w celu skompensowania kurczenia sie zapraw hy¬ draulicznych za pomoca ciaglego pecznie¬ nia, równego co do wielkosci temu kurcze¬ niu sie lub wiekszego od niego i dokladnie regulowanego oraz dawkowanego, tak, aby podczas reakcji nie przekroczona zostala granica sprezystosci zaprawy.Korzystne jest powodowanie nadmiaru rozszerzania sie materialów dodatkowych w porównaniu ze stopniem kurczenia sie zapraw i wywolanie pewnego rozszerzenia sie zaprawy bez przekroczenia jednak gra¬ nicy sprezystosci betonu, a to w celu : 1. otrzymania wiekszego zakresu wy¬ dluzenia betonu dla zrównowazenia wply¬ wu wyjatkowego stopnia wyschniecia i od¬ ksztalcenia stalego, spowodowanego przez naprezenia sciskajace, które powoduja wy¬ dluzenie betonu sciskanego przez uzbroje¬ nie podczas pierwszego okresu twardnienia, 2. otrzymania naprezenia wstepnego w uzbrojeniu, co jest bardzo korzystne dla pracy zelazobetonu.Wedlug jednej z odmian sposobu We¬ dlug wynalazku, dajacej bardzo korzystne wyniki, stosuje sie jako dodatek sulfogli- nian (cement), najlepiej bezwodny, sporza¬ dzony uprzednio w drodze wypalania.W celu osiagniecia pozadanego wyniku, to znaczy, zrównowazenia kurczenia sie za¬ praw hydraulicznych i spowodowania po¬ zadanego i dajacego sie obliczyc rozpreza¬ nia sie ich, nie wystarcza na ogól zwykle dodawanie do cementu (np. do* cementu portlandzkiego) jakiegokolwiek siarczanu lub siarczanu wapnia, ale trzeba, zeby ten siarczan tworzyl czesc jednego ze zwiaz¬ ków, o których jest mowa nizej.Zwiazki te, nazwane sulfoglinianami, otrzymane badz przez (wypalanie ich w ogniu, badz tez przez mieszanie, nie zawsze pecznieja same przez sie, gdy sa uzyte sa¬ me. Jednakze po procesie krzepniecia, któ¬ ry jest dla nich charakterystyczny, ich hy¬ droliza w obecnosci wody wyzwala Ca SO4, jak gdyby in statu nascendi, który dziala natychmiast na uwodniony glinian, powsta¬ ly po skrzepnieciu podstawowego cementu portlandzkiego, 00 powoduje powstawanie sulfoglinianu peczniejacego.Fig. 4 przedstawia tytulem przykladu wynik otrzymany ze sztucznego cementu portlandzkiego, zmieszanego z nadmiernym dodatkiem cementu sulfoglinianowego dla okazania skutecznosci tego dodatku i stalo¬ sci jego dzialania w czasie. Krzywe 7 i S przedstawiaja krzywa kurczenia sie sztucz- negoi cementu wzorcowego i krzywa wydlu¬ zenia ^mieszaniny, zawierajacej 80% ce¬ mentu sztucznego i 20% sulfoglinianu.Odciete oznaczaja dni, a rzedne powy¬ zej linii zerowej oznaczaja wydluzenia ma¬ terialów dodatkowych w milimetrach, po¬ nizej zas tej linii — stopien kurczenia s?e zapraw w milimetrach.Praktycznie do cementu portlandzkiego dodaje sie od 15 do 20% cementu o podsta¬ wie sulfoglinianowej.Sulfogliniany uzyte w tym przypadku moga byc mieszaninami cementu glinowego i Ca SOl zuzla i bezwodnika (Ca SOl}, zu¬ zla, i gipsu przezarzonego, albo tez cemen¬ tów nadsiarczanowych, które moga wytwa¬ rzac sulfogliniany wapienne przez podwój¬ ny ich rozklad podczas reakcji z woda za- czynowa.Najlepiej jest stosowac sulfogliniany bezwodne otrzymywane przez ich wyza¬ rzanie sposobem wedlug patentu francus- — 3 —kiego nr 780747. Dla zrównowazenia kur¬ czenia sie cementów portlandzkich nalezy stosowac najlepiej sulfogliniany bogate w SO3 lecz o malej zawartosci CaO.W przypadku uzycia cementu port¬ landzkiego otrzymuje sie dobre wyniki przez dodanie do surowej mieszaniny skla¬ dników podczas wyrobu tego cementu pew¬ nej ilosci C0SO4, lub tez gipsu, pozostaja¬ cego w klinkierze pó wypaleniu, przy czym procentowa zawartosc SO3 jest wystarcza¬ jaca do wywolania w gotowym cemencie pecznienia, którego wielkosc moze byc re¬ gulowana w celu dokladnego zrównowaze¬ nia kurczenia sie zaprawy lub otrzymania dodatkowego rozprezania sie jej. Nalezy przy tym unikac odtleniania sie Ca SO4, przy czym wynik ten otrzymuje sie, prowa¬ dzac proces w piecu o duzym doplywie po¬ wietrza, tj. w atmosferze silnie utleniaja¬ cej. iW przypadku stosowania cementów nadsiarczanowych otrzymuje sie dobre wy¬ niki dodajac do nich cementu portlandzkie¬ go lub sulfoglinianu.W przypadku stosowania cementów gli¬ nowych i zuzlowych mozna dodawac do nich sulfoglinianu peczniejacego albo mie¬ szaniny cementu portlandzkiego i Ca SO4. PL