SE452454B - ARMED CONCRETE CONSTRUCTION AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF - Google Patents

ARMED CONCRETE CONSTRUCTION AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF

Info

Publication number
SE452454B
SE452454B SE8001745A SE8001745A SE452454B SE 452454 B SE452454 B SE 452454B SE 8001745 A SE8001745 A SE 8001745A SE 8001745 A SE8001745 A SE 8001745A SE 452454 B SE452454 B SE 452454B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
concrete
cement
calcium nitrite
water
composition
Prior art date
Application number
SE8001745A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8001745L (en
Inventor
A M Rosenberg
J M Gaidis
Original Assignee
Grace W R & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of SE8001745L publication Critical patent/SE8001745L/xx
Application filed by Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of SE452454B publication Critical patent/SE452454B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/48Metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/085Acids or salts thereof containing nitrogen in the anion, e.g. nitrites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/61Corrosion inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Description

NO 452 454 2 de, vilka vanligen användes för att avlägsna is och snö från vägar, broar, gångvägar och liknande. Vidare utsättes olika konstruktioner, som är belägna vid kusten och liknande, för korrosivt saltangrepp från omgivningen. Reparation och utbyte av sådana konstruktioner, som har förstörts på grund av effek- terna av sådana korrosiva krafter, är dyrbar, och i vissa fall krävs det t.o.m. ett fullständigt utbyte av konstruktionen, ef- I syfte att försöka motverka de korrosiva effekter, som normalt före- tersom den är olämplig för den avsedda användningen. kommer i samband med betongkonstruktioner, såsom diskuterats ovan, har olika korrosionsinhiberande medel föreslagits för an- vändning som blandningar, vilka utnyttjas vid framställningen av betongen. Exempelvis beskrivs användning av natriumnitrit i den japanska patentpublikationen nr 53-9N0, publicerad 15 feb- ruari 1958, ansökan nr 30-53777, inlämnad 27 december 1955, Kano et al. I nämnda patentpublikation omtalas att natriumni- trit kan sättas till cement och betong under tillblandningen för att inhibera korrosion av armerande järn- och stålstänger och -ramar. Det använda ballastmaterialet var havssand. NO 452 454 2 which are commonly used to remove ice and snow from roads, bridges, walkways and the like. Furthermore, various structures, which are located on the coast and the like, are exposed to corrosive salt attack from the surroundings. Repair and replacement of such structures, which have been destroyed due to the effects of such corrosive forces, is expensive, and in some cases it is even required. a complete replacement of the design, ef- In order to try to counteract the corrosive effects, which normally because it is unsuitable for the intended use. come in connection with concrete structures, as discussed above, various corrosion inhibitors have been proposed for use as mixtures, which are used in the manufacture of the concrete. For example, the use of sodium nitrite is described in Japanese Patent Publication No. 53-9NO, published February 15, 1958, Application No. 30-53777, filed December 27, 1955, Kano et al. The said patent publication mentions that sodium nitrite can be added to cement and concrete during the admixture to inhibit corrosion of reinforcing iron and steel bars and frames. The ballast material used was sea sand.

Den amerikanska patentskriften 5 210 207 beskriver använd- ning av blandningar av kalciumformiat med mindre mängder av vis- sa nitrit- eller kromatsalter som korrosionsinhibitorer för an- vändning som acceleratorer i cementmaterial.U.S. Patent No. 5,210,207 discloses the use of mixtures of calcium formate with minor amounts of certain nitrite or chromate salts as corrosion inhibitors for use as accelerators in cementitious materials.

Den amerikanska patentskriften 3 B27 175 beskriver gene- rellt användning av kalciumnitrit som accelerator, vilken par- tiellt inhiberar korrosion i alitcement. Kalciumnitriten kan innehålla mindre mängder natriumnitrit och kan användas tillsam- mans med kalciumklorid och andra acceleratorer.U.S. Patent No. 3,277,175 discloses the general use of calcium nitrite as an accelerator, which partially inhibits corrosion in elite cement. Calcium nitrite may contain minor amounts of sodium nitrite and may be used in combination with calcium chloride and other accelerators.

I den amerikanska patentskriften 3 801 558 beskrivs använd- ning av en blandning av kalciumformíat och natriumnitrit för tillsats till cement, vilken är avsedd att innehålla metallarme- ring. Resultatet anges vara förbättrad tryckhållfasthet till- sammans med sulfatbeständighet, och tillsatsmedlet har "positiv korrosionsinhiberande effekt".U.S. Pat. No. 3,801,558 discloses the use of a mixture of calcium formate and sodium nitrite for addition to cement, which is intended to contain metal reinforcement. The result is stated to be improved compressive strength together with sulphate resistance, and the additive has a "positive corrosion inhibiting effect".

Användningen av natriumnitrit, vilken omtalas i vissa av de ovan angivna hänvisningarna, har visat sig ge skadliga effek- ter i form av víttring samt befrämja alkali-ballastreaktion in- uti betongkompositionen, varför nämnda förening är en dålig kor- rosionsinhibitor. Kalciumnitrit anges i vissa skrifter vara ett inhiberande medel, när det användes tillsammans med någon HO 3 452 454 I typ av cementkomposition. Det har emellertid visat sig, att kalciumnitrit enbart ger minimal korrosionsbeständighet, när det användes på de enligt den tidigare kända tekniken beskriv- na sätten.The use of sodium nitrite, which is mentioned in some of the above references, has been found to have detrimental effects in the form of weathering and to promote alkali-ballast reaction within the concrete composition, so that said compound is a poor corrosion inhibitor. Calcium nitrite is stated in some publications to be an inhibitory agent, when used in conjunction with any HO 3 452 454 I type of cement composition. However, it has been found that calcium nitrite provides only minimal corrosion resistance when used in the methods described in the prior art.

Behovet av en högeffektiv korrosionsinhibitor för en ce- mentkomposition, vilken inhibitor uppvisar förmåga att praktiskt taget fullständigt inhibera korrosion av de däri ingående metall- detaljerna under långa tidsperioder, är mycket stort inom bygg- nadsindustrin och andra industrier som utnyttjar denna typ av material.The need for a highly effective corrosion inhibitor for a cement composition, which inhibitor exhibits the ability to practically completely inhibit corrosion of the metal parts contained therein for long periods of time, is very great in the construction industry and other industries using this type of material.

Föreliggande uppfinning hänför sig till en betongkomposi- tion, vilken uppvisar praktiskt taget fullständig korrosionsin- hibering med avseende på metalldetaljer ingående däri under lång tidsperiod, samt till ett sätt för att inhibera korrosion av nämnda metalldetaljer. Kompositionen innefattar en betong med hög hållfasthet bildad av en hydraulisk cement, uppvisar en tryckhållfasthet av åtminstone 35 MPa efter 28 dagar och innehåller minst 2% kalciumnitrit. Föreliggande uppfinning hän- för sig sålunda till betongkomposítioner, vilka uppvisar förmå- ga att praktiskt taget fullständigt inhibera korrosion av metall- detaljer däri under långa tidsperioder. Kompositionerna inne- fattar en intim blandning av en hydraulisk cement, ballastmateri- al och sand, vilket ger en betongkomposition med hög hållfasthet och med förmåga att uppvisa en tryckhållfasthet av minst 35 MPa efter 28 dagar, varvid kompositionen innehåller kalciumnitrit i en mängd av minst 2% räknat på cementens torrvikt.The present invention relates to a concrete composition which exhibits practically complete corrosion inhibition with respect to metal details contained therein for a long period of time, and to a method for inhibiting corrosion of said metal parts. The composition comprises a high strength concrete formed from a hydraulic cement, has a compressive strength of at least 35 MPa after 28 days and contains at least 2% calcium nitrite. The present invention thus relates to concrete compositions which have the ability to practically completely inhibit corrosion of metal parts therein for long periods of time. The compositions comprise an intimate mixture of a hydraulic cement, aggregate and sand, which gives a concrete composition with high strength and capable of exhibiting a compressive strength of at least 35 MPa after 28 days, the composition containing calcium nitrite in an amount of at least 2 % calculated on the dry weight of the cement.

Cementkomponenterna i föreliggande betongmaterial är hyd- rauliska cementmaterial, såsom t.ex. Portland-cement. Dessa cementmaterial är konventionella och tillverkas genom kalcine- ring av en blandning av kalksten och lera till bildning av en klinker, vilken därefter males till ett fint pulver. Huvudkom- ponenterna i Portland-cement är trikalciumsilikat, dikalcium- silikat, trikalciumaluminat och tetrakalciumalumínoferrit. Tri- kalcium- och dikalciumsilikaterna tros vara de huvudsakliga bindande beståndsdelarna i Portland-cementen. Trikalciumsili- kat bildar, när det blandas med vatten, ett kalciumsilikat-hy- drat, som är känt som tobermoritgel, och kalciumhydroxid. När dikalciumsilikatet kommer i kontakt med vatten, bildar det lik- nande produkter men med mycket lägre reaktionshastighet. Tri- kalciumsilikatet, som har den högre reaktionshastigheten, be- 50 452 454 u stämmer i stor omfattning hastigheten för cementens hårdnande.The cement components of the present concrete material are hydraulic cement materials, such as e.g. Portland cement. These cementitious materials are conventional and are made by calcining a mixture of limestone and clay to form a clinker, which is then ground to a fine powder. The main components of Portland cement are tricalcium silicate, dicalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite. The tricalcium and dicalcium silicates are believed to be the major binding components in Portland cement. Tricalcium silicate, when mixed with water, forms a calcium silicate hydrate, known as tobermorite gel, and calcium hydroxide. When the dicalcium silicate comes into contact with water, it forms similar products but with a much lower reaction rate. The tricalcium silicate, which has the higher reaction rate, largely determines the rate of hardening of the cement.

För åstadkommande av material, som är lämpliga för olika använd- ningar, finns Portland-cementmaterial kommersiellt tillgängliga, vilka har ett område av olika bindningshastigheter. Fyra gene- rella typer av Portland-cement, som i princip varierar ifråga om relativa kvantiteter av trikalciumsilikat och dikalciumsilikat däri, tillverkas vanligen. Proportionerna av de huvudföreningar, som är närvarande i varje typ av cement, visas i tabell 1.For the production of materials suitable for various uses, Portland cementitious materials are commercially available which have a range of different bonding rates. Four general types of Portland cement, which in principle vary in relative quantities of tricalcium silicate and dicalcium silicate therein, are commonly manufactured. The proportions of the main compounds present in each type of cement are shown in Table 1.

TABELL I Cementtyp . . . . . . . . . . . . . . . ................. I II III Komposition, viktprocent Trikalcíumsilikat ........ . . . . . . . .. 53 47 58 Dikalciumsílikat ....... . . . . . . . . . .. 2% 32 16 Trikalciumaluminat . . . . . . . . . . . ..;.. 8 3 Tetrakalciumaluminoferrit ......... 8 l2 I samband med framställning av betong förekommer olika korrosiva miljöer. I vissa fall är miljön en ingående del av betongen, t.ex. vid användning av kalciumkloridaccelerator eller användning av kloridhaltiga material eller kloridhaltigt vatten. Andra miljöer kan vara tillfälliga, t.ex. användning av kalciumklorid och/eller salt för avlägsnande av snö och is, exponering för saltspray eller saltlösningar och liknande. Så- dana miljöer tenderar att angripa och korrodera metalldetaljer i eller i kontakt med betongen. Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas en komposition och ett sätt, medelst vilka sådan korrosion inhiberas. De kritiska faktorerna, som antas väsent- ligen bidra till det överraskande resultat, som innebär att man erhåller praktiskt taget fullständig korrosionsinhibering av metalldetaljer ingående i betong under långa tidsperioder, är användningen av en betongkomposition med hög hållfasthet, vil- ken komposition uppvisar förmåga att uppnå en tryckhållfasthet av minst 35 MPa efter 28 dagar, såsom beskrives nedan, i kombi- nation med kalciumnitrit, som användes i en mängd av minst 2 viktprocent räknat på vikten av den torra betongkompositionen.TABLE I Cement type. . . . . . . . . . . . . . . ................. I II III Composition, weight percent Tricalcium silicate ......... . . . . . . .. 53 47 58 Dicalcium silicate ........ . . . . . . . . .. 2% 32 16 Tricalcium aluminate. . . . . . . . . . . ..; .. 8 3 Tetracalciumaluminoferrite ......... 8 l2 In connection with the production of concrete, various corrosive environments occur. In some cases, the environment is an integral part of the concrete, e.g. when using calcium chloride accelerator or using chloride-containing materials or chloride-containing water. Other environments may be temporary, e.g. use of calcium chloride and / or salt to remove snow and ice, exposure to salt spray or saline solutions and the like. Such environments tend to attack and corrode metal details in or in contact with the concrete. According to the present invention there is provided a composition and method by which such corrosion is inhibited. The critical factors which are believed to contribute significantly to the surprising result, which means that one obtains practically complete corrosion inhibition of metal parts contained in concrete for long periods of time, is the use of a high strength concrete composition, which composition exhibits the ability to achieve a compressive strength of at least 35 MPa after 28 days, as described below, in combination with calcium nitrite, used in an amount of at least 2% by weight based on the weight of the dry concrete composition.

Föreliggande uppfinning avser speciellt betongkomposi- tioner till skillnad från cementpastor eller cementbrukbland- BO HO 452 454 n ningar; cementpastorna omfattar en hydraulisk cement och vatten, medan cementbrukblandningarna omfattar en hydraulisk cement, sand och vatten. Dessa material uppvisar icke den höga hållfast- het och de därmed sammanhängande egenskaper, som erfordras för föreliggande komposition.The present invention relates in particular to concrete compositions as opposed to cement pastes or cement mortar compositions BO HO 452 454 n ings; the cement pastes comprise a hydraulic cement and water, while the cement mortar mixtures comprise a hydraulic cement, sand and water. These materials do not exhibit the high strength and related properties required for the present composition.

Kompositionen enligt föreliggande uppfinning kräver använd- ning av en betongkomposition, vilken uppvisar hög tryckhållfast- het av minst 35 MPa efter 28 dagar, vilken tryckhållfasthet be- stämmes~med hjälp av standardtest inom denna teknik (se t.ex.The composition of the present invention requires the use of a concrete composition which exhibits a high compressive strength of at least 35 MPa after 28 days, which compressive strength is determined by means of standard tests in this technique (see e.g.

ASTM). Betongen är en blandning av hydraulisk cement, sand och ballastmaterial som en torrblandning, vilken är färdig att blan- das med vatten för åstadkommande av hydratisering.ASTM). The concrete is a mixture of hydraulic cement, sand and aggregate material as a dry mixture, which is ready to be mixed with water to achieve hydration.

Den erforderliga höga hållfastheten för betongkompositíonen kan uppnås med vilken som helst av ett antal metoder eller av en kombination av sådana metoder, såsom t.ex. genom att man vari- erar (a) det förhållande vatten till hydraulisk cement som an- vändes vid framställning av betongen; (b) cementinnehållet eller -faktorn; (c) den hydrauliska cementkompositíonen, speciellt si- likatinnehållet däri; (d) fínheten ifråga om partikelstorleken för den använda hydrauliska cementen; och (e) storleken och för- delningen av det använda ballastmaterialet.The required high strength of the concrete composition can be achieved by any of a number of methods or by a combination of such methods, such as e.g. by varying (a) the ratio of water to hydraulic cement used in the production of the concrete; (b) the cement content or factor; (c) the hydraulic cement composition, especially the silicate content therein; (d) the fineness of the particle size of the hydraulic cement used; and (e) the size and distribution of the ballast material used.

Betongkompositioner med hög hâllfasthet, såsom erfordras enligt föreliggande uppfinning, kan framställas genom att man upprätthåller så lågt värde vad beträffar förhållandet vatten till cement som är möjligt för att komponenterna skall kunna blandas. Förhållandet vatten till cement bör vara från 0,25 till 0,5 och företrädesvis mellan 0,25 och O,N5. Förhållandet kan sän- kas utan att blandningsförmågan går förlorad, genom användning av konventionella vattenreduktionsmedel och/eller plastiserande tillsatsmedel ("superplasticizers") på de sätt och i de mäng- der som är välkända för fackmannen på området.High strength concrete compositions, as required by the present invention, can be prepared by maintaining as low a water to cement value as possible for the components to mix. The ratio of water to cement should be from 0.25 to 0.5 and preferably between 0.25 and 0.1 N5. The ratio can be lowered without losing the mixing ability, by using conventional water reducing agents and / or plasticizing additives ("superplasticizers") in the ways and in the amounts well known to those skilled in the art.

Ifrågavarande betong bör ha högt cementinnehåll eller hög cementfaktor, minst ca 5-9 påsar (standardpåsar med H3 kg) per 0,76 m3 betong, företrädesvis från ca 6-9 påsar. De cementkom- positioner, som är lämpliga, är hydrauliska cementsorter med hög silikatkomponenthalt. Silikatkomponenterna i form av tri- kalciumsilikat (C38) och dikalciumsilikat (C25) bör tillsammans utgöra från ca 50 till 90% och företrädesvis från ca 65 till 90 procent.The concrete in question should have a high cement content or high cement factor, at least about 5-9 bags (standard bags with H3 kg) per 0.76 m3 of concrete, preferably from about 6-9 bags. The cement compositions that are suitable are hydraulic cements with a high silicate component content. The silicate components in the form of tricalcium silicate (C38) and dicalcium silicate (C25) together should make up from about 50 to 90% and preferably from about 65 to 90%.

En annan faktor, som bidrar till den höga hållfastheten 452 454 6 hos den erhållna betongkompositionen enligt föreliggande upp- finning, är finheten vad beträffar partikelstorleken hos den använda cementen. Cementen bör ha en Blaine-finhet av mellan ca 3200 och 5000, företrädesvis mellan 5200 och H000,cm2/gm.Another factor which contributes to the high strength of the obtained concrete composition of the present invention is the fineness with respect to the particle size of the cement used. The cement should have a Blaine fineness of between about 3200 and 5000, preferably between 5200 and H000, cm 2 / gm.

Sanden och ballastmaterialet bör uppfylla de krav som ställs enligt American Concrete Institute (ACI) Publication 2ll, vars innehåll härmed upptages i föreliggande text. Betong med hög hållfasthet erhålles genom användning av en maximimängd av stort ballastmaterial med hela tiden avtagande ballast- och sandpartiklar ned till ett värde i närheten av partikelstorle- ken för cementen, för att man skall erhålla praktiskt taget fullständig eliminering av hålrum i den färdiga betongstruktu- ren. Blandningen bör göras praktiskt taget homogen och konso- liderad. Kalciumnitrit bildar, när det användes i vissa mäng- der och i kombination med den ovan beskrivna betongen, en kom- position, som på ett överraskande sätt praktiskt taget fullstän- digt eliminerar korrosion av metalldetaljer ingående däri under lång tidsperiod, vilket sålunda ger utsträckt livslängd och eli- minering av reparationer av betongstrukturer bildade av sådana kompositioner. Den erforderligaxmünnen kalcrnmfitrit är från minst 2 viktprocent till 3 viktprocent räknat på vikten av betongkom- positionen. Högre mängder kan användas, om detta är ekonomiskt försvarbart. Mängder överstigande 5 viktprocent anses emeller- tid vara onödiga. Kalciumnitriten kan sättas till betongen på olika sätt. Kalciumnitrit kan sättas till cementklinkers före malning och kan blandas noggrant med cementkomponenten under mal- ningssteget. Kalciumnitriten kan också sättas till den torra betongblandningen och blandas noggrant så att den dispergeras homogent däri. Kalciumnitriten kan lösas i det vatten, som an- vändes för framställning av betongkompositionen. Betongbland- ningen kan förblandas med vatten och därefter blandas eller bring- as i kontakt med kalciumnitriten. Generellt gäller att man kan använda vilken som helst blandningsmetod som möjliggör praktiskt taget homogen blandning av kalciumnitriten med betongblandningen innan den bildar en hårdnande komposition.The sand and ballast material should meet the requirements of American Concrete Institute (ACI) Publication 2ll, the contents of which are hereby incorporated into the present text. High-strength concrete is obtained by using a maximum amount of large ballast material with constantly decreasing ballast and sand particles down to a value close to the particle size of the cement, in order to obtain practically complete elimination of voids in the finished concrete structure. clean. The mixture should be made practically homogeneous and consolidated. Calcium nitrite, when used in certain amounts and in combination with the concrete described above, forms a composition which, in a surprising manner, practically completely eliminates corrosion of metal parts contained therein over a long period of time, thus giving extended service life. and elimination of repairs of concrete structures formed by such compositions. The required calcite size is from at least 2% by weight to 3% by weight based on the weight of the concrete composition. Higher amounts can be used, if this is economically defensible. Quantities in excess of 5% by weight are, however, considered unnecessary. Calcium nitrite can be added to the concrete in different ways. Calcium nitrite can be added to cement clinkers before grinding and can be mixed thoroughly with the cement component during the grinding step. The calcium nitrite can also be added to the dry concrete mixture and mixed thoroughly so that it is homogeneously dispersed therein. The calcium nitrite can be dissolved in the water used to prepare the concrete composition. The concrete mixture can be premixed with water and then mixed or brought into contact with the calcium nitrite. In general, it is possible to use any mixing method which enables practically homogeneous mixing of the calcium nitrite with the concrete mixture before it forms a hardening composition.

Andra konventionella blandningar kan sättas till förelig- gande komposition på sätt och i mängder som är välkända för fackmannen på området. Sådana blandningar kan t.ex. innefatta vattenreduktionsmedel, såsom kalciumlignosulfonat, glukospoly- merer, polysackarider och liknande, eller super-plastiserande BO NO 7 452 454 1 tillsatsmedel, såsom polynaftalensulfonat, polymelaminiformal- dehydsulfonat och liknande. Andra konventionella medel kan användas på känt sätt under förutsättning att de bidrar till de överlägsna egenskaperna hos den erhållna betongen och inte försämrar tryckhållfastheten till ett värde, som ligger under det tidigare beskrivna erforderliga värdet.Other conventional mixtures may be added to the present composition in a manner and in amounts well known to those skilled in the art. Such mixtures can e.g. include water reducing agents such as calcium lignosulfonate, glucose polymers, polysaccharides and the like, or superplasticizing additives such as polynaphthalene sulfonate, polymelaminiformaldehyde sulfonate and the like. Other conventional means may be used in known manner provided that they contribute to the superior properties of the concrete obtained and do not impair the compressive strength to a value which is below the previously described required value.

Följande exempel ges enbart i illustrationssyfte och är inte avsedda att begränsa uppfinningen i annat avseende än vad som framgår av de bilagda patentkraven. Samtliga delar resp. procenthalter avser viktdelar resp. viktprocent, såvida inget annat anges. c EXEMPEL l Betong tillverkad av en färdig blandning (maximal storlek hos ballastmaterialet 2,5 cm) med en cementfaktor av 6 säckar per 0,76 m5 blandades med 2% kalciumnitrit, räknat på cementens vikt, så att man erhöll en nedsjunkning av 10 cm, en lufthalt av U,8% och en tryckhållfasthet efter 28 dagar av 39,2 MPa, var- på blandningen placerades i en form med dimensionerna 1,8 x 0,6 m samt med tjockleken 15 cm, vilken form innehöll en dubbel matta av armeringsstänger (l5,9 mm diameter), 5 cm i centrum utefter formens längd och 2,5 cm under nivån för den borstade betongen.The following examples are given for illustrative purposes only and are not intended to limit the invention other than as set forth in the appended claims. All parts resp. percentages refer to parts by weight resp. weight percent, unless otherwise stated. c EXAMPLE 1 Concrete made from a finished mixture (maximum size of the aggregate material 2.5 cm) with a cement factor of 6 bags per 0.76 m5 was mixed with 2% calcium nitrite, calculated on the weight of the cement, so that a drop of 10 cm was obtained. , an air content of U, 8% and a compressive strength after 28 days of 39.2 MPa, whereupon the mixture was placed in a mold with the dimensions 1.8 x 0.6 m and with a thickness of 15 cm, which mold contained a double mat of reinforcing bars (l5.9 mm diameter), 5 cm in the center along the length of the mold and 2.5 cm below the level of the brushed concrete.

Sju dagar efter gjutningen, varvid man under hela tiden höll skivan täckt med hamptyg och plast samt höll densamma våt, avlägsnades formen, och plattan placerades på pelare 0,9 m- ovanför marken. Under de därpå följande fem veckorna konstru- erades en damm på den övre ytan, och i början av den sjunde veckan spreds 3%-ig natriumkloridlösning (1200 ml) över ytan dagligen. öppen krets-potentialer uppmättes ofta enligt de proce- durer som beskrivs i ACI Publication SP-H9, sid 71-82 (1975), California Transportation Laboratory Research Report CA-DOT- TL-5116-12-75-03 januari 1975, och Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, sid. M5 (1971). de det sig att den yta, som var utsatt för korrosion, (med en mera negativ potential än -0,550 volt i förhållande till en kop- Efter approximativt sex månader visa- par-kopparsulfat (CCS)-referenselektrod) innehållande kalciumnitrit samt 36,H% av den totala ytan på ett var noll på golvet jämförelseprov tillverkat av samma komponenter men utan kalcium- nitrit, så att betongen hade en nedsjunkning av ll,l cm, en luft- \.1~| Ul I..Seven days after casting, keeping the board covered with hemp fabric and plastic at all times and keeping it wet, the mold was removed, and the plate was placed on pillars 0.9 m above the ground. For the next five weeks, a dust was constructed on the upper surface, and at the beginning of the seventh week, 3% sodium chloride solution (1200 ml) was spread over the surface daily. open circuit potentials were often measured according to the procedures described in ACI Publication SP-H9, pages 71-82 (1975), California Transportation Laboratory Research Report CA-DOT-TL-5116-12-75-03 January 1975, and Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, p. M5 (1971). It is found that the surface which was subjected to corrosion (with a more negative potential than -0.550 volts relative to a copper-After approximate six months vis-à-vis copper-sulfate (CCS) reference electrode) containing calcium nitrite and 36, H % of the total area of a was zero on the floor comparative sample made of the same components but without calcium nitrite, so that the concrete had a depression of ll, l cm, an air- \ .1 ~ | Ul I ..

C. J 452 454 s halt av 5,5% och en nållfasther av 31,0 MPa efter 28 aagaí-fl.C. J 452 454 s content of 5.5% and a needle fascia of 31.0 MPa after 28 aagaí-fl.

EXEMPEL 2 I jämförelsesyfte tillverkades en betong, som innehöll 2% kalciumnitrit, i en 0,28 m3 blandare med ett ballastmaterial med maximistorleken 16 mm, 6 säckar per 0,76 m3 cement, ett för- hållande vatten/cement av 0,56, en nedsjunkning av 8,3 cm, ett luftinnehåll av U,6% och en tryckhållfasthet efter 28 dagar av 51,1 MPa.EXAMPLE 2 For comparison, a concrete containing 2% calcium nitrite was manufactured in a 0.28 m3 mixer with a ballast material with a maximum size of 16 mm, 6 bags per 0.76 m3 cement, a water / cement ratio of 0.56. a drop of 8.3 cm, an air content of U, 6% and a compressive strength after 28 days of 51.1 MPa.

Efter ungefär 6 månader uppvisade denna betong, som hade gjutits i form av en platta på samma sätt som i exempel 1, korro- sion i en omfattning av 93%, under det att nollprovet (ingen kalciumnitrit, ett förhållande vatten/cement av 0,57, en nedsjunk- ning av 12,1 cm, 4,51 luft och en tryckhållfasthet efter 28 dagar 5 av 2Ä,8 MPa) uppvisade 100%-ig korrosion.After about 6 months, this concrete, which had been cast in the form of a slab in the same manner as in Example 1, showed corrosion to the extent of 93%, while the zero sample (no calcium nitrite, a water / cement ratio of 0) 57, a drop of 12.1 cm, 4.51 air and a compressive strength after 28 days of 2 Å, 8 MPa) showed 100% corrosion.

Kalciumnitriten utövade en viss effekt då det gäller att in- hibera korrosion, vid en mätning på samma sätt som beskrivits i * exempel 1 ovan. Området med en öppen krets-potential mellan -D,500och -0,550 i förhållande till CCS-elektroden var 0,3% för plattan innehållande kalciumnítrit och 7,U% för plattan eller golvet utan kalciumnitrit.Calcium nitrite exerted a certain effect in inhibiting corrosion, in a measurement in the same way as described in * Example 1 above. The range with an open circuit potential between -D, 500 and -0.550 relative to the CCS electrode was 0.3% for the plate containing calcium nitrite and 7.0% for the plate or floor without calcium nitrite.

JWLL". _. .__ . _-.. .. .v- ¿_-___»¿;____=¿-__.g_ , Det område, för vilket man registre- rade ett värde mellan -O,ü5O V och -0,500 V relativt CCS-elektro- den, var 9,ü% för kalciumnitritplattan och l8,5% för plattan utan kalciumnitrit. Icke desto mindre var den korrosíonsinhíberande effekten i denna serie långt ifrån lika uttalad som i exempel 1.JWLL ". _. .__. _- .. .. .v- ¿_-___» ¿; ____ = ¿-__. G_, The range for which a value was recorded between -O, ü5O V and -0,500 V relative to the CCS electrode, was 9, ü% for the calcium nitrite plate and 18.5% for the plate without calcium nitrite, Nevertheless, the corrosion inhibiting effect in this series was far from as pronounced as in Example 1.

EXEMPEL 3 Likaså i jämförelsesyfte tillverkades betongkompositioner med låg hållfasthet på i huvudsak samma sätt som beskrivits i exempel 2, vilka kompositioner uppvisade följande parametrar: Inhiberat Nollprov 6 Cementfaktor, säckar/0,76 m3 6 12,7 Nedsjunkning, cm 10,2 E 0,59 Vatten/cement 0,57 14,8 Luft, z i 14,8 2% Kalciumnitrit 0 71,Å% % av ytan inbegripen i korrosion 100 Även om korrosionen minskade genom användningen av kal- ciumnitrit, erhölls icke den överraskande praktiskt taget full- ständiga ínhíberingen.EXAMPLE 3 Also for comparison purposes, low strength concrete compositions were prepared in substantially the same manner as described in Example 2, which compositions exhibited the following parameters: Inhibited Zero Sample 6 Cement factor, sacks / 0.76 m3 6 12.7 Immersion, cm 10.2 E 0 , 59 Water / cement 0.57 14.8 Air, zi 14.8 2% Calcium nitrite 0 71, Å%% of the surface included in corrosion 100 Although the corrosion was reduced by the use of calcium nitrite, it was not surprisingly practically full. - constant inhibitions.

EXEMPEL U Betong tillverkad i huvudsak såsom beskrivits i exempel 2 9 452 454 I e men med tillsats av 8,9 cl kalciumlígnosulfonatbaserat vatten- reduktionsmedel gav följande parametrar: lnhiberat Nollprov 6 Cementfaktor, säckar/0,76 m3 6 lü,0 Nedsjunkning, cm 14,0 0,55 Vatten/cement 0,53 ,2 Luft, % 5,8 ü3,l Tryckhållfasthet, 28 dagar, MPa 35,3 2% Kalciumnitrit O 0% % av ytan inbegripen i korrosion efter 6 månader 27,6% noll % av ytan inbegripen i korrosion efter 19 månader 100% Ett test under en månad är ungefär lika med ett år av vin- ter i Kansas.EXAMPLE U Concrete made essentially as described in Example 299 452 454 I e but with the addition of 8.9 cl of calcium lignosulfonate-based water reducing agent gave the following parameters: Inhibited Zero Test 6 Cement factor, sacks / 0.76 m3 6 lü, 0 Immersion, cm 14.0 0.55 Water / cement 0.53, 2 Air,% 5.8 ü3, l Compressive strength, 28 days, MPa 35.3 2% Calcium nitrite O 0%% of the surface included in corrosion after 6 months 27.6 % zero% of the surface including corrosion after 19 months 100% A test in one month is roughly equal to one year of winter in Kansas.

Av dessa prover kan man se att, även om såväl nollprovet som proverna innehållande kalciumnitrit uppvisade hög tryckhåll- fasthet, endast de sistnämnda uppvisade praktiskt taget ingen korrosion alls efter en lång tidsperiod.From these samples it can be seen that, although both the blank and the samples containing calcium nitrite showed high compressive strength, only the latter showed virtually no corrosion at all after a long period of time.

Claims (6)

452 454 10 PATENTKRAV452 454 10 PATENT REQUIREMENTS 1. Armerad betongkonstruktion bildad av en betongbland- ning med hög hållfasthet och med metalldetaljer inbäddade_däri, k ä n n e t e c k n a d av att betongblandningen är bildad av hydraulisk cement, sand, ballastmaterial och vatten med tillsats av minst 2 procent kalcíumnítrit, räknat på torrvikten av cement- innehållet i betongblandningen, varvid proportionerna mellan cemen- ten, sanden, ballastmaterialet och vattnet väljes på i och för sig känt sätt så att den resulterande betongen efter 28 dagars hård- nande uppvisar en tryckhållfasthet av minst 35 MPa.1. Reinforced concrete structure formed by a concrete mixture with high strength and with metal details embedded in it, characterized in that the concrete mixture is formed of hydraulic cement, sand, aggregate material and water with the addition of at least 2 percent calcium nitrite, calculated on the dry weight of the cement content in the concrete mixture, the proportions between the cement, the sand, the aggregate material and the water being selected in a manner known per se so that the resulting concrete after 28 days of hardening has a compressive strength of at least 35 MPa. 2. Armerad betongkonstruktion enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att kalcíumnitritet är närvarande i från 2 till 3 procent räknat på cementens torrvikt.Reinforced concrete structure according to claim 1, characterized in that the calcium nitrite is present in from 2 to 3 percent based on the dry weight of the cement. 3. Armerad betongkonstruktion enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller ett plas- ticerande tíllsatsmedel i form av en s.k. superplasticizer.Reinforced concrete structure according to claim 1 or 2, characterized in that it also contains a plasticizing additive in the form of a so-called superplasticizer. 4. Förfarande för framställning av en armerad betongkon- struktion bildad av en betongblandning med hög hållfasthet och med metalldetaljer inbäddade däri, k ä n n e t e c k n a t av att man bereder en icke hårdnad betongkomposition genom att man i huvudsak homogent blandar en betongblandning, som är bildad av hydraulisk cement, sand, ballastmateríal och vatten, med minst 2 procent kalciumnitrit, räknat på torrvikten av cementinnehål- let i betongblandningen, varvid proportionerna mellan cementen, sanden, ballastmaterialet och vattnet väljes på i och för sig känt sätt så att den resulterande betongen efter 28 dagars hård- nande uppvisar en tryckhållfasthet av minst 35 MPa, bäddar in metalldetaljer i den icke hårdnade betongkon- struktionen, under det att man bildar en formad konstruktion, och tillåter kompositionen att hårdna.4. A process for producing a reinforced concrete structure formed from a high strength concrete mixture and having metal details embedded therein, characterized in that a non-hardened concrete composition is prepared by substantially homogeneously mixing a concrete mixture formed by hydraulic cement, sand, aggregate and water, with at least 2% calcium nitrite, calculated on the dry weight of the cement content of the concrete mix, the proportions between the cement, sand, aggregate and water being selected in a manner known per se so that the resulting concrete after 28 days hardening has a compressive strength of at least 35 MPa, embeds metal details in the uncured concrete structure, while forming a shaped structure, and allows the composition to harden. 5. S. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att man blandar in från 2 till 3 procent av kalciumnitritet i betongblandningen. '5. A process according to claim 4, characterized in that from 2 to 3 percent of the calcium nitrite is mixed into the concrete mixture. ' 6. Förfarande enligt något av kraven 4-5, k ä n n e - t e c k n a t av att man i den icke hårdnade betongkomposítio- nen blandar in ett plasticerande tíllsatsmedel i form av en s.k. superplasticizer. _Method according to one of Claims 4 to 5, characterized in that a plasticizing additive in the form of a so-called so-called additive is mixed into the non-hardened concrete composition. superplasticizer. _
SE8001745A 1979-03-06 1980-03-05 ARMED CONCRETE CONSTRUCTION AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF SE452454B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1808579A 1979-03-06 1979-03-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8001745L SE8001745L (en)
SE452454B true SE452454B (en) 1987-11-30

Family

ID=21786154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8001745A SE452454B (en) 1979-03-06 1980-03-05 ARMED CONCRETE CONSTRUCTION AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF

Country Status (22)

Country Link
JP (1) JPS55154368A (en)
AR (1) AR227388A1 (en)
AT (1) AT379364B (en)
AU (1) AU528193B2 (en)
BE (1) BE882110A (en)
BR (1) BR8001250A (en)
CH (1) CH645872A5 (en)
DE (1) DE3005896A1 (en)
DK (1) DK157918C (en)
FI (1) FI800677A (en)
FR (1) FR2460901B1 (en)
GB (1) GB2044241A (en)
HK (1) HK67483A (en)
IT (1) IT1193258B (en)
MX (1) MX154260A (en)
MY (1) MY8400341A (en)
NL (1) NL8001206A (en)
NO (1) NO151544C (en)
NZ (1) NZ192963A (en)
SE (1) SE452454B (en)
SG (1) SG48783G (en)
ZA (1) ZA801164B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398959A (en) * 1981-04-15 1983-08-16 W. R. Grace & Co. Mortar topping with calcium nitrite
US4466834A (en) * 1983-01-03 1984-08-21 W. R. Grace & Co. Corrosion inhibiting additive for cement compositions
JPS60204683A (en) * 1984-03-29 1985-10-16 株式会社小野田 Rust prevention of steel material in inorganic material
US4829107A (en) * 1988-02-24 1989-05-09 W. R. Grace & Co.-Conn. Rice hull ash concrete admixture
JP4916648B2 (en) * 2004-07-02 2012-04-18 電気化学工業株式会社 Rust prevention treatment method
DK2371781T3 (en) 2008-11-28 2014-01-06 Herrera Arturo Solis Cement blend with significantly improved physicochemical and bacteriological properties and containing dopamelanine as an additive

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427175A (en) * 1965-06-14 1969-02-11 Grace W R & Co Accelerator for portland cement
IT1076068B (en) * 1976-06-28 1985-04-22 Grace W R & Co COMPOSITION TO PROTECT METAL CORROSION IN CONCRETE-BASED STRUCTURES, AND METHOD OF ITS USE

Also Published As

Publication number Publication date
MX154260A (en) 1987-06-29
FR2460901A1 (en) 1981-01-30
DK157918B (en) 1990-03-05
NL8001206A (en) 1980-09-09
MY8400341A (en) 1984-12-31
AT379364B (en) 1985-12-27
ZA801164B (en) 1981-03-25
SE8001745L (en)
ATA124180A (en) 1985-05-15
FI800677A (en) 1980-09-07
DK94780A (en) 1980-09-07
DK157918C (en) 1990-08-13
BR8001250A (en) 1980-12-23
AU5611980A (en) 1980-09-11
BE882110A (en) 1980-07-01
NO151544B (en) 1985-01-14
SG48783G (en) 1984-07-27
JPH0228532B2 (en) 1990-06-25
JPS55154368A (en) 1980-12-01
IT8019984A0 (en) 1980-02-18
FR2460901B1 (en) 1985-12-27
NO800637L (en) 1980-09-08
GB2044241A (en) 1980-10-15
AU528193B2 (en) 1983-04-21
CH645872A5 (en) 1984-10-31
NO151544C (en) 1985-05-02
IT1193258B (en) 1988-06-15
AR227388A1 (en) 1982-10-29
DE3005896C2 (en) 1990-08-23
NZ192963A (en) 1982-05-25
GB2044241B (en)
DE3005896A1 (en) 1980-09-18
HK67483A (en) 1983-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4285733A (en) Corrosion inhibiting concrete composition
Hasholt et al. Frost resistance of concrete with high contents of fly ash-A study on how hollow fly ash particles distort the air void analysis
CA2967476C (en) Improved cementitious compositions and methods of making and using the same
SE456501B (en) CEMENTAL COMPOSITION WHICH, IN MIXING WITH THE WATER, CAN BIND TO HARD MASS WITH INHIBITED WATER EXTENSION IN HARDNESS CONDITION
JP7395633B2 (en) polymer cement mortar
JP6404021B2 (en) Fast-hardening polymer cement mortar composition for repair and reinforcement, and repair and reinforcement method using the same
JP5161062B2 (en) High flow mortar
JP3728975B2 (en) Self-flowing hydraulic composition
JPH0569054B2 (en)
Gołaszewski et al. Analysis of the effect of various types of limestone as a main constituent of cement on the chosen properties of cement pastes and mortars
SE452454B (en) ARMED CONCRETE CONSTRUCTION AND PROCEDURES FOR PRODUCING THEREOF
Boukhelkhal et al. Fresh and hardened properties of self-compacting repair mortar made with a new reduced carbon blended cement.
JP7141195B2 (en) Polymer cement mortar composition and polymer cement mortar
JP6591784B2 (en) Construction method for concrete floor structures
JP2009023878A (en) Concrete for repairing cross section, and construction method for repairing cross section of concrete structure using the same
Hanayneh et al. Improving durability of concrete to phosphoric acid attack
US4705569A (en) Hydraulic material composition
JP2673233B2 (en) Self-leveling composition and kit for producing the composition
JP2022053054A (en) Cement composition, mortar composition, and repair method of concrete structure
JP5709046B2 (en) Cement composition
JP6887272B2 (en) Fast-curing polymer cement composition and fast-curing polymer cement mortar
CA1143756A (en) Corrosion inhibiting concrete composition
JP7082451B2 (en) Polymer cement mortar
JP7158306B2 (en) cement composite
JP7177891B2 (en) Polymer cement mortar composition and polymer cement mortar

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8001745-2

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8001745-2

Format of ref document f/p: F