NL8203728A - Werkwijze voor de bereiding van geknede mengsels. - Google Patents

Description

* + 0y

Werkvijze voor de bereiding ran geknede meng ssls

De uitvinding heeft betrekking op een verkvijze voor let bereiden van een gekneed mengsel onder toepassing van een poeder van een hydrauliscb materiaal.

Als hydrauliach materiaal kunnen allerlei 5 prodokten vorden gebruikt, bijvoorbeeld pleisterkalk of pleister- gips en allerlei soorten cement. HLerna vordt eenvoudigheids-halve algemeen de term ”cementM gebruikt voor bet aanduiden van alle mogelijke hydrauli sch materiaal die bij de verkvijze rolgens de uitvinding gebruikt kunnen vorden. Met name kunnen in dit 10 geval vorden genoemd Portland cement dat een van de meest gebruikte cementsoorten is die bij allerlei civiele bouwprojecten en bij de bouv van grote gebouven wordt toegepasfc in de vorm van ββη bri«j* een mortel of een Mgroene” (verse) beton voor bet maken van vooraf vervaardigd voorverpen of voor bet ter plaatse 15 gieten of voor het maken van MgasbetonM of dergelijke,

Voor bet bereiden van een eementbrij, mortel of Mgroene” beton vordt aan een geschikte hoeveelheid vater een cementpoeder toegevoegd en vordt bet mengsel vervolgens gekneed. Gevoonlijk vordt tenminste 90 % (bier en in de rest van de 20 bescbreven beschrijving vordt met procenten meestal het gevichts-percentage aangegeven) van de totale hoeveelheid vater in eerste instantie aan de cement toegevoegd en vordt de resterende hoe-veelbeid vater in het laatste stadium van het kneden toegevoegd.

Met dergelijke methoden volgens de stand 25 van de techniek vordt echter een mengsel verkregen vaaruit, als het geknede mengsel vordt gegoten of op een andere vijze in een gevenste vorm vordt gebracht een aanzienlijke hoeveelheid vater zich afscheidt.Bovendien is de mecbanische sterkte van de produkten niet altijd voldoende hoog en gelijkmatig. In het 30 verleden verden deze fouten onvermijdelijk geacht voor cement of betonprodukten en er verd een aanzienlijke afscbeidingstijd toegepast om het oppervlak van voorverpen af te verken of om het 8203728 « * - 2 - percentage bestanddelen te bepalen of om de betonnen voorwerpen te vervaardigen of er verd bij bet gebruik van een inert el als beton een dergelijke afscheidingstijd in aanmerking genomen. Hoewel er vele pogingen zijn gedaan, is men er niet in gesLaagd 5 de biervoor genoemde fouten en bezwaren volledig te elimineren.

De nitvinding beeft nu als hoofddoel te voorzien in een verbeterde verkvij ze voor de bereiding van een gekneed ntengsel van cement vaarbij de hoeveelheid water die zich af-scheid wordt verminderd en te voorzien in een verkwijze vaarmee 10 voorwerpen uit mortel of beton worden verkregen met een uit-stekende mechanische sterkte.

Volgens de nitvinding wordt voorzien in een verkwijze voor de bereiding van een gekneed mengsel vaarbij men een zodanige hoeveelheid primair water opneem tot een 15 poeder van hydraulisch materiaal dat een strengvormige toestand, capillaire toestand of dichtbij de capillaire gelegen suspensie toestand ontstaat, bat verkregen mengsel onderwerpt aan een eerste kneedbewerking waardoor gecoaguleerde klonten van het poeder worden verkleind, een zodanige hoeveelheid 20 secundair water aan het geknede mengsel toevoegt dat een te voren vastgestelde water/cementverhouding wordt bereikt en het daarbij verkregen mengsel onderwerpt aan een tweede kneedbewerking.

De hoeveelheid van het primaire water wordt zo 25 gekozen dat ze 30 tot J6 % van de totale hoeveelheid water nitmaakt die nodig is voor de bereiding van de "cement"brij of het "groene" beton. Toeslagstoffen zoals zand en grind worden bij voorkeur opgenomen tussen de eerste en de tweede kneedbewerking. De hoeveelheid secundair water wordt bepaald, 30 rekening houdend met de hoeveelheid water die in de toeslag stoffen aanvezig is.

De verkwijze volgens de uitvinding en de voordelen van de uitvinding worden nader toegelicht in de volgende gedetailleerde beschrijving die wordt gegeven mede aan 35 de hand van de tekeningen waarin 3203728 Λ - 3 - fig. t een grafiek weergeeft ran de resultaten van de meting van het percentage vaterafscheiding uit een cementbrij waarin Portland cement werd toegepast en een constante vater/cementverhouding werd gebruikt, velke cementbrij vas 5 bereid volgens de stand van de teclniek respectievelijk volgens de verkwijze van de uitvinding.

Pig. 2 een grafiek weergeeft die bet resultaat laat zien van meting van hfet percentage vaterafscheiding uit een cementbrij die werd bereid volgens de stand van de techaiek 10 of volgens de verkwijze van de uitvindibg, vaarbij de water/ cementverhouding werd gevarieerd.

fig. 3 een grafiek weergeeft die de samendruk-sterkte laat zien van een uit een cementbrij vervaardigd voorwerp, vaarbij de cementbrij was bereid rolgens de stand 15 van de techiiek of volgens de verkwijze van de uitvinding.

Pig. H een grafiek weergeeft die bet verband laat zien tussen de vater/cementverhouding en bet koppel dat nodig is am een cementbrij te kneden.

Fig. 5 een grafiek weergeeft die het resultaat 20 laat zien van metihgen van bet percentage vaterafscheiding uit een cementbrij die vas bereid volgens de stand van de techniek of volgens de verkwijze volgens de uitvinding, waarin vliegas cement werd gebruikt.

Pig. 6 een grafiek weergeeft die bet resultaat 25 laat zien van meting van het percentage vaterafscheiding uit een snel verhardende cementbrij op soortgelijke vijze als bij figuur 5.

Pig. t foto's weergeeft met een vergroting van 2x die de mate van hechting laten zien van de ”cement"brij 30 nadat een glasplaat in cementbrij was gestoken die was bereid volgens de stand van de techiiek of volgens de verkwijze van de uitvinding en de glasplaat uit de cementbrij was teruggetrokken en de overmaat cementbrij was afgeschud;

Pig. 8 een grafiek weergeeft die het verband 35 laat zien tussen de soortelijke gewicht van een cementbrij en de 8203728 * * - 4 - tijd die nodig is om het secundaire water in de brij op te nemen.

Fig. 9 een grafiek weergeeft die het verband laat zien tussen de mate van penetratie van een cylinder in een cementbrij en de tijdsduur die het vergt om het secundaire water in de cementbrij 5 op te nemen;

Fig. 10 een grafiek weergeeft, die het verband laat zien tussen de hoeveelheid cementklonten en de tijd waarin het secundaire water wordt opgenomenvi.

Fig. 11 een grafiek weergeeft die het verband laat zien 10 tussen het percentage waterafscheiding en de tijdsduur die nodig is voor het opnemen van het secundaire water in een cementbrij;

Fig. 12 een grafiek weergeeft die het verband laat zien tussen de samendruksterkte van het produkt 7 dagen na het vormen en de tijdsduur die nodig is voor het opnemen van het secundaire water; 15 Fig. 13 een grafiek weergeeft die het verband laat zien tussen het soortelijkgewicht en zand/cementverhouding (S/C);

Fig. 14 een grafiek weergeeft die het verband laat zien tussen de mate van cylinderpenetratie en S/C verhouding.

Fig. 15 een grafiek weergeeft die het verband laat zien 20 tussen het percentage waterafscheiding en de S/C verhouding van voorwerpen waarvoor een groene cement werd gebruikt die was bereid met de werkwijze volgens de uitvinding en van een vergelijkingspro-dukt;

Fig. 16 grafieken weergeeft die het verband laten zien 25 tussen het percentage oppervlakte water van zand en het soortelijk gewicht, de mate van cylinderpenetratie en het percentage waterafscheiding als de S/C verhouding 3,0 is, de W/C verhouding 68% be-draagt en de verhouding van water tot cement ten tijde van de eerste kneedbewerking 24% bedraagt.

30 Bij uitvoerig onderzoek aan een cementbrij die een basisbestanddeel vomit van de geknede mengsels werd gevonden dat de hoeveelheid waterafscheiding aanzienlijk kan worden verminderd door twee of meer kneedbewerkingen toe te passen en door de hoeveelheid water die wordt opgenomen in de eerste 8203728 * -i - 5 - kneedbewerking aanzienlijk te verlagen, Dit feit wordt geillu-streerd door fig, 1. In fig* 1 is de waterafscheiding weergegeven voor een cementbrij net een uiteindelijke water/cementverbouding (W/C) van 50 %, welke cementbrij was bereid met een gewone 5 Portlandcement. Het percentage waterafscheiding uit de cementbrij die was bereid door al bet water in eenmaal toe te voegen en daarna 210 sec. te kneden is aangegeven door zwarte punten, terwijl voor de gevallen dat 10 tot % van het water in bet begin werd opgenomen gevolgd door 120 sec. kneden, en 10 vervolgens ^0-10 % secundair water werd opgenomen gevolgd door een tveede maal kneden gedurende 90 s, het percentage waterafscheiding uit de verkregen cementbrij is aangegeven met open cirkels. Het resultaat in fig. 1 last zien dat bet percentage waterafscheiding uit de laatstgenoemde eementbrij produkten 15 lager was dan uit de cementbrij die volgens de stand van de techniek bereid. Als 15-38 % van de totale hoeveelheid water als primair water wordt toegevoegd werd bet percentage water afscheiding uit de cementbrij die zo werd verkregen met meer dan 2 % verlaagd. In het bijzonder als de hoeveelbeid primair 2« water 15 tot35 % (van de totale hoeveelheid water) bedraagt wordt het percentage waterafscheiding verminderd tot minder dan ? van het percentage waterafscheiding bij een cementbrij die volgens een stand van de techniek wordt bereid.

Bij de bereiding van de cementbrij door tweemaal 25 kneden werd de hoeveelheid secundair water ten tijde van het voor de tweede maal kneden gevarieerd, om een uiteindelijk geknede cementbrij te verkrijgen met een W/C verhouding van tO tot 60 % terwijl de W/C verhouding bij de eerste maal kneden constant werd gebouden op 25 %. Anderzijds werd een andere 30 cementbrij met een W/C verhouding van tO tot 60 % bereid volgens de stand van de techniek, dat wil zeggen door de gehele hoeveelheid water in eenmaal op te nemen. De resultaten zijn weergegeven in fig. 2 waarin de voorgetrokken lijnen van de kromme A, B en C het percentage waterafscheiding uit de cementbrij produkten 35 weergeeft die volgens de stand van de techniek werden bereid.

8203728 - 6 - t t %

Zoals blijkt uit kromme A is bij een W/C verhouding van Ho % het percentage waterafscheiding U,5 %, is bij een W/C verhouding van 50 % veergegeven door kromme B, het percentage waterafscheiding Τ;8 % tervijl bij een W/C verhouding van 6θ % het percentage 5 waterafscheiding toeneemt tot 17,5 %· Als anderzijds het water in twee porties wordt opgenomen en 00k tweemaal wordt gekneed is, zelfs als de W/C verhouding 60 % bedraagt de waterafscheiding slechts 3,5 Ϊ, zoals blijkt uit .de streeplijnen van kromme B en is bij W/C verhoudingen van 50 % reg?. kO % zoals wordt veer-10 gegeven door de streeplijnen van <h kromme E en F, het percentage waterafscheiding nbg veel kleiner.

Pig. 3 laat het verband zien tussen de samendruk-sterke van een gevormd voorwerp verkregen onder toepassing van een cementbrij die was bereid volgens de verkvijze van de 15 uitvinding, gemeten 7 dagen na het vormen van het vormstuk en het percentage primair en secundair water, terwijl de W/C verhouding van de cementbrij 50 % bedraagt en de totale kneedduur voor alle monsters 210 s is. De gevormde voorverpen verkregen onder toepassing van cementbrij die was bereid volgens de 20 stand van de teehniek hadden een samendruk sterkte van circa 22 MPa terwijl de gevormde voorverpen vervaardigd uit een cementbrij die was bereid door tveemaal kneden onder toepassing van een toeveelheid primair water van 15 tot 38 % een samendruksterkte hadden van meer dan 23,5 MPa. In het bijzonder de gevormde voor-25 verpen vervaardigd onder toepassing van 30 re sp. 35 % primair water hadden een hoge samendruksterkte van circa 3®fPa.

Zoals hiervoor besehreven geeft cementbrij die volgens de verkvijze van de uitvinding werd bereid, vaarbij een beheerste hoeveelheid primair water eerst wordt toegevoegd 30 gevolgd door een eerste maal kneden en daaraa het seeundiare water wordt toegevoegd gevolgd door een tweede maal kneden, een gering percentage waterafscheiding en hebben de voorverpen vervaardigd onder toepa sing van een dergelijke cementbrij volgen s de uitvinding een hoge mechanische sterkte.

35 De redenen voor een dergelijke gunstige verbetering 8203728 v * * " :Τ·^ ' Γ·•.wr - 7 - zijn nog niet geheel duidelijk, maar rerondersteld wordt dat een en ander op het rolgende berust, Als water wordt toegeroegd aan een ceaentpoeder 1st mengsel wordt daarna gekneed worden onvermijdelijk, hoewel dit moeilijk roor het menselijk oog 5 waarneemhaar is, klonten ran gecoaguleerde fijne cementdeeltje s gevormd. Volgens de methode ran de stand ran de techiiek waarbij de noodzakelijke toereelheid water in eenmaal aan het cementpoeder wordt toegeroegd en hst mengsel daarna wordt gekneed zullen, als eenmaal klonten ran gecoaguleerde cement-10 deeltjes zijn gerormd, deze deeltjes niet werden gedesintegreerd of gehroken, zelfs niet alshet mengsel lange tijd wordt gekneed, omdat water in een toereelheid die nodig is om de cementhrij rloeibaar te maken werd toegeroegd. Zelfs als de klonten in zekere mate worden gedesintegreerd bij aanwezigfeid ran een 15 roldoende hoereelheid water, is het onmogelijk om de cement-klonten rolledig te desintegreren of te dispergeren.

Daarentegen wordt, na de eersbe maal kneden rolgens de werkwijze ran de uitrinding een cementhrij rerkregen in een strengachtige toestand waarin water aanwezig is als een 20 continue laag tussen de cementdeeltjes en een continue (F^) of discontinue luc hblaag aanwezig is, in een capillaire toestand waarin geen luchtlaag aanwezig is en de cementdeeltjes ran elkaar gescheiden door de op de deeltjes aanwezige re^pectiere waterlaagjes, of in een suspensietoe stand die nog dichtbij de 25 capillaire toestand ligt. Daar de cementhrij in een dergelijke toe stand nog niet de suspen detoe stand heeft hereikt waarin de cementdeeltjes zonder waterlaagje aanwezig zijn in een continue water fa as die een goede smijdigheid geeft, is het koppel dat nodig is om de cementhrij in een dergelijke 30 toestand te kneden rrij hoog, zoals wordt weergegeren in fig. U. Gemeend wordt dat in deze toestand de gecoaguleerde klonten door dat ze wederkerig tegen elkaar aan wrijren in aanzienlijke mate worden gedesintegreerd. Hoewel de gecoaguleerde klonten 8203728 i > - 8 - wellic hb niet volledig worden gede slntegreerd door de veder-kerige vrijving, vordt de grootte van de klonten vel aanzienlijk verminderd. Als het seeundaire water vordt toegevoegd aan de cementbrij waarin nagenoeg geheel gede sintegreerde klonten van 5 cementpoeder aanvezig zijn en 1st mengsel daarna vordt onder- worpen aan de tveede kneedbewerking, worden de eigen «happen van de cementbrij aanzienlijk verminderd. Daar de cementdeeltjes uit gecoaguleerde klonten in voldoende mate worden gedesintegreerd of gedispergeerd kan de hoeveelteid water de zichafscteid 10 aanzienlijk worden verminderd. Bovendien lebben, daar de cement-deeltjes op een efficiente vijze worden gebruikt, de mortel of betonprodukten die met een dergelijke verbeterde cementbrij worden verkregen door opnemen van toe dagstoffen (zand en/of grind) een uitstekende mechanisehe sterkte.

15 Dit feit vordt geillu sbreerd door de foto' s uit fig. 7, gemaakt met een vergrotingsfaktor 2x, die het resultaat2aten zien al seen glasplaatje in een cementbrij PH-Ηθ, ΡΝ-βΟ, PS-Ηθ reap. PS-60 vordt gestoken, uit de cementbrij wordt getrokken en de overmaat cementbrij van het plaatje 20 wordt afge schud. De cementbrij PN-H 0 en ΡΝ-β 0 werd bereid volgen ε de stand van de tecbniek en had een W/C verhouding van HO % resp. βθ %; De cementbrij P S-Ηθ en PS-60 met een W/C verhouding van ΗΟί re 5>. 60 %t werd bereid volgens de verkvijze van de uitvinding, dat wil zeggen door toevoegen van primaire water 25 gevolgd door kneden en toevoegen van sscundair water gevolgd door kneden. De cementbrij PN-Ho en PH-6o bevat een aanzienlijke hoeveelheid cementklonten terwijl de cementbrij PS-H 0 en PS-6 0, verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding ( met twee kneedbeverkingen) dechbs een gering aantal klontjes bevatte, 3 0 zoals op de foto’s is weergegeven.

Hervoor genoemde desintegrerende effekt kan worden vergroot door het seeundaire water geleidelijk tijdens de tveede kneedbewerking in de loop van een aanzienlijke tijd toe te voegen. Na de eerste kneedbewerking hseft de cementbrij 35 geen wezenlijke smijdigheid, terwijl nadat ze is onderworpen aan de tveede kneedbewerking, de cementbrij een uit sbekende 8203728 3F* · —λγ '···· ·' :_:··· - . ' - 9 - jt * smijdigbeid beeft vaardoor ze geschikt is om te vorden gegoten.

De hardheid of viskosLteit van de geknede cementbrij verschilt aanzienlijk als gevolg van statische vrijving, glijdende vrijving of rollende wrijving die een relatieve beweging tu sen de klonten 5 van cementdeeltjes verhindert, maar als portiesmet een grot ere adjdigheid vorden gevormd als resultaat van hat toevoegen van vater en kneden, vordt de glijdende of rollende verking duidelijker in die gedeelten terwijl in andere gedeelten het kneden plaat s vindt in een brijachtige massa die een aanzienlijke hoeveelbsid 10 klonten bevat vaardoor een homogeen mengsel van vater en cement-pbeder niet kan vorden verkregen. In let bijzonder is het tijd-ebip vaarop bet geknede produkt vloeibaar vordt of niet belangrijk. Als bijvoorbeeld bet mengsel vordt gekneed in een toestand vaarin de bepaalde gedeelten vloeibaar vorden, treden de 15 glijdende en rollende verschijnselen sLecbbs op in die vloei- bare gedeelten tervijl in andere gedeelten dergelijke rollende en glijdende verschijnselen niet optreden. Deze neiging is merkbaar alseen gevenste hoeveelbeid vater vordt opgenomen op een zeker tijd 8bip onder vorming van een vloeibaar mengal met andere 20 voorden er vordt een groter aantal klonten van cementpoeder gevormd in kst geknede meng si. Anderzijds als het vater geleidelijk vordt toegevoegd aan let vater-cementmengsel tijdens hetkneden zodat de toestand geleidelijk verandert van een niet vloeibare toe stand naar een vloeibare toestand, zal let verkregen 25 produkt een meer gelijkmatige vloeibaarheid hebben. Bij gevolg kan, zdfs als de hoeveelbeid vater iet s verseMlt van de juiste vaarde, dit verschilt gemakkelijk vorden gecompenseerd. Op deze vijze is het mogelijk om een gekneed mengsel te bereiden vaarin het vater door en door tet mengsel gelijkmatig i s verdeeld, 30 velk mengsel niet een aanzienlijk aantal gecoaguleerde klonten van cementpoeder bevat en daardoor een uitstekende snijdigheid heeft. In het bijzonder vervacht men als het primaire vater in bet cementpoeder vordt opgenomen geen smi jdig heid en daarom kan de gehele hoeveelbeid primair vater in eenmaal vorden toegevoegd 35 loevel het ook geleidelijk kan vorden toegevoegd net als het 8203728 f * - 10 - secundaire vater, terwijl daar het secundaire water wordt opgenomen met het doel,am een cementbrij te verkrijgen met een voldoende snijdigleid hat de voorkeur verdient om dit secundaire water geleidelijk toe te voegen. Hat tijdsverloop waarin het 5 secundaire. water geltiidelijk wordt toegevoegd is bij voorkeur langer dan 10 % van de tweede kneedperiode. Als secundaire lagen wordt toegevoegd in een kort tijdsbestek van minder dan 10 % van de tweede kneedperiode, gewoonlijk langer dan 60s. kan het doel van de uitvinding niet zo gemakkelijk worden bereikt, 10 Haewel het kneden lading sgewijze kan gescHeden met een gewone menger, omdat volgens de uitvinding water in twee trappen wordt toegevoegd, is het gunstig om een continue menger te gebruiken.

Op deze wijze kan continu een geknede mortel worden bereid onder toepassing van een menger met een gesehikte lengte die is voor-15 zien van een sahroef waarin de eerste kneedbewerking plaats vindt in een aectie aan het ene einde van de menger, het secundaire water geleidelijk wordt toegevoegd in een tussensectie en de tweede of laatste kneedbewerking wordt uitgevoerd in de andere uiteinde gelegen sectie. Deze wijze van werken is geschikt voor 20 de bereiding van allerlei soorten betonprodukten volgens een continu grsteem. Uiteraard kan het mengsel ook continu worden bereid onder toepassing van 3 mengers waarhjj een eerste menger wordt gebruikt voor de eerste kneedbewerking, een tweede menger wordt gebruikt voor de tweede kneedbewerking terwijl het 25 secundaire water geleidelijk wordt toegevoegd en een derde menger wordt gebruikt voor de uiteindelijke afwerkende kneedbewerking.

Hoewel in de voorgaande beschrijving steeds sprake is van de toepassing van een gebruikelijke cement alshydraulisch 30 materiaal, zal duidelijk zijn dat ook andere hydraulische materialen gebruikt kunnen worden. Zo werd bijvoorbeeld 25 of 3 0 % water als primair water opgenomen in vliega s van het C-type gevolgd door een eerste kneedbewerking en daarna 25 of 30 % water als secundair water toegevoegd en het mengsel onderworpen 35 aan een tweede kneedbewerking, Het_percentage afscheiding van 8203728 * it - 11 - water uit de verkregen brij werd gemeten en de re siltaten zijn weergegen in fig. 5, tezamen met de resultaten van een brio met een W/C verhouding van 50 % ot 60 % die volgens de stand van de techniek was bereid. In fig. 5 geven de voorgetrokken 5 kroramen bst percentage waterafscheiding veer uit een brij* van hydraulisch bindmiddel bereid volgens de stand van de techniek, tervijl de streeplijnen een brij van hjrdrauli sch bindmiddel weergeven bereid volgens de verkwijze van de uitvinding, dat wil zeggen een brij die aan twee kneedbewerkingen werd onder-10 worpen. Vergelijking van de voorgetrokken krommen met een streep-lijnkromme van de uitvinding laat duidelijk het gunstige effekt zien van de verkwijze volgens de uitvinding, datvi.1 zeggen de grote vermindering van het percentage waterafscheiding. Gevormde voorwerpen verkregen ondertoepassing van de brij van hydraulisch 15 bindmiddel bereid volgens de verkwijze van de uitvinding hebben een grotere mechanise he sterkte dan die vervaardigd uit een brij volgens de stand van de techniek. Soortgelijke proeven werden uitgevoerd met een snel verhardende cement en de resultaten zijn weergegeven in fig. 6. Ook hier geven de voorgetrokken lijnen 20 het percentage waterafsc heiding uit een brij van hydraulisc h bindmiddel die volgenSde conventionele methode was bereid veer en de streeplijnen het percentage waterafscheiding uit een brij van hydraulisch bindmiddel bereid volgens de verkwijze van de uitvinding. Fig. 6 laat zien dat de vermindering in het percen-25 tage waterafscheiding sterker is dan bij gevone cement.

De hiervoor besehreven cementbrijprodukten kunnen worden gebruikt voor de vervaardiging van allerlei cementprodukten of voor verschillende civiele toepassingen zonder toevoeging van toe slagstoffen. Bijvoorbeeld kan de cementbrij in een vorm 30 worden gegoten die vooraf is gevuld met toeslagstoffen, of worden gegoten of geinjekteerd in ondergrondse lagen voor het versterken daarvan. De uitvinding omvat echter verder de toepassing van de op de besehreven wijze bereide cementbrijprodukten voor de berei-ding van een mortel door toevoeging van een fijne toeslagstof 35 of van een ”groene" cement door toevoeging van grove toeslag- 8203728 - 12 - stof alsmede een fijne toeslagstof. In het geval van de bereiding van een mortel wordt de hoeveelheid secundair water bepaald door in aanmerking te nemen de boeveelheid water die op het oppervlak van de zanddeeltjes aanwezig is, am zo een ge-5 wenste W/C verhouding van de uiteindelijke mortel te verkrijgen.

Uiteraard kunnen grove toeslagstoffen worden opgenomen tezamen met zand waardoor een "groene" heton wordt bereid.

Als de volgorde van het opnemen van fijne en grove 4 toeslagstoffen op de juiste wijze wordt gekozen, is het mogelijk 10 om het percentage waterafscheiding verier te verlagen en zo mortel of betonprodukten te maken met een hogere mecbanische sterkte. In het bijzonder is het gunstig om fijne toeslagstoffen of grove toe sLag stoffen of een mengsel van beide toe te voegen tuseen de eerste kneedbewerking en de tweede kneedbewerking.

15 De toegevoegde toeslagstoffen funktioneren dan net als kogels van een kogelmolen in een mengsel dat in een toestand verkeert , met een betrekkelijk kleine boeveelheid primair water en bewerkstelligen het breken of desintegreren van de klonten van het cement waardoor het percentage waterafscheiding verder wordt 20 verlaagd. Een geschikte toeslagstof, bijvoorbeeld een dehydra-terend middel of een hardingsversneller kan in het zo gevormde mengsel worden opgenomen. Daar de hoeveelheid primair water op het tijdstip vande eerste kneedbehandeling klein is, bevindt het geknede produkt zich in een strengvormige toe stand, een 25 eapillaire toe stand of in een dicht bij de capillaire toestand gelegen brijachtige toestand en is het koppel dat nodig is voor het kneden groot zodat een aanzienlijk desintegrerend effekt op de gecoaguleerde klonten van cementpoeder wordt uitgeoefend zoals hiervoor omschreven. Zand of grind die worden gebruikt 30 voor de bereiding van mortel of "groene" beton hebben een hoger gewieht dan andere bestanddelen van de mortel of groene beton zodat, daar deze aggregaten worden gekneed in een toestand waarin een betrekkelijk kleine hoeveelheid toegevoegd water aanwezig is, die toeslagstoffen een botsende werking uitoefenen op de gecoagu-35 leerde klonten waardoor het aantal klonten op een efficiente 8203728 - 13 - wijze vordt verminderd.

Bij het bereiden van een mortal of groene beton door opnemen van toe slagstoffen en secundaire water in een hoeveelheid vaarbij rekening wordt gehouden met de hceveelheid 5 water die op bet oppervlak van de toeslagsto'ffen aanwezig is, is het gunstig om de hoeveelheid water die aan het oppervlak van de toesiagstoffen is gehecht gelijkmatig te verdelen door gebruik te maken van slag of stootkrachten zoals wordt beschreven in de Japanse octrooiaanvrage no. 28266/1979 (ter inzage gelegd 10 onder no. 12137^/1980). Baar de hoeveelheid water die aan het oppervlak van een fijne toeslagstof is gehecht aanzienlijk varieert, kan als de hoeveelheid water op het oppervlak van zand gelijkmatig wordt verdeeld, de W/C verhouding gemakkelijk op een gewenste waarde worden ingesteld. Bbewel de eerste en de tweede kneed-15 bewerking kunnen worden nitgevoerd in een enkele menger dient voor ogen te worden gehouden dat bij de eerste kneedbewerking het mengsel van water en c«nent wat poederachtig is of meer lijkt op krijt terwijl het na de tweede kneedbewerking het mengsel een geschikte visko ateit zal hebben. Bij het uitvoeren van de 20 werkwijze volgens de uitvinding is het daarom gunstig om voor de eerste respectievelijk de tweede kneedbewerking onafhankelijke mengers te gebruiken en zo continu een mortel of groene beton te maken. Be twee menger εlaat men incascade werken; om continue een mortel of groene cement te bereiden.

25 Uiteraard kunnen tijdens de eerste of tweede kneedbewerking of tij dens beide toevoegsels zoals dehydraterende middelen of luchtinbrengende middelen worden opgenomen.

Be uitvinding wordt nu nader toegelicht en verder geillustreerd aan de hand van de volgende voorbeelden die overigens 30 slechts dienen ter toelichbing en geen beperking inhouden.

Voorbeeld I

Water in een hoeveelheid overeenkomend met een W/C vertouding van 25 % werd toegevoegd aan de totale hoeveelheid gewone Portland cement en het mengsel werd ondervorpen aan een 35 eerste kneedbewerking gedurende 120 sec. in een menger van het type met geforceerde roerwerking.

8203728 - 1U -

Daarna verd het secundaire water in een hoeveelheid corre g>on-derend met een W/C verhouding van 25 % opgenomen gevcfed door een tveede kneedbeverking gedorende 90 see. waardoor een cementbrij werd verkregen met een W/C verhouding van 50 %. Het percentage 5 vaterafscheiding 3 uren na de bereiding van de cementbrij bedroeg 1,8 %. Em vormstuk vervaardigd uit deze cementbrij had, 7 dagen na hetvormen een samendruksterkte van 26,3 MPa.

AnderzQds gaf een cementbrij, bereid door toe-voegen van een hoeveelheid water arereenkomend met een W/C ver-1 0 houding van 50 % aan dezelfde cement gevolgd door kneden van het mengsel gedurende 210 s een percentage vaterafscheiding te zien, 3 uurm de bereiding van de cementbrij, te zien van 7,2 ¢. Een vormstuk vervaardigd uit deze cementbrij lad voorts, 7 dagen na het vormen een samendruksterkte van 22,3 MPa. Deze 15 cijfers laten zien dat het percentage vaterafscheiding uit de cementbrij die volgens de uitvinding verd bereid 1Λ bedraagt van de hoeveelhsid vaterafscheiding uit een cementbrij die volgens de conventionele methode vas bereid en dat de samendruksterkte van een vormstuk gevormd uit de cementbrij die vas 20 bereid volgens de verkwijze van de uitvinding U MPa groter vas dan van een vormstuk dat vas bereid uit een cementbrij die volgens de conventionele methode vas bereid.

Voorbeeld II

Er verd een cementmortel bereid met een zand/ 25 cementverhouding (S/C). van 2 en een W/C verhouding van 55 ί, door mengen van 6o6 kg cement en 1212 kg zand. De cementmortel verd bereid volgens (1) een conventionele methode vaarbij het zand, de cement en het water gelijktijdig tezamen verden gemengd en het mengsel daaruit 90 sec. verd gekneed, (2) volgens een 30 methode vaarbi j cement en water 120 sec. verden gekneed vervolgens zand verd toegevoegd gevolgd door een kneedbeverking gedurende 90 sec., (3) volgens de verkwijze van de uitvinding vaarbi j primair water in een hoeveelheid overeenkomend met een W/C verhouding van 28 % werd toegevoegd aan de gehele hoeveelheid 35 cement gevolgd door een eerfibe kneedbehandeling gedurende 120 sec., 8203728 % - 15 - vervolgens het secundaire water werd toegevoegd in een hoeveelheid overeenkomend met een W/C ver handing van 27 % en de totale hoeveelheid zand werd opgenomen, gevblgd door een tweede kneed bewerking gednrende 90 see. en (¾) op dezelfde als genoemd 5 onder (3) waarbij. na de eerste kneedbeverking het secundiare water werd toegevoegd in een hoeveelheid overeenkomend met W/C verhouding van 27 %· Na onderwerpen van het mengsel aan de tweede kneedbewerking gedurende 90 sec. werd de totale hoeveelheid droog zand opgenomen en werd het verkregen mengsel onderworpen 10 aan een derde kneedbewerking gedurende 90 sec.

Voor de met de methode (1) t/m (h) bereide mortels zijn in op de volgende tabel de waarde vermeld voor het percentage vaterafseheiding 3 uren na de bereiding, de waarden voor de vloei op een horizontale plaat (tafel) direkt na de 15 bereiding en voor de samendruksterkte van vormstukken, gemeten 1 week resp. b weken na het vervaardigen.

Tabel A

wijze van kneden percentage vloei samendruksterk- wateraf scheiding op tafel te (MPa)_ : _ *__1 w uw 0 S + c + W 90 Sv ,'ktb 266 31,8 kk,k ® C + W 1201 S 90 8v U,6 270 31,5 *»3,6 © c + 120 * S+W2 sv 1,9 253 38,¾ 51,3 © c+w·, 120 y W, 9°? S 90 1 2,0 255 37,7 5 0,2 25 opm.: C: cement; S: zand; W: water; W.|: primair water; W^: secundair water

Zoals men ziet uit deze tabel A was het percentage waterafscheiding uit de mortel die varen bereid met een met hode (3) en (¾) dat wil zeggen met de verkvijze volgens de uitvinding, 30 minder dan 2 van die van de mortels van de vergelijkingsmengsels (1) en (2) en was de samendruksterkte van de mortel volgens de uitvinding circa 15 % hoger dan die van de vergelijkingsmortels (1) en (2).

8203728 - 16 -

Voorbeeld 3

Er verden groene betonmengsel s bereid door mengen van fijn zand, cement, water en 0,7 % van een toevoegstof zodanig dat de groene cement een S/C verbonding bad van 2,17, een 5 percentage fijne toesLagstof berekend op de totale Itoeveelbeid toesLagstof (S/a) bad van % en een W/C verhouding van 5 0 £. De groene betonmengsels op de volgende vijf vijzen bereid.

(1) alle be titanddelen verden gelijktijdig samengevoegd en bet verkregen meng asl werd 90 s gekneed. (2) na kneden van een 10 mengsel van cement en water gedurende 12 0 s verden de andere bestanddelen opgenomen gevolgd door nog een s kneden gedurende 90s.

(3) bet water werd toegevoegd in de vorm van een hoeveelheid primair water en een hoeveelheid secundair water die 15 zo verden gekozen dat in beide gevallen een W/C verhouding werd verkregen van 25 %. Na een eerste kneedbewerking gedurende 12 C s van een mengsel van cement en het primaire water werden let secundaire water en de andere be standdelen opgenomen en bet mengsel onderworpen aan een tweede kneedbewerking gedurende 90 s. 20 (U) Dezelfde eerste kneedbewerking alswerd toegepast b§ methode (3) werd uitgevoerd met een mortelmenger en de tweede kneedbewerking werd uitgevoerd met een betonmenger.

(5) na let uitvoeren van een eerste kneedbewerking zoalebeschreven voor een methode (3) werd let secundaire water 25 toegevoegd en werd het mengsel onderworpen aan een tweede kneedbewerking gedurende 90 s en werden daarna zand, grind en toevoegsels opgenomen en het verkregen mengsel onderworpen aan een derde kneedbewerking gedurende 90s. De eigen sc happen, het percentage waterafscheiding en de druksterkte van de groene 3 0 betonmengsel ε die met de verschillende methoden werden bereid en de meetre sxltaten zijn vermeld in tabel B; de mengsels en methoden (1) en (2) werden ter vergelijking toegepast; het gaat Her om mengsels en methoden volgensde stand van de teclniek; De meng sel s en methoden (3), (¾) en (5) zijn groene beton-35 mengssls bereid volgens de werkwijze van de uitvinding.

8203728 ; V"-’- ' iiyy-' -·φψ ► -····· ηρ· ίρτ,τΓ.'ί;·:^^ Γ·. .is? · * - IT -

Tabel B

vijze ran bereiden zet- hoev. percen- samendruk- maat luclit tage sterkte (MPa) cm % wateraf- ........-11

scbeiding 1W kV

% Φ S+G + C + W + A —* 19,0 M 2,20 22,0 35,^ © C + W —+ G + A —^ 18,5 U,0 2,86 2^,0 35,5 © C+W1 -*> S + G + W2+A -* 17,5 3,6 0,9^ 28,3 38,k © C+W1 —^ S + G + Tfg+A—^ 18,0 U,0 0,87 27,U 37,7 (mortelmenger) © C+Wt ~^W2-^S + G+A 18,2 3,8 1,2U 26,3 37,2 opm.: G - grote toeslag A * toevoegsel

Ala een grove toeslagstof werd toegevoegd zoals hiervoor beschreven, had bet groene beton dat wasbereid met de methode (3), (¼) en (5) volgensde uitvinding, een aanzienlijk lager percentage waterafscheiding terwijl de worm sfcukken die eruit waren vervaardigd een togere draksterkte hadden dan de vormstukken volgens de stand van de techniek.

Voorbeeld k 13C5 kg cement en 587 kg water werden gekneed tot een cementbrij. Op een bepaald tijdsbip werden 196 kg water toegevoegd gevolgd door een eerste kneedbeverking gedurende 60 s waarna let overige (secundaire) water werd toegevoegd op verschillende tijd dsippen en over ver sc Hllende perioden tijdenseen tweede kneedbewerking. De verschillende kneed-bewerkingen die werden uitgevoerd in dit voorbeeld zijn weergegeven in de volgende tabel C.

8203728 - 18 -

Tabel C

symbool eerste periode tweede totaal tijdsduur opnemen kneed gedurende kneed- (s) tweede hoeveel- periode welke twee- periode heid water_ (a) de hoeveel- (s) heid water tweede ^®ed“ toegevoegd *eriode P 0-120 60 0 (in een- 12 0 180 maal alle s) P100-20 " ICO 12 0 " 83,3 ^ P 60-60 " 60 120 " 50% P12 0- 0 " 12 0 120 " ICO ^ P 20-100 " 2 0 120 " 16,6 %

De eigenschappen van de in tabel C weergegeven cementbrijmengsels werden gemeten; de resultaten zijn vermeld in de volgende tabel D.

8203728 - 19 -

8 I

•d +> π e 0) o h 3 ^ tn t~ os o 0} AJ tQ Λ * Λ Λ Λ φ β w ΙΑ 00 -S’ -S’ ► S οο ·- cvj ν a ο « Λ Ο Φ j- οο αο οο f- I hr CO Os 00 οο ΓΟ l a 3 on ** » » » * S.HsS Jt OJ CVJ CVJ co -£ Ό _ aJ ·«·» <c) ft ji*n id .H o\ 00 oo so t- 0 ϋ -P OO ' 00 CVJ t— r- wjca CM λ * * Λ Λ 8) Vt d -3· cvj OJ CM 00 +3 aj β> a pt

4) O

Ο H CVI ^ OO O lift) ft! IA t— OO t—· CO

φ 4) «— «*«**»· p* £ w *** *- *- ; g so *- d cvj *-

O O S CO OO J- t— 1A

Ο r- V cu Jt 00 O * < 6C J· ^ _* * M ^- wOOOOo Ϊ » Λ * - ^

^ oo oo Os j: ia O

» SO ΙΑ O ,3" C\

g c oo ΙΑ ΙΑ IA OO

(j · Ν». m a f* * « ’ Φ ΜΟΟΟΟ Ο •Η Ϊ— +J *

CO

H

1 ° - S h a P4 Λ CJ VO J- VO IA »- «ft <w> Λ Λ Λ * *· 1 (h a co t— t— t— co Φ O Ό d IA ♦Γ+ OJ *H *

SlA ^ ^ ¢) &: bC * _ I» — t— ε ε = ·= ·

IA

os

• H IA :° o CJ IA

boCVJ ;CVJ :«-r ° ir . Id CO Os OS OS CO : «0 * * + : m «V · ^ H © :0 Ci Ο Ο; O W CVJ VO ‘ · " ' Ο n : 1’ JL J," I :

fi I O © O O

•5 O O VO CVJ CVJ

S> τη Pi P-» ' Ρ» ' A* P+ · 8203728 - 20 -

De cylinderpenetratieproef vermeld in tabel D wordt 20 uitgevoerd dat men een cylinder in elk gekneed mengsel laat penetreren onder de2elfde vandvoorvaarden en dat het versehil tussen de vaarde verkregen door het gewicht van de 5 cylinder te delen door let volumepenetratie van de cylinder en het sehijnbare soortelijke gewicht van het mengsel wordt uitgedrukt door a. In tabel D geeft a1Q de waarde veer van · bij een penetratiediepte van 10 cm van de cylinder. R is de straal van een bonder vaar de cylinder in past, r is de straal 10 van de cylinder, 1 is de lengte van de cylinder, W is het gewicht ervan en h is de verkelijke penetratiediepte.

De re snltaten vermeld in tabel D zijn grafisch veergegeven in fig. 8 en 9. Zoals fig. 8 laat zien varieert het soortelijk geviebb met de varieties in de periode vaarover 15 bet secundaire water verd opgenomen, welke variatie soortgelijk is aan die veergegeven in fig. 6, zoals voor identieke cementbrij-produkten bestaande uit cement en water. Volgens de uitvinding neemt de hoeveelbeid meegespeelde luchb in de cementbrij af, zodat bet soortelijke gewicht van de brij toeneemt. De penetra-20 tiediepte van de cylinder a^neemt toe met de periode vaarover bet secundaire water werd opgenomen zoals wordt veergegeven in fig. 9.

De hoeveelheid cementklonten neemt af met de periode vaarover let secundaire water wordt opgenomen zoals 25 wordt veergegeven in fig. 10, terwijl bet percentage water- af sc heiding varieert zoal s wordt veergegeven in fig. 11, welke fig. laat zien dat uitsbekende resultaten kunnen worden verkregen als het secundaire water geleidelijk wordt opgenomen in de loop van een periode van 2 0 tot 100 s, in het bijzonder gedurende 30 circa 60 s. Verged king van fig. 8 met fig. 11 leert dat de cement brij bereid volgen s de werkwi j ze van de uitvinding met een hoog soortelijk gewicht zoalswordt veergegeven in fig. 8, een klein percentage waterafscheiding geeft. Bij gevolg is het mogelijk, door de soortelijke gewicht te bepalen van de reg>ec-35 tieve cementbrijprodukten, hun percentage waterafscheiding of andere eigen schappen te voorspellen; dergelijke voorspelde 8203728 21 - vaarden vorden als indicatie gebruikt.

De gemeten vaarden voor voorverpen van cement vervaardigd uit de re spectieve cementbrij produkten zijn veer-gegeven in de volgende tabel E en in fig. 12, De samendruk-5 sterkte van de gevormde voorverpen verkregen onder toepassing van een cementbrij vaarin het secundaire vater geleidelijk verd opgenomen is boger dan die voor een voorweip vervaardigd uit een cementbrij vaarin bet secundaire vater in eenmaal verd opgenomen. In het bijzonder geldt dat, als het secundaire vater 10 geleidelijk vordt opgenomen in de loop van een periode van circa 100 s , de voorwerpen van cement de hoogsfce samendruksterkte bebben.

Tabel E

periode vaarvan secundair gemidd. druksterkte (MPa) 15 vater verd opgenomen ....... 1 1 ......

(s) na 7 dagen na 28 dagen ; 0 (in eenmaal toegevoegd) 31,1 U0,1 20 38,6 U8,2 20 60 38,8 1*8,9 100 1*0,8 51,8 120 37,2 1*7,1

Voorbeeld 5

In dit voorbeeld verden mortels bereid een vater/ 25 cementverbouding (W/C) en een zand/cementverbouding (S/C) zoals veergegeven in de volgende tabel F. Het eerste monster PSM-30-60 verd bereid door toepassing van de volgende trappen: opnemen van primair vater (W^) in cement (C), onderverpen van betierkregen mengsel aan een eerste kneedbeverking gedurende 90s, opnemen 30 van zand (S) opnieuv kneden van het mengsel gedurende 9 0 s en opnemen van bet secundaire vater (Wg) in de loop van 30s terwijl 60 s vordt gekneed. Set tveede monster PSM-60-30 verd bereid onder opnemen van het secundaire vater in de loop van 60 s terwijl 30 s verd gekneed. In beide gevallen verd 90 s gekneed 35 na opnemen van het secundaire vater en vas de totale kneedduur 8203728 * * > - 22 - 270 s.

Tabel F

W/C W./C S/C C S W

1 (leg) (kg) (l) 5 5b 24 2 619 1238 334

De gemeten waarden voor de eigenschappen van deze mortelmon sters zijn vermeld in de volgende tabel G.

Tabel G

symbool s.g. cylinder penetratie percentage water-10 (kg/l) R*5,25, 1*11,7, r=1,Q afscheiding (%) verlopen tijd (urenj W h *-*10 (g) (cm) (g/cnr) (g/CM3 1 2 3 k

PSM

15 30-60 2,240 257,6 7,1 9,315 7,855 1,50 2,34

PSM

60-30 2,230 " 10,0 5,974 5,798 1,62 2,63

Er werden vormstukken vervaardigd onder toepassing van de in tabel P vermelde mortel en onder toepa sing 20 van een mortel vaarin het secundaire water in eenmaal werd opgenomen en de samendruksterkte van de vormstukken 7 dagen resp. 28 dagen na het vervaardigen werd gemeten. De resultaten zijn vermeld in de volgende tabel H.

Tabel H

25 periode waarover secundair gemidd. samendruksterkte (MPa) water werd opgenomen — —— " —- ( s ) na 7 dagen na 28 dagen 0 29,6 41,7 30 34,4 48,6 30 60 33,8 45,0

Voorbeeld 6

Er werden "groene" betonmon sters gemaakt met de samenstellingen vermeld in de volgende tabel I. Zo werd een 8203728 - 23 - monster PSG-3 0-60 bereid door eerst een mengsel van cement en primair vater te kneden, zand (S) en een grove toeslag (G) toe te woegen, gevolgd door een tveede kneedbeverking gedurende 90s. 1st secundaire water en een dehydrateerraiddel werden 5 in 30 s opgenomen. tervijl 60 s werd gekneed, Een tveede monster PSG-60-30 verd bereid door bet secundaire vater en een dehydrate ermiddel in de loop van 60 s op te nemen tervijl bet mengsel 30 s verd gekneed.

Tabel I

10 W/C W,/C S/a C S G W

(%) (?) (kg) (kg) (kg) (1)

50 25 1*64 373 809 9^1 18T

De gemeten eigenschappen van deze monsters van "groen" beton zijn vermeld in de volgende tabel J.

15 Tabel J

symbool s.g. lucht temp, zetmaat percentage vater- kg/1 · (%) (°C) - (cm) afschsiding (%) 12 3

PSG

20 30-60 2,396 1,2 25,5 17,0 0,17 0,2k -

PSG

60-3 0 2,387 1,8 25,-.0 16,0 0,06 0,35 -

De gemeten druksterkten van vormstukken ver-kregen onder toepassing van deze "groene" beton en van een 25 vormstuk vervaardigd uit een "groene" beton vaarvoor de periode vaarin het secundaire water verd opgenomen 0 was (dat wil zeggen bet vater in 1x verd toegevoegd, zijn vermeld in de volgende tabel K.

8203728 - 2k -

Tabel K

tijdsduur van opnemen gemidd. samendruksterkte (MPa) secundair water (a) na T dagen na 28 dagen 0 26,3 37,2 5 30 3M 1*3,5 60 3l*,5 1*5,0

Voorbeeld 7

Gewone Portland cement en rivierzand (met een deeltjesgrootte van minder dan 5 mm, een fijnheidsmodulus 10 (FM) van 3,09, een soortelijk gewicht van 2,63 kg/1 gemeten volgens de Japanse industriele Standaard (JIS) A1109, een vaarde voor de vaterabsorpiie van 1,1*3 % en een watergehalte van 3,1*1 %) werden tezamen gemengd met een zand/cementverhouding (S/C van 1 a>5. Er werd een const ante hoeveelheidwua 2l* % 15 (berekend op het gewicht van het cement) primair water (W^) in het mengsel van zand en cement opgenomen en het verkregen mengsel werd onderworpen aan een eerste kneedbewerking. Daarna werd secundair water (Wg) aan het mengsel toegevoegd en werd dit onderworpen aan een tweede kneedbewerking. Bet cement, het 20 primaire water (W^), het secundaire water (W^) en het zand (S) werden gemengd volgens de volgende drie methoden: (A) C + W1 —» W2 —» S —* (B) C + W —>S —»W2 —* (c) C + Wr—>S + Wg —> 25 Hierbij geven pijlen een kneedbewerking gedurende 6θ s weer. 0m de totale kneedtijd gelijk te maken voor alle monsters, werd de kneedtijd die nodig was voor het mengen van zand (S) en van secundair water (Wg) bij methode C op 120 s gesteld.

30 Voorbeelden van de mengsels waarin de verbouding S/C werd gevarieerd in het trajekt van 1 tot 5 zijn vermeld in de volgende tabel L.

8203728 - 25 -

Tabcl L

S/C W/C W/C C S W

W iX) (kg) (kg) (kg) 1 2¾ 872 872 392 5 2 5¾ " 819 1238 33¾ 3 68 " MS8 1¾¾ 318 b 87 " 369 1U76 321 5 110 " 301 1505 331 10 ____________

De hoeveelheid secundair water (W^) kan worden gevoaden door de hoeveelheid primair water en de hoeveelheid water die aan de zanddeeltjes was gehecht af te trekken van de totale hoeveelheid water, rekening houdend met de W/C verhouding van de uiteindelijke mortel.

Van de drie genoemde methoden is methode B de ' bij voorkeur toegepaste methode volgens de uitvinding.

De fysische eigenschappen en de percentages waterafscheiding uit de mortels bereid volgens de methode A, B en C en de gemiddelde druksterkte van vormstukken vervaardigd uit de respectieve mortels zijn weergegeven in de volgende tabel M.

8203728 - 26 - ct υ

μ I

!§ ·8 (Π Ο J CO VO οο «Ο on Ό 1- 00 Ον ^ f CO

rj H A <k 41 A Λ * * ^ Λ * <8<“* ejco o *- t— vo oo cvi w -f o\ f- co t-- on t— β a} fi CM ΙΛ Λ W f IA J· CVI <" ΙΛ 4· CVI t*

IS

«0 C

• 4) 4) !§ X JP Q\ t- ov r- ΙΛ ^ CO CO^ ON IA ® CO -4^ 0\ 'am g} t-T^TooTvO °* (Ο Ο* Ο* ΙΛ in -4 Ο O in 043 ei- in m w i- 4 n cvi i- 4 m w ** ω « %* c σν t— vo 4 t- o t- o on in cm cm <- o ? Ov r n *· O « CVI - O CVI ON t— 4

S3 CVI 4 vo «- in O W 4 h o _4 VO Ο CO

•r4 * - r- r- «“* »“ r· Ό Ό ‘Sj *H : 4 in VO .h in cm On vo jo co u\ b- *- in o ·

ο Λ 43 o CVI VO in t“ T- VO ON CM *— CO -4 Ov CO ON

o* ^ β W w* 4 in Λ CJ* r 01 co vo On CM 00 in co 1- +> V» 4) · · *“ ^ β ej a

S«H t— 4· o in r- VO -4 -4 t— g °p. ® λΤ 'iS

h-ph Ο O 4" in VO t— _4 VO *- υ CM ON CM CO CM

P4 ^ 4) t- r-* CVI* M ON h 0 ·“ CM 4t t— *— *— on in On % 0 0 r· λ w 4 in w ιη 8 vo in co m 4 co a 0 0 vo vo a> $m 3- co

Ov. s <0 CO CU in co vo s Ο O ID C- On On ® O * * * * * * * * * * * * * * rf · . * w r- 1- e-. O CVI CM CM <· r S’-.

Η I» 4j ·—

*S m ^ **"« ONh-CMT-cO IA in On On O

5 . % , 0 r « cm in t- 0 a oo co on ^ 43 t— V Ov O · (VI R CO co 4 ON CO ON Ov ;

rT * w r· CM CM <1 O CM CO CO CM r CVI CM VO

43 ΤΟ · a it

O-H T-T 4- O ON ο O ON CM O CM vo t— C\J CO ON CO

*** - A * * * * A * A «* * Λ Λ. Λ A · * · ' ^ . ,β U c0 οθ t~ Ο On VO Ό VO CD Οι CD CO t-t- t— 4J in w »- 'β CM β '

H ^ VO VO VO VO VO

'S. Η <—· « * » r ' .* . . , »* >.5 & e r e I» ^

X—S

. -Cl r- VO VO VO CO r- CM CM ° 0 CM Ο O 0 in bQ 60 VO *— '— On VO VO CM CM On CO VO ^ CVI On t- • v t-CMCM’-»^ r CM CM ^ ^ ·η CM CM ^ ” M w ft A A A A A Λ A. A * Λ A ’ A A A. ' CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CVI CM; r cm n 4 in π cm m -=f in - cm cn 4 m: so 4) ' t» 1 < « ° 8203728 -27-

Het soortelijk gevicht van de mortels bereid volgens de methoden A, B en C is veergegeven in fig. 13 en de cylinderpenetratie-eigenschappen zijn veergegeven in fig. 1U.

De mortel die vordt aangegeven door kromme B in fig. 1^, dat 5 vil zeggen de mortel die verd bereid volgens de voorkeursuit- voering van de onderhavige uitvinding, had een van meer dan 2,0, voor zover de S/C verhouding 1 /v3 bedroeg.

De percentages vaterafscheiding uit de mortels bereid volgens de methoden A, B en C zijn veergegeven in 10 fig. 15 tezamen met het percentage vaterafscheiding uit een mortel D met dezelfde samenstelling die volgens de stand van de techniek vas bereid. Zoals blijkt uit fig. 15 had de mortel die -was bereid volgens methode B, dat vil zeggen volgens de voorkeursmethode van de uitvinding, een sterk verminderd percen-15 tage vaterafscheiding. Er verd ook gevonden dat het beton- produkt dat verd vervaardigd uit deze mortel een hoger mechhnische sterkte had.

Voorbeeld 8

In dit voorbeeld verden betzelfde zand en cement 20 gebruikt als in voorbeeld 7 en het mengsel verd gekneed volgens de hiervoor beschreven methode B. De S/C verhouding had een constante tussenvaarde van 3,0. De mortels hadden de samenstelling veergegeven in tabel N en de hoeveelheid vater aan het oppervlak van de zanddeeltjes verd gevarieerd.

25 Tabel N

o S/C W/C W.j/C ingredienten per 1 m cement zand vater _____________ (kg) (kg) (kg) 3,0 68,0 2U,0 U68 1U0,U 318 30 De hoeveelheid vater op het oppervlak van het zand verd trapsgevijze, met trappen van 2 % gevarieerd van 0 (droog oppervlak) tot 14 %. De hoeveelheid oppervlaktevater verd ingesteld door het aanvezige oppervlakte vater gelijkmatig te verdelen door uitoefenen van een drukkracht en door daarna 8203728 - 28 - het ontbrekende water aan te vullen door de gevenste hoeveelheid oppervlaktewater op te spuiten.

De fysische eigenschappen van de volgens methode B bereide mortels en de gemiddelde dmksterkte van vormstukken 5 vervaardigd onder toepassing van deze mortels zijn weergegeven in de volgende tabel 0.

8203728 - 29 - to 05 χ ·ϋ

<0*0? OJ f-CO^OCM^i’-WO

#5 Q, **·«**<** rt) 2 f} O *“* «"" C\J *“* CJ -Sf *““ gw a onnmfnmcooom

ta C

4) tj « «? •H jS ^ vfl|Afr)Or^nvOfn S L s- **λλ*λ** g s Οτ-cvj-a-pncucnt-- a.j3 g wwwwwwww r! fflr-rVOrf-nn·

Lj « n Wt-WJW("1AK\ ai L »*«»«·»· ·»· p a 3 4<π-ί(η(θ(ηΛ4; οφ·η *- ir\ n ° j lAcoco

Mjd-p OJ CUVOOjf^VOOJCVJ

(f u »«.**·«· » jjttfi j- m -a· cn co m -a- -a- «3 ^ « « o) fi £ 5 (nmeo'-'CJi'm· S L r- COmiAWOW'i®

Μ $. WWWCIOIWWW

ο Η «Τ' Λ -: fi i-lAOlt-OkVOCO»- 15 ο °Β· νοΐΛΝθ(*ιο\οα C_i m τ-ι - * » * * ** * * ** ' r-*a W W«<nm«-(Mr* ; «If •rl •g u 'Τ' S «. B OJ OJ VO OJ Ον Μ ]Λ Ό 131- S iopi\owcowtn>- * g «w » · » * * · * · * · 5 T- a mcnojJtJtwojoj

« r- W

' ^

•j _i ; 01 <Ό Ο ΡΊ CO l~ ΙΛ CO

iH g - ·> «►·»-»·· » » *.

jg * fi 8 VO VO b— ΙΛ -it t“ t“ t— •rt tA w

H OJ

frlA _ VOfc η 0 : £ s ε = s ^ ε r ; PS *->

. H COr-VOIftVOdr'O

a'v. ownj-jwwn

• bo OJOJOJOJOJOJOJOJ

ffj \Λ fk g I» Λ Λ ^ Λ Λ

W OIWWWW WWW

u « .1 ::

Sf .

P

« f*%? ooooaoo · •i «: «' » »' * **·*: h pt doi-a-voooooij· · O ft i— *- rr ' · ο. o : 8203728 - 30 -

Er werd zo in alle gevallen een gemiddeld resultant verkregen. In het bijzonder als bet percentage oppervlakte- * water werd ingesteld op circa 6 %, was de mechanische sterkte van het produkt hoog. Het percentage waterafscheiding kan sterk 5 worden verlaagd als zand met een percentage oppervlaktewater van de orde'van 2 tot 10 % wordt gebruikt. Deze resultaten zijn weergegeven in fig. 16.

Voorbeeld 9

Er werd een cementmortel bereid met een samen-10 stelling zoals weergegeven in de volgende tabel P door mengen van cement, primair water en zand en daarna onderwerpen van het verkregen mengsel aan een eerste kneedbewerking gedurende 90 s, toevoegen van sscundair water (w) in een voldoende ioeveelheid om de uiteindelijke W/C verhouding in te stellen op 1 en 15 daarna onderwerpenvan het mengsel aan een tweede kneedbewerking gedurende 90 s.

Tabel P

V/C W^C S/C C S W

(%) (%)_(kg) (kg) (1) 20 5¾ 2k 2 619 1238 33k

De-fysische eigenschappen van de zo bereide mortel en de gemiddelde druksterkte van de vormstukken vervaardigd onder toepassing van deze mortel zijn vermeld in de volgende tabel Q. Deze tabel laat zien dat de mortel uitstekend in een 25 gewenste vorm was te brengen een klein percentage waterafecheiding te zien gaf en produkten oplevert met een Inge samendruksterkte.

8203728 - 31 - β Μ β> Μ L ϋ C0 ιΗ »-· <β » β ·} ® ο Qj (βοο ΙΑ 11 sw η β • © Φ «ΰ 4> » ΙΑ Ό Λ Λ " •Η J4 ·β -£ β φ «J η Φ 4» β 6- 60 Μ

A I

w .

η > *ο 60 ·Η

d © β Ρ 5V

60 ·Η σ Η β *0 β CU * '

φ +> ·Η Φ CJ

ρ β Φ ft si Φ Λ Ο ΕΗ Ο Ο Η ΙΑ h ® -a· φ © r- * Ρι ώ > *~ co"' ο Β νο · ο 8 ο r* ψ~ *ν. σ\ * 60 *

Β w W

© fc •rt ρ · ρη BJ t- β C0 u · 8 J· Ρ ^ Ον φι- 60 *: β — CV1 Φ Β *Η μ Ο t— φ : * β * · •β ΙΑ Ρ Ο Ον β CVJ W - •Η " Η ΙΑ ►» νο α Β ^ Λ " ϊ£ 60 t- « .«-» ΙΑ · ^ · ic'd. νο • 60 <Μ η μ oj «ι CVI ; - 8203728 - 32 -

Toen op de eonventionele vijze een mortel met dezelfde samenstelling als vermeld in tabel P verd bereid, was het percentage waterafscheiding na 3 uren 5,2 % en was de samendruksterkte van de vormstukken vervaardigd uit die mortel 5 7 dagen na het vervaardigen van de vormstukken 30,5 MPa en 28 dagen na het vervaardigen van de vormstukken 1*3,0 MPa. Voorbeeld 10

Er werd een "groene" beton bereid met de samenstelling vermeld in tabel R; in deze tabel geeft G de grove 10 toeslag aan die bestond uit gebroken stenen met FM s 6,1*3 en waarin S/a de verhouding van zand tot toeslag aangeeft. Voorts werd 0,02 % , berekend op het gewichb van cement, van een luchfc-meesleurmiddel (Ad), natriumresinaat, aan het groene beton toege-voegd.

15 Tabel R

W/C W^C S/a C S G W

(Z) (%) (kg) (kg) (kg) (1) 50 25 U6,l* 373 809 9**1 187

Het kneden vond volgens een van de twee volgende 20 methoden plaats: (B1) C + W1 —V S + G *—+ Ad (B2) C + Wt + S + G -> W2 + Ad ->

Pijlen geven een kneedbewerking aan gedurende 90 s. De kneedduur van de opeenvolgende trappen C + + S + G

25 van methode Bg bedroeg 120 s. De fysische eigenschappen van het verkregen groene beton en de gemiddelde samendruksterkte van betonnen voorwerpen vervaardigd uit deze groene beton zijn vermeld in de volgende tabel S.

8203728 <" · ’ ' -· ’ -T ... .,*:.... . . . ..

- 33 -

Tabel S

metbode zet- lucht percentage water- gemidd. samendruk- maat afscheiding {%) sterkte (MPa) (cm) (%) -- --—- 5 1 h 2 h 3 b. max, na 7 na 28 dagen dagen (Bij) 20,1 1,6 0,29 0,53 0,73 0,73 36,2 1*9,9 (B2) 19,0 1,1 0,28 0,58 0,78 0,78 33,2 Vr,1

Deze tabel laat zien dat het percentage water-af3cbeiding van deze groene beton zeer laag was en dat de mechanische 10 sterkte ran de betonnen vervaardigd onder toepassing ran deze groene betonprodokten boog was, Toen een "groene" beton met dezelfde samenstelling als vermeld in tabel H werd bereid onder kneden volgens de stand wan de techniek, bedroeg bet percentage wateraf-scheiding 3 uur na de bereiding 2,2 f en was de samendruksterkte van 15 de betonnen voorwerpen vervaardigd onder toepassing van die beton 7 dagen na de vervaardiging 22,0 MPa en 28 dagen na de vervaardiging 35,¾ MPa.

j 1 11 :.,v 8203728

Claims (10)

1. Werkvijze voor de bereiding van een gekneed mengsel, met bet kenmerk dat primair water wordt toegevoegd aan een poedervormig hydraulisch materiaal in een voldoende 5 hoeveelheid om een strengacbbige toe stand, een capillaire toestand of een dichtbij de capillaire toe stand liggende suspensietoe stand te verkrijgen, het zo gevormde mengsel aan een eerste kneedbewerking wordt onderworpen zodat klonten van het poeder worden verkleind, secundair water aan het geknede 10 mengsel wordt toegevoegd in een hoeveelheid zoals nodig is om een bepaalde water/cementverhouding van het mengsel te verier ij gen en dit mengsel aan een tweede kneedbewerking wordt onderworpen#

2. Werkvijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 15 dat de hoeveelheid primair water die aan het poedervormige lydrauli sc he materiaal wordt toegevoegd 15 tot 38 % bedraagt berekend op het gevieht van het poeder.

3. Werkvijze volgens conclusie 1, met het kenmerk. de hoeveelheid primair water zo wordt gekozen dat correspondeert 20 met de vooraf vastgestelde water/cementverhouding van het mengsel en dat de hoeveelheid secundair water zo wordt gekozen dat ze corre spondeert met een voorspellende hoeveelheid water die wordt afgeseheiden. b. Werkvijze volgens een der voorgaande 25 conclusies met het kenmerk. dat een fijne toeslag wordt opge- nomen na de eerste kneedbewerking en dat de hoeveelheid secundair water wordt bepaald, rekening houdend met de hoeveelheid water die aan de fijne toeslag is gehecht (geadsorbeerd).

5. Werkvijze volgens conclusie b9 met het kenmerk. 30 dat het secundaire water eh de fijne toeslag gelijktijdig in het mengsel wordt opgenomen na de eerste kneedbewerking, onder vorming van een mortel.

6. Werkvijze volgens conclusie met het kenmerk. dat de fijne toeslag in het mengsel wordt opgenomen tezamen 8203728 Γ» - 35 - met een grote toeslag onder vorming van een "groene" beton.

7· Werkvijze volgens een der voorgaande conclu-sies, met bet kenmerk, dat de eerste kneedbewerking vordt uitgevoerd in een eerste menger het door kneden in de eerste 5 menger gevormde geknede mengsel vordt overgebracht in een tweede menger yoor bet uitvoeren van de tweede kneedbewerking, een en ander zodanig dat oontinu gekneed mengsel vordt bereid. • 8. Werkvijze volgens een der voorgaande conclusies, met bet kenmerk. dat men aan het mengsel van water en bydraulisch 10 materiaai tijdens de eerste of tweede kneedbewerking een dehydra- teermiddel toevoegt.

9. Werkvijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk. dat de toeveelheid primair water bedraagt 30 tot l6 gev.J» van de totals toeveelheid water die nodig is 15 voor bet bereiden van bet geknede mengsel.

10. Werkvijze volgens conelusie 1-9, met het kenmerk. dat de fijne toeslag bestaat uit zand met een bepaalde toeveelheid aan de zanddeeltjes gehecht of geadsorbeerd water. 20 11, Werkvijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk. dat het secundaire water aan het geknede mengsel van primair water en fydraulisch materiaai vordt toegevoegd in de loop van een tijdsperiode van meer dan 10 % van de periode gedurende velke de tweede kneedbewerking 25 vordt uitgevoerd.

12. Werkvijze volgens conelusie kt met het kenmerk. dat na het opnemen van de fijne toeslag het zo gevormde mengsel vordt gekneed en daarna het secundaire water vordt toegevoegd en de tweede kneedbewerking vordt uitge-30 voerd.

13. Werkvijze volgens conelusie 6, met het kenmerk. dat na het opnemen van de fijne toeslag en de grove toeslag het zo verkregen mengsel vordt gekneed en daarna secundair water vordt toegevoegd, 8203728