NO144484B - Lavporoes aggregatholdig sementblanding. - Google Patents
Lavporoes aggregatholdig sementblanding. Download PDFInfo
- Publication number
- NO144484B NO144484B NO761346A NO761346A NO144484B NO 144484 B NO144484 B NO 144484B NO 761346 A NO761346 A NO 761346A NO 761346 A NO761346 A NO 761346A NO 144484 B NO144484 B NO 144484B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cement
- alkali
- water
- amount
- bicarbonate
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 94
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 26
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 55
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 27
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 13
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical group [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 claims description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 18
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 15
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 13
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 13
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 description 6
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical class OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000001669 calcium Chemical class 0.000 description 1
- 229920005551 calcium lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004572 hydraulic lime Substances 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011412 natural cement Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
- C04B2111/1018—Gypsum free or very low gypsum content cement compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en- lavporøs aggregatholdig sementblanding. Mere spesielt angår oppfinnelsen en lavporøs sement som er fremstilt fra en gipsfri hydraulisk sement som inkluderer alkalibikarbonater og lignosulfonater og som gir sementpastaer med en utvidet avsetningstid, redusert ekspansjon på grunn av alkaliaggregatreaksjoner og andre fordeler.
Sementer fremstilles ved kalsinering; av egnede rå-stoffer, generelt en blanding av kalkholdige og leireholdige stoffer, for å fremstille en sintret "klinker". Portlandtyper er langt de viktigste sementer på basis av den fremstile mengde..
Klinkeren blandes hensiktsmessig med en liten mengde gips, dvs. opptil 9%, og males, vanligvis i en eller annen form for.kule- \ mølle, til en fint oppdelt tilstand med et relativt stort'overflateareal for å få den ferdige sement.
Den oppmalte klinker inneholdende gips blandes med
en egnet mengde vann for å danne- en pasta. Riktig fremstilte sementpastaer avsetter seg i løpet av et par timer og herder der- - etter langsomt. Sementpastaer kombineres med aggregater, enten fine aggregater eller sand for å fremstille mørtel eller større aggregater som grus, sten og lignende for å fremstilTe betong. Pastaen virker som sementerende materiale og sammensetningen har
en avgjørende virkning på styrken og andre egenskaper for den resulterende mørtel eller betong.
En av hovedfaktorene som bestemmer egenskapene
for herdede sementpastaer og derved også for mørtel og betong,
er forholdet mellom vann og sement i den friske blanding. Jo lavere forholdet mellom vann og sement er, jo høyere er styrken,
jo lavere er krympingen og jo bedre er frost og korrosjonsmot-
standsevnen. ' Ønskeligheten av å ha et lavt vann-sementforhold,
i vanlig praksis er dette mellom 0,4 og 0,6, er å oppnå en betong eller en mørtel med en minimal .krymping og en øket sluttstyrke .■ Imidlertid er en enkel reduksjon av vann-sementforholdet for vanlige Portlandsementer ikke svaret.
Selvom en reduksjon av vanninnholdet forbedrer egenskapene for den herdede sement, kan dette beklageligvis kun benyttes i en begrenset grad da en reduksjon av vanninnholdet samtidig resulterer i en dårligere bearbeidbarhet av betongblandingen. Kravene til tilstrekkelig bearbeidbarhet for den friske betongblanding er grunnen til det faktum at vanninnholdet for betongblandinger som vanligvis benyttes, ligger langt over den mengde som er nødvendig for total hydratisering av sementen.
Mens mengden av vann som er nødvendig for total hydratisering av sementen er fastslått til å ligge omkring 22-23$, er den minste mengde vann som benyttes ved vanlig betong, i nærheten av 40$ og vanligvis mellom 45 og 80%.
Selv ved bruk av vanlige midler for reduksjon" av vanninnholdet (vanligvis lignosulfonat fra brukte sulfittkokevæs-ker) er det kun mulig med en reduksjon av tilsatt vann på 10%. Det vann som blir tilbake i betongblandingen fremstilt fra vanlig sement, er fremdeles langt over de krav som er nødvendig for total' hydratisering av sementen. Hvis således vanninnholdet skal reduseres ytterligere uten forringelse av bearbeidbarheten eller uten å innføre andre forringende faktorer, vil en betydelig gevinst i styrke og en forbedring av enkelte andre egenskaper for den herdede betong kunne oppnås.
Man har lenge forsøkt å fremstille lavporøse sementer ved reduksjon av forholdet mellom vann og sement. US-patent nr. 2.174.051 beskriver f.eks. at en økning i styrken oppnås med et lavt forhold mellom vann og sement og at visse organiske forbindelser slik som vinsyre, sitronsyre o.l. kan tilsettes for å redusere avbindingstiden.
US-patent nr. 2.374.581 beskriver at en liten mengde vinsyre, tartrater og bikarbonater kan tilsettes til vanlig (gipsholdig) Portlandsement ved vanlige forhold mellom vann og sement for å forsinke avbindingshastigheten ved høye tempera-turer ved sementering av oljebrønner.
US-patent nr. 2.646.360 beskriver at et alkali-metall- eller jordalkaiimetall-ligninsulfonat og et alkalimetall-salt av en uorganisk syre (f.eks. natriumkarbonat) kan tilsettes; til en gipsholdig sementoppslemming for å redusere vanntapet og således den mengde av vann som trenges til å begynne med.
US-patent nr. 3.118.779 beskriver på den annen side at natriumbikarbonat når dette tilsettes til en Portlandsement-type III (inneholdende gips) uten at lignin er tilstede, virker dette som en akselerator.
US-patent nr. 3.689.296 beskriver at formaldehyd-modifiserte kalsiumlignosulfonater kan benyttes i Portlandsementer for å erstatte all eller en del av den gips som vanligvis tilsettes og at mengden av vann som er nødvendig for en blanding med en gitt fluiditetsgrad reduseres.
US-patent nr. 3.689.294 beskriver nyere forsøk på å fremstille lavporøse sementer ved oppmaling av sementer av Portland-typen uten gips til et spesifikt overflateareal til mellom 6000 og 900-0 Blaine (cm /g) og blanding med'alkali- eller jordalkalilignosulfonat, alkalikarbonat og vann.
US-patent nr. 3-782.984 beskriver at tilsetningen av 0t5%- 5% sure alkalimetallkarbonater til sementer av Portland-typen akselererer avbindingstiden.
Den franske publikasjon "Les Adj uvants Du Ciment", av Albert Joisel (Soisy, Frankrike 1973, utgitt av forfatteren) beskriver på side 102, at natriumbikarbonat i vanlig Portlandsement er en forsinker og på side 132 at natriumbikarbonat kan tilsettes til Portlandsement sammen med gips på vanlig måte.
Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en forbedret lavporøs frittflytende og aggregatholdig sementblanding ved innarbeiding av natriumbikarbonat som additiv.
Oppfinnelsen angår således, en sementblanding som karakteriseres ved at den omfatter: (a) en Portlandsement med en Blainefinhet på over 3500 som ikke inneholder kalsiumsulfat, (b) alkalibikarbonat i en mengde fra 0,1 - 2, 0%, beregnet på vekten av den tørre oppmalte sement, og (c) et alkali- eller jordalkalilignosulfonat eller - sulfonert lignin i en mengde fra 0,1 - 1, 0%, beregnet på vekten av den tørre oppmalte sement,
hvilken aggregatholdig sementblanding er opparbeidet til et vann-sementforhold på mellom 0,4 og 0,2.
Sementblandingen ifølge oppfinnelsen fremstilles ved kombinering av oppmalt hydraulisk sement uten gips med fra 0,1 til omkring 1, 0% av et alkali- eller jordalkalilignosulfonat eller sulfonert lignin, og med 0,1-2,0$ alkalibikarbonat sammen med 20-40$ vann. I en alternativ utførelsesform blandes alkalibikarbonat med sementen og ligninet tilsettes til blandings-vannet hvoretter de to blandinger kombineres. I ytterligere en utførelsesform av fremgangsmåten blir ligninet blandet med sement mens alkalibikarbonat tilsettes til vannet og deretter blir de to blandinger blandet sammen. I ytterligere en utførelsesform blir lignin, bikarbonat og vann blandet sammen før kombinering med oppmalt sement. Disse fremgangsmåter viser ønskeligheten av å bruke alkalibikarbonater i lavporøse sementer i stedet for alkalikarbonater.
Foreliggende oppfinnelse er anvendelig på sementer av typen "hydrauliske sementer". Disse omfatter, men er ikke begrenset til Portlandsementer, naturlige sementer, hvite sementer, aluminiumsementer, "grappies cements", hydraulisk kalk og puzzolan-sementer inkludert de som stammer fra industrielle slagg. Den hydrauliske'sement som oftes benyttes er Portlandsement. Klinker a<y> den ovenfor angitte type oppmales til 3500 cm /g (Blaine) og finere, f.eks. opptil 9000 cm<2>/g.
For å understøtte oppnåelse av den ønskede finhet er det vanelig praksis i sementindustrien å benytte oppmalingshjelpemidler som øker effektiviteten ved malingen. Tilfredsstill-ende oppmalingshjelpemidler inkluderer blant andre vannoppløse-lige polyoler slik som etylenglykoler, polyetylenglykoler såvel som andre vannoppløselige dioler. Oppmalingshjelpemidlene tilsettes vanligvis til klinkeren i en mengde på fra 0,005$-l30$, beregnet på vekten av sementen,.og den oppmalte sement kan om-fatte en inhibitor for klumpdannelse ved pakking. Ytterligere eksempler på oppmalingshjelpemidler kan finnes i de amerikanske patenter nr. 3.615.785 og 3.689.294. Selvom oppmalingshjelpemidler typisk benyttes ved fremstilling av sementen utgjør de ingen del av foreliggende oppfinnelse.
Fremstilling av sementblandinger starter således med en oppmalt hydraulisk sement uten gisp. Ifølge oppfinnelsen kan lavporøse mørtler og betonger lages, fra sementpastaen. Slik uttrykket heri benyttes er uttrykket "lavporøs" sement definert som en frittflytende og bearbeidbar seraentpasta med et vann/sement (v/s)-forhold på under 0,4 og ned til 0,2, med bearbeidbare mørtler og betonger fortrinnsvis fra 0,35 og ned til 0,25.
Den hydrauliske sement uten gips kombineres i en utførelsesform av fremgangsmåten med 0,1$ til omkring 1,0$, fortrinnsvis 0,3$-0,8$, beregnet på vekten av den tørre oppmalte sement, av et alkali- eller jordalkalilignosulfonat eller jord-alkalisulfonert ligning. Lignosulfonatene oppnås som biprodukter fra sulfittkoking av trematerialer. Spillvæskene fra slike massekokingsprosesser inneholder store mengder lignin og lignin-produkter i forbindelse med andre materialer. De sulfonerte ligniner fremstilles på den annen side ved omsetning av ligniner som oppnås fra alkalimassekoking, sur hydrolyse eller andre kjente gjenvinningsprosesser med;et uorganisk sulfitt, f.eks. natrium-sulfitt, hvorved sulfonatgrupper tilsettes til ligninet. For bruk ifølge oppfinnelsen kan en hvilken som helst av de forskjellige vannoppløselige sulfonerte ligniner eller lignosulfonater benyttes. Det er imidlertid foretrukket å benytte sulfonerte ligniner som er frie for karbohydratstoffer. Sulfonerte ligniner som oppnås fra reaksjonen mellom sulfitter og alkalilignin inneholder ikke noen betydelig mengde av disse karbohydrater og kan dermed benyttes som de. er. De sulfonerte ligniner kan omdannes til vannoppløselige jordalkalisalter og benyttes som sådanne slik som beskrevet i US-patent nr. 2.141.570.
I en alternativ utførelsesform av prosessen kan
det sulfonerte lignin kombineres med den oppmalte sement eller med blandevannet eller en. del av det sulfonerte lignin kan tilsettes til sementen og en del tilsettes til blandevannet. Det bemerkes ingen vesentlige, forskjeller i resultatene når man bruker disse fremgangsmåter. Derfor kan en del av ligninet kombineres med den oppmalte.sement og den gjenværende andel tilsettes til blandevannet.
Et alkalibikarbonat i en mengde på 0,3-2,0%, fortrinnsvis 0,7-1,5$, beregnet på vektbasis av den tørre sement, benyttes. Natriumbikarbonat er foretrukket. Det er uviktig hvordan bikarbonatet tilsettes, dette kan f.eks. skje ved regulær innarbeiding av et bikarbonat eller ved å tilsette soda og deretter karbonere. Det er funnet at når alkalibikarbonatet benyttes, oppnås det en uventet økning i avbindingstiden og bearbeidbarheten i forhold til det som oppnås når det benyttes alkalikarbonat, ved vann-sementforhold under 0,4. Det er også funnet at når alkalibikarbonat tilsettes til' sementen oppnås det en uventet økning i avbindingstid og bearbeidbarhet i forhold til alkalikarbonat. Ennu mer overraskende er det funnet at når alkalibikarbonatet oppløses i blandevann oppnås det ennu bedre resultater med henblikk på regulering av avbindingstiden og den forbed-rede fluiditet enn når det benyttes andre blandesekvenser. Mengden av vann som benyttes er 20-40 vekt-$, beregnet på vekten av tørr sement, eller et vann-sementforhold på 0,4-0,2. Måten på hvilken bikarbonatet kombineres med vann kan variere. Por eksempel kan bikarbonat tilsettes som sådant eller man kan tilsette soda og deretter karbonere.
Det kan også i enkelte tilfelle være ønskelig å tilsette en tredje komponent til det lavporøse system for å oppnå en vesentlig forlengelse av den plastiske periode for mørtler og betonger mens de fremdeles har tilstrekkelige kompresjons-"styrker etter 1 dag. Disse komponenter benyttes i små mengder, f.eks. 0,1-0,2$, og hører primært til to typer materialer; overflateaktive stoffer og konvensjonelle vannreduksjonsmidler/av-bindingsforsinkere. Anioniske overflateaktive stoffer kan om-fatte natriumsaltet av sulfonert alkalidifenyloksyd mens ikke-ioniske overflateaktive stoffer omfatter polyetylenglykol o.l. Stoffer av denne type omfatter karbohydrater slik som tremelasse, sukrose, dekstrose og hydroksysyrer slik som natriumgluconat. Typiske luftfjerningsmidler slik som tributylfosfat kan også med fordel benyttes i lavporøse systemer.
Et annet viktig trekk ved oppfinnelsen er at det ble funnet at tilsetningen av alkalibikarbonat i det vesentlige reduserer muligheten for alkaliaggregatreaksjonen som inntrer når alkali (NaOH) dannes i sementen. Den potensielle ekspansjon som kan opptre når man benytter alkalikarbonat og bikarbonat i lavporøse systemer, ble målt ved bruk av et sterkt reaktivt aggregat (knust pyrexglass) ifølge den fremgangsmåte som er angitt i A.S.T.M. C-227. Resultatene viste en redusert ekspansjon for en lavporøs mørtel fremstilt med NaHCO^ sammenlignet med en ekvivalent Na2C0^. I tillegg reduserer små mengder (0,05-1,5$) litiumsalter.ekspansjonen både for alkalikarbonat og bikarbonat inneholdende lavporøse pyrexglassmørtler.
De forskjellige kombinasjoner av additiver og blandesekvenser overflødiggjør behovet for tilsetning av gips og gir en frittflytende, bearbeidbar og lavporøs sementpasta med en utvidet og regulerbar avbindingstid. De overlegne resultater som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse er helt uventet ved fremstilling av lavporøse sementblandinger sett i lys av teknikkens stand. Slik det er angitt ovenfor, har hver av additi-vene tidligere vært brukt i gipsholdige sementer av Portland-typen, men ingen av produktene som oppnås ifølge teknikkens stand når opp mot det ytelsesnivå som oppnås ved de lavporøse sementblandinger ifølge foreliggende oppfinnelse.
Oppfinnelsen skal belyses nærmere i de følgende eksempler.
Eksempel 1
Dette eksempel viser den utvidede avbindingstid for en sementblanding ved bruk av alkalibikarbonat i. stedet for alkalikarbonat. En type I Portlandsementklinker oppmalt til - 5,075 cm <2> /g (A.S.T.M. C-204) med følgende analyse ble benyttet i dette eksempel:
Forandringen i fysikalske egenskaper (avbindingstiden er den mest bemerkelsesverdige) for sementpastaer som benytter alkalikarbonater og alkalibikarbonater er angitt i tabell 1. Mengden av sulfonert ligning ble holdt konstant ved 0,45 vekt-% beregnet på sementen, og vann-sementforholdet var 0,25. Mengden alkalikarbonat ble justert for å gi et ekvivalent molforhold CO^.
Resultatene i tabell I viser økningen i avbindingstiden og en overlegen 7-dags kompresjonsstyrke for bikarbonatsystemer i forhold til karbonatsystemer.
Eksempel 2
Dette eksempel viser forlengelsen av avbindingstiden for sementpastaer som benytter alkalibikarbonat i stedet for alkalikarbonat og viser spesielle blandesekvenser sammenlignet med andre blandeskjemaer som benytter de samme stoffer.. Det ble i dette eksempel benyttet en type I Portlandsement-klinker oppmalt til 5, 075 cm 2/g CA.S..T.M. C-204).
Forandringen i de fysikalske egenskaper (avbindingstiden er den mest bemerkelsesverdige) for sementpastaene som-, benytter alkalikarbonater og alkalibikarbonater ved bruk av de to blandeskj.emaer er vist i tabell II.
De blandingsskjemaer som er angitt i tabell I angir blanding av alle komponentene innen en parantes og deretter blanding med den neste komponent eller komponenter. For-søkene 4 og 8 som viser en utførelsesform beskriver således blanding av sementen (S) med et sulfonert alkalilignin (LS)
og blanding av alkalibikarbonatet. (AC) med vann (V) og deretter sammenblanding av disse. Forsøkene med ulike nummere sammenlig-ner bruken av et alkalikarbonat mens de gjenværende forsøk illustrerer andre blandesekvenser. Mengden av sulfonert lignin ble holdt konstant ved 0,45 vekt-% basert på vekten av sementen og vann-sementforholder var 0,25. Mengden alkalikarbonat ble justert for å gi en ekvivalent molmengde CO^ i alle eksemplene.
Resultatene i forsøk 4 og 8 i tabell II viser klart-
den uventede økning i avbindingstiden for bikarbonatsystemer i forhold til karbonatsystemer og betydelige ytterligere fordeler ved oppløsning av bikarbonatene i vann uten at de andre egen-
skaper påvirkes vesentlig (flyt og kompresjonsstyrke).
Eksempel . 3
Dette eksempel viser at det sulfonerte lignin kan tørrblandes eller oppløses i blandevannet. I dette eksempel ble en andel av klinkeren fra eks. 1 oppmalt til en Blaineoverflate på 4,525 cm 2/g. De blandingsskjemaer som er angitt i tabell III
angir som tidligere at alle komponenter innen en parantes førs/t
sammenblandes og deretter skjer iblanding av neste komponent.
Por eksempel angir forsøk nr. li tabell III blandingen av sementen (S), det sulfonerte alkalilignin (LS) og alkalikarbonat (AC), i dette forsøk var alkalikarbonatet natriumbikarbonat, og deretter iblanding av vann. Mengden av sulfonert lignin ble holdt konstant på 0,35 vekt-55, beregnet på sementen, og vann-sementforholdet var 0,25.
De i tabell II angitte data viser klart at det sulfonerte lignin kan tilsettes enten til blandevannet eller tørrblandes med sementen uten vesentlig forandring av pastaegen-skapene.
Eksempel 4
Dette eksempel viser ytterligere de overlegne lavporøse sementpastaer som fremstilles ved bruk av NaHCO^ i stedet for Na2C0^ fra oppmalt sement med varierende overflate-aréaler ved anvendelse av type I klinkere fra forskjellige kilder. Tabell IV viser de sammenligningsvise lengre avbindings-tider og høyere 7--dags kompresjonsstyrker for NaHCO^ lavporøse sementsystemer. Vann-sementforholdet var 0,25 i hvert forsøk. Mengden alkalikarbonat ble justert for å gi omtrent ekvivalente molmengder CO^ for hver klinker ved hvert overflateareal.
Eksempel 5 Dette eksempel viser at oppmalt sement- med forskjellige overflatearealer og fra forskjellige kilder andre ■ enn eks i 1. kan anvendes. Klinkerne B og C er type I Portlandsementklinkeré fra to forskjellige kilder. Forholdet vann-sement er 0,25-.i,'alle tilfeller. : ' :'
Tabell V viser at det ikke bemerkes noen vesentlige forskjeller når man anvender klinkere fra forskjellige kilder eller klinkere oppmalt til forskjellige spesifikke overflatearealer.
Eksempel 6
Bruken av alkalibikarbonater i stedet for alkalikarbonat er forbedrer også fluiditeten i tilfeller der det opp-trer marginalfluiditet. Tilsetningen av alkalibikarbonat til blandevannet gir også forbedret flyt.- Eksempelene i tabell VI viser disse punkter der 0,^ 5% sulfonert alkalilignin og en ekvimolar mengde CO^ ble benyttet sammen med malt klinker A og 0,50$ sulfonert alkalilignin og en ekvimolar mengde CO^ ble benyttet med malt klinker B.
Disse resultater viser at sementpastaer fremstilt
ved oppmalte klinkere uten gips, men ved bruk av natriumbikarbonat, hadde overlegne flytegenskaper i forhold til de som ble fremstilt ved bruk av natriumkarbonat.
Eksempel 7
Forlengelsen av avbindingstidene v.ed bruk. av.bikarbonater er også observert hvis lignosulfonater isolert .'fra sulfittspillvæsker benyttes. De totale egenskaper er imidlertid overlegne hvis sulfonerte alkaliligniner benyttes..'.''.'■
Eksempel 8
Dette eksempel,viser klart at en lavporøs oppmalt pyrexglassmørtel fremstilt med NaHCO^ ekspanderer betydelig mindre, sammenlignet med tilsvarende lavporøse mørtler ved bruk av Na2C0j. Prøvene C-l og C-2 i tabell VIII viser den reduserte l4.-dags og 28.-dags ekspansjon som observeres når ¥1^ 2^^^ er-stattes med NaHCO-j (med ekvimolar mengde C0~) i den lavporøse pyrexglassmørtel ved å følge den fremgangsmåte som angis i A.S.T.M.
C-227. Prøvene C-3 og C-4 viser en betydelig redusert ekspansjon både for NaHCO^ og Na^ ®?, lavporøse systemer når et litiumsalt (L^CQj) innarbeides i den oppmalte pyrexmø.rtel. Disse resultater illustrerer den reduserte ekspansjon for en lavporøs pyrexmørtel når man erstatter et alkalikarbonat med et alkalibikarbonat og også en redusert ekspansjon i begge tilfelle når et litiumkar-bonat innarbeides i blandingen.
Eksempel 9
Dette eksempel tjener til å illustrere styrke-egenskapene for lavporøse mørtler oppnådd ved bruk av gjen-standen ifølge oppfinnelsen ved akseptable vann-sementforhold . Mørtlen ble fremstilt ved å benytte 2,25 deler av fin sand pr. en del sement.
Resultatene viser at de gode styrkeegenskaper opp-rettholdes for de lavporøse aggregat holdige blandinger.
Claims (2)
1. Lavporøs aggregatholdig sementblanding, karakterisert ved at den omfatter: (a) en Portlandsement med en Blainefinhet på over 3500 som ikke inneholder kalsiumsulfat, (b) alkalibikarbonat i en mengde fra 0,1 - 2,0$, beregnet på vekten av den tørre oppmalte sement, og (c) et alkali- eller jordalkalilignosulfonat eller - sulfonert lignin i en mengde fra 0,1 - 1, 0%, beregnet på vekten av den tørre oppmalte sement,
hvilken aggregatholdig sementblanding er opparbeidet til et vann-sementforhold på mellom 0,4 og 0,2.
2. Aggregatholdig sementblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at alkalibikarbonatet er natriumbikarbonat og er tilstede i en mengde fra 0,7 - 1, 5%,
og at ligninet er et alkalilignin og er tilstede i en mengde fra 0,3 - 0, 8%.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/569,986 US3960582A (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | Low porosity cement and process for producing same |
| US05/570,014 US3959004A (en) | 1975-04-21 | 1975-04-21 | Process for producing low porosity cement |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO761346L NO761346L (no) | 1976-10-22 |
| NO144484B true NO144484B (no) | 1981-06-01 |
| NO144484C NO144484C (no) | 1981-09-09 |
Family
ID=27075198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO761346A NO144484C (no) | 1975-04-21 | 1976-04-21 | Lavporoes aggregatholdig sementblanding. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS51138715A (no) |
| CH (1) | CH628008A5 (no) |
| DE (1) | DE2616170A1 (no) |
| DK (1) | DK156876A (no) |
| ES (1) | ES447165A1 (no) |
| FI (1) | FI761072A (no) |
| FR (1) | FR2308604A1 (no) |
| GB (1) | GB1498330A (no) |
| IT (1) | IT1192126B (no) |
| NL (1) | NL7604211A (no) |
| NO (1) | NO144484C (no) |
| SE (1) | SE7604284L (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI790180A (fi) * | 1978-01-30 | 1979-07-31 | Holmen Gmbh | Flytmedel foer betong och bruk samt foerfarande foer dess framstaellning |
| GR68405B (no) * | 1979-05-31 | 1981-12-29 | Flowcon Oy | |
| JPS57100968A (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-23 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Manufacture of formed body using steel slag as bonding material |
| AT379139B (de) * | 1982-07-07 | 1985-11-25 | Terranova Ind Gmbh | Verwendung eines trockenmoertels als entfeuchtungsputz |
| DE3912251A1 (de) * | 1989-04-14 | 1990-10-18 | Ortlepp Wolfgang | Schwindungsarmer anorganischer baustoff |
| DE4242107C1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-06-01 | Heidelberger Zement Ag | Schnellerhärtende Bindemittelmischung und deren Verwendung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2038666A5 (en) * | 1969-03-21 | 1971-01-08 | Alsace Mines Potasse | Improved mortars and concretes |
| US3689294A (en) * | 1971-06-14 | 1972-09-05 | Stephen Braunauer | Portland cement compositions and method |
| GB1464160A (en) * | 1974-06-14 | 1977-02-09 | Ass Portland Cement | Rapid hardening cement |
-
1976
- 1976-03-31 DK DK156876A patent/DK156876A/da not_active IP Right Cessation
- 1976-04-06 GB GB13894/76A patent/GB1498330A/en not_active Expired
- 1976-04-12 SE SE7604284A patent/SE7604284L/xx unknown
- 1976-04-13 DE DE19762616170 patent/DE2616170A1/de not_active Withdrawn
- 1976-04-20 FI FI761072A patent/FI761072A/fi not_active Application Discontinuation
- 1976-04-20 ES ES447165A patent/ES447165A1/es not_active Expired
- 1976-04-21 JP JP51046087A patent/JPS51138715A/ja active Granted
- 1976-04-21 FR FR7611744A patent/FR2308604A1/fr active Granted
- 1976-04-21 IT IT22492/76A patent/IT1192126B/it active
- 1976-04-21 NO NO761346A patent/NO144484C/no unknown
- 1976-04-21 NL NL7604211A patent/NL7604211A/xx unknown
- 1976-04-21 CH CH499276A patent/CH628008A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK156876A (da) | 1976-10-22 |
| SE7604284L (sv) | 1976-10-22 |
| CH628008A5 (en) | 1982-02-15 |
| JPS51138715A (en) | 1976-11-30 |
| NO761346L (no) | 1976-10-22 |
| NL7604211A (nl) | 1976-10-25 |
| NO144484C (no) | 1981-09-09 |
| DE2616170A1 (de) | 1976-11-04 |
| FR2308604B1 (no) | 1981-09-25 |
| FI761072A (no) | 1976-10-22 |
| ES447165A1 (es) | 1977-11-16 |
| IT1192126B (it) | 1988-03-31 |
| GB1498330A (en) | 1978-01-18 |
| AU1258976A (en) | 1977-10-06 |
| JPS5410967B2 (no) | 1979-05-11 |
| FR2308604A1 (fr) | 1976-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI115298B (fi) | Sementtikoostumus | |
| CA1129444A (en) | Portland cement fly ash aggregate concretes | |
| EP1532080B1 (en) | A method for providing very fast setting cementitious compositions | |
| US4350533A (en) | High early strength cement | |
| US4032353A (en) | Low porosity aggregate-containing cement composition and process for producing same | |
| AU2014317429B2 (en) | Calcium sulfoaluminate composite binders | |
| US3232777A (en) | Cementitious composition and method of preparation | |
| EP0181739A1 (en) | Settable cementitious compositions | |
| AU2014317428B2 (en) | Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound | |
| CN112919854A (zh) | 煤基固废地聚物胶凝材料及其制备方法 | |
| EP0286396B1 (en) | Cementitious compositions | |
| US3960582A (en) | Low porosity cement and process for producing same | |
| US3959004A (en) | Process for producing low porosity cement | |
| NO860618L (no) | Organiske forbindelser for sementblandinger. | |
| US20140144350A1 (en) | Hydraulic binder | |
| CS276229B6 (en) | Composite gypsum-free portland cement | |
| NO144484B (no) | Lavporoes aggregatholdig sementblanding. | |
| CZ9903980A3 (cs) | Sloľení velmi rychle tuhnoucího hydraulického pojiva | |
| KR940011451B1 (ko) | 고강도 초저발열 시멘트의 조성물 | |
| CN110981257B (zh) | 一种基于三水碳酸镁的无碱无氯混凝土速凝剂 | |
| CA1275425C (en) | Set accelerating and early-strength enhancing admixtures for concrete compositions | |
| JP2020093940A (ja) | セメント混和材及びそれを用いたコンクリート | |
| WO2019086489A1 (en) | Corn steep liquor as an admixture for mineral suspensions | |
| JPH11130499A (ja) | 吹付材用セメント組成物とその吹付施工方法 | |
| SU1754690A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени строительных конструкций |