SE439918C - Cementbruk och/eller betong samt foerfarande foer framstaellning av bruket och/eller betongen - Google Patents

Description

3506039-2 Volymen av dessa porer bestäms enbart av gelens volym och år helt oberoende av utgångsvattencementtalet. Gelporerna är framförallt bestämmande För krypningen.

Utöver de nämnda porerna ingår luftporer, som bzldas vid blandningen. De kan vara naturliga s k komprimeringsporer uch avsiktligt tillförda porer. Den naturliga luftporhalten i betong. som erhålles då inga speciella åtgärder vidtas uppgår I-till 1,0-3,51. Avsiktligt skapade luftporer kan åstadkommas på många olika sätt. såväl mekanismer som prinuiper ïanns beskrivna 1 litteraturen. under hârdningen sker ett antal kemiska reaktioner. varvid bl.a. vatten bortgår via kapillärsystemet. Den färdiga betongen har således ett kapillärsystem. som genom att väggarna år hydrofila. kan ta upp vatten. I vissa fall kan det vara till nackdel; t.ex. genom att vattnet i kapillärerna fryser vid låga temperaturer och åstadkommer sonderfall av betongen. Detta ger problem med långtidshållfastheten hos betong. speciellt i kall och fuktig miljö och vid marin användning.

Det är tidigare känt genom SE-B-761451B~4 (publ. nr. k1ß.?3ñ , 7E1451B~2 (pbbl. nr. 418.852) Och 81U04B9~? (publ. nr. 420.595) att man genom inblandning av små mängder (0.2-5%) av en polymerdispersion i cementbruk kan framställa ett bruk med låg densitet (1200-2000 kg/m ). Det beror på att polymer» dispersionen vid inblandning i bruket stabiliserar luftporer.

Polymerdispersionen ifråga innehåller en hydrofnb komponent bestående av t.ex. akrylat~ eller metakrylatmonomernr, styren eller butadien och en icke jonisk tensld eller en hydrofíl komponent bestående av en eteniskt omättad polymeriserbar förening.

I den brittiska patentskriften 1.159.377 besklivs ett cement» bruk för samanfogning av byggnadselement. Framställning av betong nämns överhuvudtaget inte. I cementbruket inblandas 83Û6Û39~2 ukryl¿kry14ter med upp till 18 kolatomer lång uïkylkedgx, varvid ntylakrylat furedras. Fffekten mv flfnnn .unlandn-ng fiágs vara att uka bruketfi bindnLngnfurm3g«.

Umnlmnninïßnu nndamål nch viktiqaste kànneteukwn Åndamålut mod föreliggande uppfinning är att fistddkwmma Ht! fømunthxnß nun/eller en normalbetnng »um nFfer h¿¿qning har nntydlLgt wvdunvxad vattænupptagningsfnrmfiga nrn daxmwd hdllw beutandjghet än ett på vanligt sätt fram$1uLlt rnmenrhruk. Han zk»]~ härvud undvika inblandning uv extra Luft i bruket.

Detta har enligt uppfinningen âstadkomm¿tb genom »tf unmvnt- bruket onh/vller betongen räknat på den ingåvndv cemwnrmangden lnnßhšller 0,2"10 vikts Z av en pulymerd¿spursifln beutïflndw Av pnlymerparïiklar Jnnehållande nn eller ¥lera pn!ymnxwr ur grunpærna flkrylmonomærer, metakrylmonnmsrvr uch :tyren uumh 1 1% Z Iahnnt pfi den tmtnala mnnumermängden av ~!L mwixhrylnl med en a1Lfak1sk sinwkedju med 12 elLer flera knlatumwz.

.Wuwflgunflssfl » ß_l.<_rl.v.fl_i..l , Tiilsatzan av pulymexdisperßiunen mwdrür att små h4d.n|nhJ polymærpartLklar från dispersiannn ansamlas i väggarna på kapjlïärvr man purer och ger dem en hydrnFuh samtidigt som kapi1lär~ och porsyatemæt stabiliseras mvh upp- hyggnaden mndifleras. På så vis minskas vattanupptagningvn ouh därlgenom r¿sken fór skador förorsakade av vatten, walt och iskristaller. Hittills kända tillsatsmedel för att förhlndra luftporbildning ger i allmänhet inte repruducerbar kapillár- oßh poratruktur, vilket är av star betydejnw för hntnngs bestandighæt.

Pnlymereïnn vn1LgL Hppfínningwn Fr4mutäL1u qflnum Ldnd» fwhniker Fn: umu]s¿nnspu1ymer1fiat1mn. För att mLn>ka Lulinn h1Jndn1nq«n L cementhrukøt måstv emellertid munqdwn tensLn hålLas ïåq, lampligen undær 3 Z . För aft ändå flrhílla smï parL1k«1wturJeknr tillwätkfl J den pnlvmerlflwrundfl mnnnmwr 8306039-2 blandningen en hydrofil monomer såsom akrylsyrd, mnt¿1kfV1S“YJ eller akrylamid. Dessa tenderar att samla sig på dispersion» partiklarnas yta och stabiliserar på så sätt partlklarna.

Lamplig mängd hydrafil monomer är 1f10 Z. Givetvis kan också kombinationr av hydrofila monomerer användas.

Den hydrofoba delen av polymerpartiklarna utgöres av polymer kædjur, erhållna genom polymerisutlnn av ahrylater. metakrylatnr. styren och liknande kommersiellt tiligängllga monomerer. Speciellt goda resultat erhålles när metakrylat med lång alifatisk sidnkedja användes. Ett föredraget exempel på an sådan är stearylmetakrylat. som i en mängd av 1 - 15 Z eller företrädesvis 2 -10 Z ger en betydande minskning av vabtenupptagningen och stabilisering av duftporsystæmet.

Exemgel 1 I en 1~liters polymerisationskolv med slipat lock sat adws 493 ml vatten. 1 g ammoniumpersulfat, 1 g natriumbísulflf fiom íniliatorsystem samt hälften av en monomerblandning som bestod av 40 Z metylmetakrylatï 50 Z hutylakrylat, 5 Z akrylsyra och 5 Z stearylmetakrylat: tillsamman 230 ml.

Pn1ymerLsat1unßn utFördes under kvâvgds, mfld omrörning och vld vn tempsratur av 50 C. Efter en halvtimmen leaktion tillsattes den andra hälften av monomerblandningen drnppvla under en halvtimme. Efter 4 timma: var reaktionen fullständig.

Provkroppar Framställdes enligt standard ANSI/ASTM 305- G5 av cementhruk innehållande 1 Z av cementets vikt pulymur (raLnaL som torr pnlymer). Efter härdning under vatLen 20 d màttua hållfasthef, lufhhalt, vattenupptagning och {rnsLheslandigh~L.

Bóydraghållfustheten var 7,5 MPa. tryßkhållfastheten 49,5 MP4, vilket skall jámföras med 7,4 resp. 43,5 MPa for samma cementbruk utan polymertillsats. Neddoppning 1 vatten nav efter G timmar 1,8 Z vattenupptagning uch efter 144 ïwmmar 5,48. Motsvarande värden för icke-polymer~innehåll¿ndß prnv~ kruppar var 1,0 Z resp. 7,3 Z. 8306039~2 3 bwtungtypwr, K 30, K 40, K 50 Framstálldeu l enlighet men svensk nøïfi RBK 79 med resp. utan pnlymertillsats. Frusthw standighvlwn ¥ür nylindriska betmngpruvkrußßif (10 cm diamwtvr, 5 cm höjd) pruvadvs. Du plareradns 1 on plaætnæhåišarw så att prnvkropparnas buttenyta hadæ kunt@ht mad 1 Z N¿Cl~losning. Provkropparna utuattes för uyklnska temper@turvä»lingJr: 15 timmar i -20 C ffryfibßx) OCH 5 ïimmuf vid rumsiumpuratur. Spvicknr i provkruppnrn: uhßhrvvradwu eftwr inLJ4nde aníal ßykler: normal med pnlymex tJl1sats F än RE 35 k 40 11 43 K 60 13 45 §¿1nnpe1__2 Pnjymurdi-p~v=1unvh var samma fium L vwumpwl 1. Pxwvkruppnz fr¿m»L1llu¿ mun 3 Z dlsperfiiun gav FóLjandß h1LlF4;rhuf. vardæn: hu]dr1gflhÃlJFasfhet 7,4 HPJ uLh try»kh5J1{dzthwt é,A MP¿. Vattwnupptagnlngwn var 1,43 Z efter R Limmflr och 4,5: Z efter 144 iimmar.

Exempg} På mntsvufandæ sätt som i exempel 1 framställdes un pulgmwr med munnmursammanëàttníngen 58 Z styren, 25 Z etylhexylflhrylut, 5 Z stearylmetakrylat orh 2 I flhrylsyrd. I detta Fall anvàndøs en tens1dblundn¿ng heutående av 1,5 I 0133 uch I Z hnfl från Berol Kemi AB. Pulymerluafinnfltempfixfltufun var HQ C. E+Ler 4 fLmm«r var reaktiunwn färdig. Den hade en torrhalt av 29 Z. Provkroppar framßtailøa på mutsvflrqndv »ätt aum 1 exempel 1 med 1 Z polymerdispuraion 1ahnat på uumentetfi v1kt gav fóljande hallfaathetfivàrden: boyhållfasthet 7.45 uch tryckhillfasthet 44,3 MP4. Vattunupntagnnngen var eftwx H t¿mmar 2 ï uuh effer 144 Llmmaf 4.94 Z. ssoeoze-2 ß êæleulßwlmi Pnlymvrdiaperslonen framställdes på samma sätt :mm i urempwï “ men den skillnaden att tensidhalten sänktes till en rJbrd@d@1.

Prnvkroppar, framställda som i wxempel 1, gav samma lurthalt flum utan t1LlsutsmHdel, d.v.s. ingen luftnndragning wrhßllfl I jnmförandæ nyftu gjordefi enligt nedanfitåànde wxempvi G Hth f Fursék med en pulymerdispersion som inte Lnnnhnll stuary1~ metakrylat. åälmRåL_í_ På motsvarande sätt som i exempel I Yramstältdew en dlsperslnn med monnmersammansättnigen 48 Z metylmetakrvlaf, 50 Z hutylakryšdt, 2 Z akrylsyra och 0,2 Z klsnldinxid. Efter 4 timmar vid 50 C erhölls en dispersion med tnrrhalten 28,3 Z.

Pruvkrnpp4“ framställda som i exempel 1 gav följande hållfawt hetsvärden: höghållfasthet 5,8 MPa och tryckhållrdathet 3,5 MPa. Vattvnunptagningen var 3,2 Z efter 8 timmar nrfi 7,9 Z vftær 1h& timmar.

Exemgel 6 På motsvarande nätt som i exempel 1 framställdefi en då-purslnn med monnmersammansáttningen 48 Z metylmetakrylat. Su Z butyl ukrylat, 2 Z akrylsyra. Efter 4 timmar vid 50 L orhólls nn disperslon med torrhalt 29 Z. Prnvkroppar framstalldd wnm ; vxempel 1 gav följande hållfasthetsvärden: böjhålifaäthet 7,4 MPa och tryckhållfasthet 43,7 MPa. Vattenupptagnjngen var 3,8 Z efter B timmar och 6.2 Z efter 144 timmar. finm framgår nv de båda ovanatående exemplen H uch U var flnttvnupptagnlngun sturre än med inblandning av stwntyl mntlkrylal. 83Û6Û39~2 fürguk har aven ggnrts med lnuryïmetakrylfik. vqr:1d fram Irulldv; dnapursluner med Foljande munumers¿mm4n.atLH;|g: 1) ¿? 2 muty]metakrylat, 5” I butylakryïat, 3 Z dkrylayra ”ch “ Z laurylmntakrylat. 2) Ai Z mwtyïmntukxyluf, 51 I hutylakrylat, 3 Z 4k1yä«yrq :uu 5 Z iauryhmeäukrylat. 'wnnnm lrriffwtlnrn-fl' arvv-inde-s som i :muxnpefl 1. D1'.;~.=1:Jmwrraa ïramufiäliüws på æxakt samma uutt finm x dv uvdu fiuwkzrwnu enwmplvn mvd fitearylmetakrylat.

Luftinnæhållut hos 1:3 cementbruk (1 del Purtlandnument orh 3 dejnr standflrdsund) underfiökfus med en inblandning av I vLkLs~Z trflknat som torr pulymer) uispersLnn. r Lufthalt Z Vatten-nementfórhšllunde Tarh«L kgfm 1) 70,3 0.45 2098 13,2 0.50 annu 2) 5,? 0.45 3185 9,5 0.50 3085 DPL var fiåledvx mojligt att använda laurylmntakrylat ulan tensid. dock har dat en viss luftindragandu wFFækt, vílkvn vvvntuellå kan reducnraa genom att varlera d1upßrsLuwenfi mnnumersnmmansättning.

HppiLnningvn är naturligtvifi Jnlu bngrànfiqq ljLJ du -VÄN angxuna ufforxnqfiæxemplen utan kan v«rLux4, énnm xflmvn fur patfintkrn»en. Det ar uxempelvifi rimllgt aLt nnrfl Jit ~«vn mwt4h1y]aiur mvd wn al1Fatisk sidokedju på 13 ïï u4mL fia: ¿n 18 kolatomer har en notsvarande effekt.

Claims (5)

1. 439 9185, 2 PATENTKRAV

1. Lvmentbruk och/eller betong med redurvrnd vettenuup tagnjngsfürmåga och furbättrad bestàndighet samt med en 3 dunsitet av 2000 tlll 2500 kg/m _ k 4 n n e t v c k n a t d ä r a v, att det vaknat på den ingående cementmangden Lnnwhållflr 0,? 1U vibts Z av un pnlymerdispersiun buståendv av p~Lvmn1pu11nhle1 Lunehållunde en eller flera monomerer ur yruppwrnu Jkrylmonomnrur, metakrylmunomnrer nun ntyren mami I 1% 7 raknat pfi den totala monomermàngden av ett metnkrylat mnd en fllnfntisk nldokedja med I2 eller Flera knlatomwr. 't Cpmentbruk och betong enligt patentkrav 1. h 1 n n e t w t k n a t d á r a v, att sagda metakrylat företrädesvis utgöru av stearyl- mvtnkryjal. v,

3. Cementbruk och betong enligt patentkrav 1 eller 1, k á n n e L e c k n a t d ä r a v, att det företrädesvis innehåller 0,5-5 Z av sagda pulymur drapersiun

4. cementuruk och betong enligt något eller några av föregående patentkrav. L A n n e I e c k n a t d ä r a v, att andelen av sagda metalktylat i polymerdisperslonen före- trädesvis ar 2 101 räknat på den totala munumermänqden.

5. Furfarunde for framställning av det i patentkrav 1 anglvna cnmuntbrukut och/eller betongen med en densitet av 2000 tL1L 1 25OU kg/mä »th vilket uppvisar reducerad vattenupptngningn lurmïga och förbättrad bestàndiqhet_ L J n n w I v 1 ß H n I d A r A v, att L det f3rsk4 bruket tillsätts 0,2~1D v¿kts>Z rdknat på dun Jngåwndø romnntmängden av en polymerdísperwinn befitåendu av pulymflrparttklar innehållande hydrufnhu akrylmunnmwnvn wïlvr q 459 918 metakrylmonumerer eller styren samt 1-15 Z räknat på den totala monnmermángden av ett metakrylat med en ulifutiuk sido kedja med 12 eller flera kolatomer.