Композиції швидкотужавіючого в’яжучого, що містять сіль кальцію, для виробів і конструкцій з бетону

Номер патенту: 93988

Опубліковано: 25.03.2011

Автори: Пеллерін Бруно, Гіларді Серж, Леві Кристоф, Сабіо Серж

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Швидкотужавіюче в'яжуче, що містить:

цемент;

щонайменше один суперпластифікатор, де вміст суперпластифікатора, у розрахунку на суху масу, у в'яжучому складає 0,1-5 мас. %;

нітрит кальцію, де вміст нітриту кальцію у в'яжучому складає 0,5-10 мас. %; і

щонайменше одну формільну похідну, де вміст формільної похідної відносно солі нітриту кальцію становить 1-10 мас. % і де формільна похідна є формальдегідом, мурашиною кислотою чи сольовою формою лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-бісульфітом лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-сульфоксидом лужного чи лужноземельного металу.

2. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 1, в якому формільна похідна є формальдегідом або формальдегід-бісульфітом лужного чи лужноземельного металу.

3. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 1 або 2, що включає:

90-99,5 мас. %, краще 95-99 мас. % портландцементу;

0,5-10 %, краще 1-5 % компонентів:

щонайменше одного суперпластифікатора;

нітриту кальцію та

щонайменше однієї формільної похідної.

4. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-3, в якому суперпластифікатор є поліокс-полікарбоксилат.

5. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-3, в якому суперпластифікатор є поліокс-поліфосфонат.

6. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-3, в якому суперпластифікатор одержують полімеризацією:

першого мономера - щонайменше одного іонного мономера фосфонового, сульфонового або карбоксильного типу;

другого мономера - щонайменше одного мономера типу поліетиленгліколь(мет)акрилату, молекулярна маса якого складає, наприклад, 100-10000; та необов'язково

третього мономера - щонайменше одного, вибраного з мономерів акриламідного або гідрофобного типу.

7. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 6, в якому молярне співвідношення першого мономера до другого мономера складає від 75:25 до 45:55, тоді як вміст третього мономера, у разі його присутності, складає 5-25 мол. % від загального вмісту мономерів.

8. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-7, в якому вміст нітриту кальцію у в'яжучому складає 1,5-5 мас. % від в'яжучого.

9. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-8, в якому вміст формільної похідної складає 2-5 % від маси нітриту кальцію.

10. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 3-9, в якому вміст суперпластифіктора, в розрахунку на суху масу, у в'яжучому складає 0,2-2 мас. % від маси в'яжучого.

11. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-10, яке додатково містить щонайменше одну класичну добавку, що використовується в бетонах.

12. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-11, яке додатково містить щонайменше одну добавку, вибрану з групи, що складається з добавки, що втягує повітря, агентів проти спінювання, інгібіторів корозії, агентів зниження усадки, волокон, пігментів, модифікаторів пластичності, прекурсорів гідратації, водорозчинних полімерів, агентів, що поліпшують перекачування, агентів, що знижують лужні реакції, посилюючих агентів, водовідштовхувальних агентів та їхніх сумішей.

13. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-12, яке додатково містить сполуку, вибрану з:

(і) тіоціонату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію;

(іі) галогеніду або галогенату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію;

(ііі) нітрату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію;

(iv) аміну або алканоламіну або полігідроксіалкіламіну;

(v) тіосульфату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію;

(vi) гідроксиду лужного чи лужноземельного металу або алюмінію;

(vii) солі карбонової кислоти з лужним чи лужноземельним металом або алюмінієм, причому кислота відрізняється від мурашиної кислоти;

(viii) оксиду простого ефіру; та

(іх) цукрів.

14. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 13, в якому згадана сполука є тіоціанатом та/або бромідом кальцію, натрію або калію.

15. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 13 або 14, в якому вміст вказаної сполуки складає до 20 мас. % від нітриту кальцію.

16. Прискорювальна система для швидкотужавіючого в'яжучого за пп. 1-15, що містить щонайменше один суперпластифікатор, нітрит кальцію та щонайменше одну формільну похідну, де формільна похідна є формальдегідом, мурашиною кислотою або сольовою формою лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-бісульфітом лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-сульфоксидом лужного чи лужноземельного металу.

17. Композиція сирого будівельного розчину або бетону, що містить швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-15, замішане на воді.

18. Композиція за п. 17, яка замішана при співвідношенні вода:композиція 0,45-0,65.

19. Композиція за п. 17 або 18, яка являє собою литий бетон.

20. Композиція за п. 19, яка являє собою литий бетон, що має 90-хвилинне осідання конуса, що становить щонайменше 15 см, краще щонайменше 18 см.

21. Композиція за п. 19 або 20, що після гідравлічного тужавіння має міцність на стиснення після 4 годин щонайменше 1 МПа.

22. Композиція за п. 17 або 18, що є самоущільнювальним бетоном.

23. Композиція за п. 22, що є самоущільнювальним бетоном, що має 90-хвилинний розплив, що перевищує 650 мм.

24. Композиція за п. 22 або 23, що після гідравлічного осаджування має міцність на стиснення після 5 годин щонайменше 1 МПа.

25. Композиція за одним із пп. 17-24, що має придатність 1-2 години.

26. Спосіб одержання будівельного розчину або бетону шляхом замішування швидкотужавіючого в'яжучого за одним із пп. 1-15 із заповнювачами та водою.

27. Спосіб одержання за п. 26, в якому всі компоненти вводять одразу після замішування швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою.

28. Спосіб одержання за п. 26, в якому нітрит кальцію вводять після замішування інших компонентів швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою.

29. Спосіб одержання за п. 28, в якому нітрит кальцію вводять через 10-90 хвилин, краще через 20-60 хвилин після замішування інших компонентів швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою.

30. Спосіб за одним із пп. 26-29, який здійснюють при температурі 10 °С або нижче.

31. Спосіб за одним із пп. 26-30, в якому розпалубку здійснюють двічі на день.

32. Спосіб для одержання виробів з будівельного розчину або бетону за одним із пп. 26-31 з розпалубкою двічі на день, причому цю розпалубку здійснюють двічі при температурі 10 °С або нижче.

33. Спосіб за п. 32, в якому одержуваними виробами є бетонні перегородки.

Текст

1. Швидкотужавіюче в'яжуче, що містить: цемент; щонайменше один суперпластифікатор, де вміст суперпластифікатора, у розрахунку на суху масу, у в'яжучому складає 0,1-5 мас. %; нітрит кальцію, де вміст нітриту кальцію у в'яжучому складає 0,5-10 мас. %; і щонайменше одну формільну похідну, де вміст формільної похідної відносно солі нітриту кальцію становить 1-10 мас. % і де формільна похідна є формальдегідом, мурашиною кислотою чи сольовою формою лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-бісульфітом лужного чи лужноземельного металу, або формальдегідсульфоксидом лужного чи лужноземельного металу. 2. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 1, в якому формільна похідна є формальдегідом або формальдегід-бісульфітом лужного чи лужноземельного металу. 3. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 1 або 2, що включає: 90-99,5 мас. %, краще 95-99 мас. % портландцементу; 0,5-10 %, краще 1-5 % компонентів: 2 (19) 1 3 93988 4 11. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-10, яке додатково містить щонайменше одну класичну добавку, що використовується в бетонах. 12. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-11, яке додатково містить щонайменше одну добавку, вибрану з групи, що складається з добавки, що втягує повітря, агентів проти спінювання, інгібіторів корозії, агентів зниження усадки, волокон, пігментів, модифікаторів пластичності, прекурсорів гідратації, водорозчинних полімерів, агентів, що поліпшують перекачування, агентів, що знижують лужні реакції, посилюючих агентів, водовідштовхувальних агентів та їхніх сумішей. 13. Швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-12, яке додатково містить сполуку, вибрану з: (і) тіоціонату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію; (іі) галогеніду або галогенату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію; (ііі) нітрату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію; (iv) аміну або алканоламіну або полігідроксіалкіламіну; (v) тіосульфату лужного чи лужноземельного металу або алюмінію; (vi) гідроксиду лужного чи лужноземельного металу або алюмінію; (vii) солі карбонової кислоти з лужним чи лужноземельним металом або алюмінієм, причому кислота відрізняється від мурашиної кислоти; (viii) оксиду простого ефіру; та (іх) цукрів. 14. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 13, в якому згадана сполука є тіоціанатом та/або бромідом кальцію, натрію або калію. 15. Швидкотужавіюче в'яжуче за п. 13 або 14, в якому вміст вказаної сполуки складає до 20 мас. % від нітриту кальцію. 16. Прискорювальна система для швидкотужавіючого в'яжучого за пп. 1-15, що містить щонайменше один суперпластифікатор, нітрит кальцію та щонайменше одну формільну похідну, де формільна похідна є формальдегідом, мурашиною кислотою або сольовою формою лужного чи лужноземельного металу, або формальдегідбісульфітом лужного чи лужноземельного металу, або формальдегід-сульфоксидом лужного чи лужноземельного металу. 17. Композиція сирого будівельного розчину або бетону, що містить швидкотужавіюче в'яжуче за одним із пп. 1-15, замішане на воді. 18. Композиція за п. 17, яка замішана при співвідношенні вода:композиція 0,45-0,65. 19. Композиція за п. 17 або 18, яка являє собою литий бетон. 20. Композиція за п. 19, яка являє собою литий бетон, що має 90-хвилинне осідання конуса, що становить щонайменше 15 см, краще щонайменше 18 см. 21. Композиція за п. 19 або 20, що після гідравлічного тужавіння має міцність на стиснення після 4 годин щонайменше 1 МПа. 22. Композиція за п. 17 або 18, що є самоущільнювальним бетоном. 23. Композиція за п. 22, що є самоущільнювальним бетоном, що має 90-хвилинний розплив, що перевищує 650 мм. 24. Композиція за п. 22 або 23, що після гідравлічного осаджування має міцність на стиснення після 5 годин щонайменше 1 МПа. 25. Композиція за одним із пп. 17-24, що має придатність 1-2 години. 26. Спосіб одержання будівельного розчину або бетону шляхом замішування швидкотужавіючого в'яжучого за одним із пп. 1-15 із заповнювачами та водою. 27. Спосіб одержання за п. 26, в якому всі компоненти вводять одразу після замішування швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою. 28. Спосіб одержання за п. 26, в якому нітрит кальцію вводять після замішування інших компонентів швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою. 29. Спосіб одержання за п. 28, в якому нітрит кальцію вводять через 10-90 хвилин, краще через 20-60 хвилин після замішування інших компонентів швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами та водою. 30. Спосіб за одним із пп. 26-29, який здійснюють при температурі 10 °С або нижче. 31. Спосіб за одним із пп. 26-30, в якому розпалубку здійснюють двічі на день. 32. Спосіб для одержання виробів з будівельного розчину або бетону за одним із пп. 26-31 з розпалубкою двічі на день, причому цю розпалубку здійснюють двічі при температурі 10 °С або нижче. 33. Спосіб за п. 32, в якому одержуваними виробами є бетонні перегородки. Винахід належить до композицій швидкотужавіючого в'яжучого на основі солі кальцію, що використовується для виготовлення бетонних виробів і конструкцій. Під швидкотужавіючим в'яжучими для будівельних розчинів або бетонів мають на увазі в'яжучі, здатні швидко тужавіти і тверднути. Бетони, що використовують такі в'яжучі в своєму складі, відразу після укладання набувають високих механічних характеристики за короткий період часу. Переважно, вони мають міцність при стисненні RC, яка до рівнює, принаймні, 1МПа після спливу 4 годин при використовуванні литих бетонних сумішей і, принаймні, 1МПа після спливу 5 годин при використовуванні бетонних сумішей, що самоукладаються (або самоущільнювальних), і, принаймні, 12 МПа після закінчення 24 годин. Ці бетони є литими бетонами або тими, що самоукладаються (або самоущільнювальними) і мають тривалість легкоукладуваності мінімально від 1 години і максимально до 2 годин. 5 Легкоукладуваність литих бетонів визначають по висоті осідання бетонної суміші з використанням конуса Абрамса - або по осіданню конуса бетонної суміші (згідно стандарту Франції NF Р 18451 від грудня 1981 р.) і вважається, що бетон є литим, якщо це осідання складає, принаймні, 150мм, переважно, принаймні, 180 мм. Легкоукладуваність бетонів що самоукладаються (або самоущільнювальних бетонів) зазвичай визначають виходячи з тесту „розпливу бетону" ("slumpflow") згідно процедурі, описаній в документі "Specification and Guidelines for Self Compacting Concrete, EFNARC, February 2002, p. 19-23"; величина розпливу для бетонів, що самоущільнюються, перевищує 650 мм (і, як правило, нижче 800 мм). Винахід належить до бетонів, більш конкретно, до литих бетонів або тих що самоукладаються (або самоущільнюються), призначених для виготовлення виробів і споруд, як виробів, що виготовляються на заводі, так і виробів, що виготовляються на будівельних майданчиках, таких як бетонні перегородки, плити, тощо. Документ FR-A-2810314 описує швидкотужавіюче в'яжуче для бетонів, що самоущільнюються, що включає портландцемент, алюмінат кальцію, сульфат кальцію, прискорювач і сповільнювач тужавіння, а також суперпластифікуючий агент поліоксполіфосфонатного типу. В цьому документі вказується, що таке в'яжуче дозволяє досягти легкоукладуваності бетону з тривалістю більше 1 години, отримати бетон, що самоущільнюється, придатний до перекачування завдяки своєму складу і досягти при цьому високої механічної міцності на стиснення за 6 годин і за 24 години, у тому числі і при температурі 10-35 °С. Згідно названому документу застосовується такий матеріал для термінового ремонту споруд, установки тимчасових опор в тунелях, галереях, або в аналогічних спорудах. Застосування як бетонних перегородок не згадано. Документ US-P-3427175 описує композиції, що включають прискорюючу систему, що містить нітрит кальцію. Крім того, документ описує схоплювання при температурі, яка несумісна з класичними зовнішніми температурами, що зустрічаються на будівництвах. Документ JP-A-2000281412 описує прискорюючі системи, що містять сіль кальцію, яка є сульфітом або сульфатом кальцію, в комбінації з органічною добавкою і суперпластифікатором. Вказується, що міцність на стиснення досягається за відносно короткий час, але отримані дані стосуються тільки даних, які отримані по закінченню 24 годин. Документи GB-A-2033367 і GB-A-2058037 описують прискорюючі системи, що містять алюмінат кальцію в суміші з сульфатом кальцію, гідроксикислоту (наприклад, лимонну кислоту) і неорганічну сіль, наприклад, нітрит або нітрат, причому карбонат натрію вказаний як переважна сіль. Документ ЕР-А-537872 описує прискорюючу систему, що включає нітрит або нітрат, наприклад, кальцію, в комбінації з особливим сополімерним суперпластифікатором. 93988 6 Крім того, відомі деякі продукти, що випускаються на ринок. Можна назвати продукти фірми SIKA, зокрема, Sikaprise SC2, що містять нітрат кальцію, тіоцианат натрію і формальдегід. Можна також назвати продукти фірми GRACE, зокрема, продукт Polarset, нітрит кальцію, що містить, нітрат кальцію (і броміди) невелика кількість тіоцианату, метилдиетаноламіна. Можна також назвати продукти фірми МВТ, зокрема, продукт, що складається з комбінації сильного прискорювача Pozzolith NC 534, сильного водоредукуючого суперпластифікатора Glenium 3030 і сповільнювача Delvo. Документ US 20030127026 (US-P-6858074) описує прискорюючу систему, що містить асоціацію з суперпластифікатора полікарбоксилатного типу, прискорювача і сповільнювача. Прискорювач може бути вибраний, зокрема, з нітриту лужноземельного металу, тіоцианатів, галогенідів, солей, зокрема, солей кальцію з кислотами, наприклад, з мурашиною кислотою, тощо. Суміш цих компонентів не описана. Сповільнювачем є, зокрема, карбонова кислота. Згідно документу вказана в ньому міцність на згин складає, принаймні, 2,8 МПа, а міцність на стиснення складає, принаймні, 15 МПа, що набувається протягом 4 годин після укладання при температурі від 10 до 38 °С. Цементні композиції, описані в цьому винаході, мають тривалість зберігання легкоукладуваності, максимально обмежену 30 хвилинами, мають високий вміст цементу і низькі значення співвідношення вода/ цемент від 0,25 до 0,40. Документ US 20040149174 описує систему, близьку до тої, яка описана в попередньому документі, але до складу якої включена сіль, що знижує температуру замерзання суміші. Винахід належить до складів, що включають суперпластифікатор полікарбоксилатного типу, сіль, що знижує температуру замерзання (в документі названі нітрити лужноземельного металу) прискорювач (названі тіоцианати і галогеніди) і сповільнювач (названі карбонові кислоти). Приклади не дають точної назви сполук, що використовуються, немає також відомостей ні про збереження легкоукладуваності, ні про механічну міцність бетонів, що набувалася за 4 або за 6 годин. Вони стосуються бетонів, які не є литими бетонами або бетонами, що самоущільнюються. Властивості бетонів були вивчені при температурах, які в деяких випадках складали біля -1 °С. Проте, існує потреба в способі виготовлення виробів і споруд з бетону, що використовує швидкотужавіючі в'яжучі, який би зберігав легкоукладуваність протягом тривалого часу, набував би механічну міцність за короткий час при температурах нижче 10°С і дозволив би, таким чином, збільшити частоту повторного використовування опалубки. Винахід належить до швидкотужавіючого в'яжучого, що містить: - цемент; - принаймні, один суперпластифікатор; - нітрит кальцію і - принаймні, одну формільну похідну. Винахід належить також до прискорюючої системи, що включає, принаймні, один суперпластифікатор, 7 нітрит кальцію і, принаймні, одну формільну похідну. Винахід належить також до композиції сирої бетонної суміші або сирого будівельного розчину, що включає швидкотужавіюче в'яжуче згідно винаходу, замішане на воді. Винахід належить також до способу отримання будівельного розчину або бетону шляхом замішування водою швидкотужавіючого в'яжучого згідно винаходу і заповнювачів, зокрема, бетону, що укладається при температурі, яка дорівнює або нижче 10 °С. Винахід належить також до способу виготовлення виробів з бетону або будівельного розчину з розпалубкою, що здійснюють двічі на день, причому вказану розпалубку здійснюють при температурі, що дорівнює або нижче 10 °С. Надалі винахід описується більш детально. Винахід ґрунтується на комбінації добавок, що містить, принаймні, одну прискорюючу систему. Прискорююча система згідно винаходу включає, принаймні, три компоненти, а саме, сіль кальцію, якою є нітрит кальцію, специфічну органічну добавку, якою є формільна похідна, і суперпластифікатор. Сіллю кальцію є нітрит кальцію. Ця сіль присутня у складі прискорювача в кількостях, які змінюються від 50 до 90 % з розрахунку на суху масу. Зазвичай, нітрит кальцію беруть в такій кількості, щоб його вміст в готовому в'яжучому склав 0,510%, переважно, 1,5-5 % сухої маси від маси готового в'яжучого. Формільна похідна може знаходитися у формі альдегіду; нею може бути формальдегід або формол (при цьому полімери, наприклад, мочевиноформальдегідів полімери, не є формільними похідними в межах винаходу, оскільки не відбувається вивільнення у вигляді мономера ні формальдегіду, ні мурашиної кислоти, ні її солі). Формільна похідна може знаходитися у формі мурашиної кислоти, необов'язково, у формі її солі з лужним або лужноземельним металом. Формільною похідною може бути формальдегід, мурашина кислота або її сіль з лужним або лужноземельним металом, або формальдегід-бісульфіт лужного або лужноземельного металу, зокрема, формальдегід-бісульфіт натрію, або формальдегід-сульфоксид лужного або лужноземельного металу, такий як формальдегідсульфоксилат натрію (що випускається на ринок під найменуванням rongalite®). Форми звичайного альдегіду і його бісульфітні форми (лужного або лужноземельного металу) є переважними, хоча придатні і всі інші форми. У складі прискорювача формільна похідна може знаходитися в кількості, що змінюється від 1 до 5 % мас. Зазвичай, формільну похідну беруть в такій кількості, щоб її вміст по відношенню до солі нітриту кальцію склав 1-10%, переважно, 2-5 %. По відношенню до маси готового в'яжучого вміст формільної похідної складає 0,01-1 %, переважно, 0,05-0,5 % мас. Суперпластифікатором може бути будь-який суперпластифікатор, що використовується в промисловості, який відповідає визначенню, даному в Європейському стандарті EN 934-2. 93988 8 Можна використовувати суперпластифікатори, які належать до поліокс-поліфосфонатів або поліокс-полісульфонатів або краще до поліоксполікарбоксилатів (РСР). Наприклад, суперпластифікатором може бути суперпластифікатор, описаний в документах ЕР-А-537872, ЕР-А-663892, US 20030127026 і US 20040149174, згаданих в цьому описі як посилання. Прикладом суперпластифікатора є суперпластифікатор, що одержують полімеризацією: - першого мономера, принаймні, одного іонного мономера, що містить фосфонову, сульфонову, або карбоксильну групу переважно, карбоксильну і, переважно (мет) акриловий мономер; і - другого мономера, принаймні, одного мономера типу поліетиленгліколь (ПЕГ) (мет) акрилату, зокрема, метилового ефіру ПЕГ (з ефірною групою на кінці ланцюга), молекулярна маса якого складає, наприклад, 100-10000, переважно, 500-5000, переважно, 750-2000. Молярне співвідношення між першим мономером і другим мономером може змінюватися в широкому інтервалі, наприклад, від 75:25 до 45:55, переважно, від 65:35 до 55:45. Можна використовувати один або декілька третіх мономерів, наприклад, мономер (и), вибираний (і) з: (а) акриламідного мономера, наприклад, N,Nдиметилакриламіду, 2,2'-диметиламіно (мет) акрилату або його солі, 2,2'-диметиламіноалкіл (мет) акрилату або його солі, причому алкільною групою, зокрема, є етильна і пропільна група, загалом, будь-який мономер, що містить функціональну аміногрупу або амідну групу; b) мономера гідрофобного типу, наприклад, С1-С18алкил (мет) акрилату, зокрема, метил- або етил (мет) акрилату. Вміст третього мономера складає від 5 до 25% мол. від загального вмісту мономерів. Конкретним прикладом суперпластифікатора, що використовується в даному винаході, є суперпластифікатор, що одержують полімеризацією 4065 % (мет) акрилової кислоти, 25-40 % метилового ефіру поліетиленгліколь (мет) акрилату, зокрема, з молекулярною масою 750-2000, і 5-25 % мономера типу а) або b), зокрема, типу а), зокрема, 2,2'диметиламіноалкил (мет) акрилату. Іншим прикладом суперпластифікатору є поліокс-полікарбоксилат, що містить 10-30 % мол. Nметилолакрилиміду або його похідної. Суперпластіфікатори знаходяться у формі, яка може змінюватися від рідкої форми до твердої форми з перехідною воскоподібною формою. Суперпластіфікатор знаходиться у складі прискорюючої системи в кількостях, що змінюються від 10 до 30% мас.% (розрахований на сухі екстракти компонентів системи). Вміст суперпластифікатора по відношенню до в'яжучого зазвичай складає 0,1-5 % мас. (% розрахований на сухий екстракт суперпластифікатора), переважно, 0,12% мас, від маси в'яжучого. У разі рідкого суперпластифікатора звичайно його беруть в такій кількості, щоб його вміст в переважному варіанті склав 1-10, переважно, 2-7 л/м3 замішаної готової бетонної суміші. 9 В'яжуче або прискорююча система може містити, окрім трьох вищезгаданих сполук, інші компоненти. Можна назвати, зокрема, наступні сполуки, що використовуються окремо або в суміші: - (і) тіоцианат лужного або лужноземельного металу або алюмінію; - (іі) галогенід або галогенат лужного або лужнземельного металу або алюмінію; - (ііі) нітрат лужного або лужноземельного металу або алюмінію; - (iv) амін, алканоламін, полігідроксиалкіламін; - (v) тіосульфат лужного або лужноземельного металу або алюмінію; - (vi) гідроксид лужного або лужноземельного металу або алюмінію; - (vii) сіль карбонової кислоти з лужним або лужноземельним металом або алюмінієм, причому карбонова кислота відрізняється від мурашиної кислоти; - (viii) простий ефір (оксид); - (іх) цукри. Наприклад, тіоцианат і/або бромід кальцію, натрію або калію використовують як співприскорювачі нітриту кальцію. Вміст цих сполук, асоційованих з прискорюючою системою, може складати, наприклад, до 20 % мас. від нітриту кальцію. Така асоціація дозволяє забезпечити певний ефект в поліпшенні компромісу між рухливістю бетонної суміші і швидким досягненням робочих характеристик. В'яжуче, призначене для отримання сирої бетонної суміші, включає зазвичай, по відношенню до сухої маси в'яжучого: - 99,5-90 мас.% портландцементу; - 0,5-10 мас.% прискорюючої системи; Переважно, в'яжучі включає: - 99-95 мас.% портландцементу; - 1-5 мас.% прискорюючої системи. Портландцемент належить до класичного типу і відповідає класу портландцементів, охарактеризованих в Європейському стандарті EN 197-1. Можна використовувати, наприклад, цемент СЕМ1 52.5 N або R, CEM2 типу 32.5, 32.5 R, 42.5 або 42.5 R. Цемент може бути типу HRI (Haute Resistance Initiale) (з високою початковою міцністю). Переважно, портландцемент є цементом, переважно має тонкість помелу, принаймні, 4000см2/г. Вміст розчинних лужних металів, переважно, нижче 1 %, переважно, нижче за 0,6 мас.%, з розрахунку на еквівалент Na2О. Переважно, кількість C4AF нижче 8 мас.%, переважно, нижче 4 мас.%, кількість C3S у вихідному клінкері вище 60 мас.%. Кінцева кількість прискорюючої системи залежить від температури використовування бетонної суміші, від конкретного способу укладання, від величин розрахункової міцності бетону, тощо. Крім того, ця кількість встановлюється залежно від кінцевих кількостей різних компонентів в готовій бетонній суміші. Бетонна суміш, що містить охарактеризований вище суперпластифікатор, є, переважно, литою бетонною сумішшю або тією що самоущільнюється (що самоукладається). 93988 10 Вона може містити, крім прискорюючої системи, інші типи добавок, що широко використовуються в бетонах. Як приклади добавок, які можуть бути використані, можна назвати: повітряпов'язуючу добавку, добавку проти спінювання, інгібітори корозії, агенти зниження усадки, волокна, пігменти, агенти модифікації пластичності, попередники гідратуючих агентів, водорозчинні полімери, агенти, поліпшуючі перекачуваність добавки, редукуючі лужну реакцію, посилюючі агенти, водовідштовхувальні агенти і їх суміші. Компоненти для отримання готової бетонної суміші можуть вводитися в наступному порядку: - відповідно до першого варіанту здійснення додають всі компоненти прискорюючої системи на початковій стадії в процесі перемішування бетонної суміші на бетонному заводі; замішують цемент і повний склад прискорюючої системи, а саме, нітрит кальцію, формільна похідна і суперпластифікатор. Перемішування на бетонному заводі може здійснюватися або в стаціонарному змішувачі, або в автобетонозмішувачі, коли він використовується безпосередньо як змішувач. Винахід належить, таким чином, до способу, в якому всі компоненти вводять на етапі змішування швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами і водою. - відповідно до другого варіанту здійснення нітрит кальцію додають окремо від інших компонентів прискорюючої системи, наприклад, його додають в автобетонозмішувач перед виїздом з бетонного заводу, або на етапі пересування між бетонним заводом і будівельним майданчиком, або на будівельному майданчику безпосередньо перед заливкою. Винахід належить, таким чином, до способу, в якому нітрит кальцію вводять після перемішування решти компонентів швидкотужавіючого в'яжучого із заповнювачами і водою. Згідно з другим варіантом здійснення час такого відстроченого введення може складати 10-90 хвилин, переважно, 20-60 хвилин після замішування інших компонентів прискорюючої системи, суперпластифікатора та/або формільної похідної. Таким чином, винахід належить також до способу, в якому нітрит кальцію вводять на 10-90 хвилин, переважно, на 20-60 хвилин пізніше. Переважним є перший варіант здійснення, оскільки різні компоненти (цемент, компоненти прискорюючої системи) можна вводити відразу за один етап і точно дозувати компоненти на бетонному заводі. Як правило, ефективне масове співвідношення води до сухого в'яжучого (відношення В/Ц) складає, як правило, від 0,45 до 0,65. Готова композиція включає класичні заповнювачі (пісок, гравій та/або каміння). Переважно, компоненти в готовій композиції мають розмір нижче або рівний 20 мм, переважно, нижче або рівний 10 мм у разі бетонних сумішей, що самоукладаються (або самоущільнюються). Такі композиції можуть легко перекачуватися. Співвідношення сухої маси заповнювачів до в'яжучого зазвичай складає величину 4-5. 11 93988 Бетонні суміші згідно винаходу легко укладаються і мають невисоку вартість. Вони мають прийнятну рухливість і при цьому забезпечують тривалість легкоукладуваності (після замішування), переважно, мінімально одну годину і максимально від півтори до двох годин, і дуже швидко тверднуть. Зазвичай легкоукладуваність бетонної суміші згідно винаходу складає 1-2 години. Під тривалістю легкоукладуваності мають на увазі час, протягом якого зберігається рухливість бетонної суміші, яка відповідає часу до початку тужавіння суміші; зазвичай значення осідання конуса (литої бетонної суміші) складає, принаймні, 15 см, переважно, принаймні, 18 см. Бетонна суміш згідно винаходу може бути литою бетонною сумішшю, зокрема, литою бетонною сумішшю, яка дає осідання конуса після 90 хвилин, принаймні, 15 см, переважно, принаймні, 18 см. Бетон може досягати міцності на стиснення, починаючи з 4 годинами після закінчення змішування, біля, щонайменше, 1 МПа, переважно, щонайменше, 2 МПа, і, щонайменше, 12 МПа через 24 години, яку замірюють на циліндричних зразках розміром 16см х 32см. Бетонна суміш згідно винаходу може бути також сумішшю, що самоукладається, зокрема, бетонною сумішшю, що самоукладається, розплив якої після закінчення 90 хвилин перевищує 650 мм Бетон може досягати міцності на стиснення, починаючи з 5 годин після закінчення змішування, принаймні, біля 1 МПа, переважно, принаймні, 2 МПа, і, принаймні, 12 МПа через 24 години, виміряної на циліндричних зразках розміром 16 см х 32 см. У разі змішування в автобетонозмішувачі час обчислюється з моменту введення в цю місткість останнього компоненту бетонної суміші. Ці дві властивості, зберігання легкоукладуваності і досягнення високих характеристик міцності, за короткий час дозволяють, зокрема, отримати бетонну композицію-попередник на бетонному заводі і транспортувати її на будівельний майданчик в автобетонозмішувачі, причому композиція швидко твердне відразу після її укладання. Ці властивості в'яжучого дозволяють також механічним шляхом нагнітати його і, завдяки своїй рухливості, заливати або нагнітати в'яжучі в опалубку, досягаючи швидкого його твердіння. Таким чином, створюється можливість швидко знімати опалубку і знову її встановлювати для того, щоб здійснити нову заливку бетону. Швидкотужавіюче в'яжуче для литих або бетонних сумішей, що самоукладаються (що самоущільнюються), згідно винаходу легко нагнітається або заливається, зокрема, не вдаючись до вібрації Композиція А1 В1 С1 Glenium 27 0,35 % 0,26 % 0,27 % Використовування цементу Saint Pierre La Cour, що стосуються типу СЕМ1 52,5 N згідно 12 у разі бетонних сумішей, які самоущільнюються, що робить його придатним, наприклад, для виготовлення бетонних перегородок. Винахід належить, зокрема, до виготовлення бетонних перегородок шляхом лиття та/або закачування бетонної суміші. Винахід придатний для виготовлення бетонних перегородок при зовнішніх температурах, що знаходяться, зокрема, в інтервалі від -5 °С до 30 °С, зокрема, нижче 10 °С. Нагадаємо, що бетонна перегородка визначається в області кладки з бетонних блоків як „будь-яка вертикальна суцільна перегородка з бетонної суміші, що укладається в опалубку". Крім того, винахід належить також до способу виготовлення, зокрема, бетонних перегородок шляхом зняття опалубки двічі в день при температурах, нижче або рівних 10 °С, зокрема, з використанням прискорюючої системи згідно винаходу. Так, згідно іншому варіанту здійснення, винахід належить до такого способу, який дозволяє відливати дві бетонні перегородки на день навіть при низьких температурах. Так, згідно винаходу виявилося, що композиції згідно винаходу завдяки своїй властивості швидко схоплюватися навіть при низьких температурах, дозволяють забезпечити подвійну розпалубку. Було також виявлено, що завдяки композиціям, здатним швидко тужавіти і зберігати свою легкоукладуваність, можна порушити традиційні рішення і здійснювати розпалубку двічі в день навіть при низьких температурах. Приклади Наступні приклади ілюструють винахід, не обмежуючи його об'єм. Приклад 1. Готують будівельний розчин наступного складу (частин в кг/1, 5м3): Портландцемент СЕМ І 863.0 Кальцієвий заповнювач 215,8 Пісок 0-0,315 456,6 Пісок 0,315-1 611,9 Пісок 1-4 881.3 Вода 422.9 Співвідношення В/Ц складає 0,49. Досліджувалися різні композиції, кожна з яких містила суперпластифікатор марки Glenium 27 фірми МВТ. Випробовувалися наступні композиції: А: згідно винаходу (нітрит кальцію з формальдегідом). В: на основі Sikaprise SC2 С: на основі Pozzolith NC 534 D: на основі Polarset Першу серію дослідів проводили з наступними композиціями: Прискорювач 3,15 % винахід (нітрит 98 %, формальдегід 2 мас.%.) 3 % Sikaprise SC2 3 % PozzolithNC534 стандарту EN 197-1, призвело до отримання наступних результатів (при 20 °С): 13 93988 14 Таблиця 1 Осідання конуса* в мм 60 хв. 90 хв. 290 279 275 229 280 238 Композиція А1 В1 С1 RC в МПа 5 годин 30 хвилин 4,7 1,3 3,1 * виміряне за допомогою конуса в масштабі ½ по відношенню до конуса Абрамса з використанням бетонних будівельних розчинів. Композиція А1 згідно винаходу після 90 хвилин показує розплив бетону, що помітно перевищує розплив бетону, отриманий з композиціями В1 і С1, з різницею близько 50 мм при розпливі більше 270 мм. Механічна міцність, що досягається після закінчення 5 годин 30 хвилин, також помітно вище. Композиція А2 В2 С2 D2 Glenuim 27 0,35 % 0,24 % 0,30 % 0,26 % Крім того, композиція А1 досягає механічної міцності після закінчення 4 годин, що становить 2,5МПа. Друга серія дослідів (при збереженні інших умов) була проведена з наступними композиціями: Прискорювач 3,15 % винахід (нітрит 98 %, Формальдегід 2 мас.%.) 3 % Sikaprise SC2 3 % Pozzolith NC534 3 % Polarset При використовуванні цементу Havre, що відноситься до типу СЕМ1 52,5N згідно стандарту EN 197-1, були отримані наступні результати: Таблиця 2 Композиція А2 В2 С2 D2 Осідання конуса* в мм 60 хв. 90 хв. 320 300 260 180 280 220 240

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Rapid binder compositions containing a calcium salt for concrete components and structures

Автори англійською

SABIO SERGE, PELLERIN BRUNO, LEVY CHRISTOPHE, GHILARDI SERGE

Назва патенту російською

Композиции быстросхватывающего вяжущего, включающие соль кальция, для изделий и конструкций из бетона

Автори російською

Сабио Серж, Пеллерин Бруно, Леви Кристоф, Гиларди Серж

МПК / Мітки

МПК: C04B 111/70, C04B 7/00, B28C 5/00, C04B 103/10, C04B 22/08, C04B 28/04, C04B 24/04

Мітки: сіль, в'яжучого, конструкцій, виробів, швидкотужавіючого, містять, кальцію, композиції, бетону

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-93988-kompozici-shvidkotuzhaviyuchogo-vyazhuchogo-shho-mistyat-sil-kalciyu-dlya-virobiv-i-konstrukcijj-z-betonu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Композиції швидкотужавіючого в’яжучого, що містять сіль кальцію, для виробів і конструкцій з бетону</a>

Подібні патенти