CS214119B1

CS214119B1 - Universal solidification and hardening accelerator for cement mixtures

Info

Publication number: CS214119B1
Application number: CS380980A
Authority: CS
Inventors: Matej Stepita
Original assignee: Matej Stepita
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Předmětem vynálezu je urychlovač tuhnutí a tvrdnutí cementových sm^sí, který je tvořen hydroxymravenčonem vánenatým. Urychlené tuhnutí a tvrdnutí betonových směsí nodle vvnálezu lze využít nři betonování za nízkých teplot, při uožadavcích na vysoké počáteční mechanické nevnosti, například nři zhotovování podlah, při výrobě panelů ambulantním znňsohem anod. Urychlovač podle vynálezu lze s výhodou noužít při zhotovování tenkých vrstev nomocí hmot obsahujících cementové pojivo. Rychlé tuhnutí usnadňuje hydrataci a snižuje možnost odpaření nebo odsání vody, a tím znehodnocení pojivá.The subject of the invention is a hardening and setting accelerator for cement mixtures, which is formed by vanadyl hydroxyformate. Accelerated hardening and setting of concrete mixtures according to the invention can be used in concreting at low temperatures, when high initial mechanical strength is required, for example, in the production of floors, in the production of panels with ambulatory anodes. The accelerator according to the invention can be used with advantage in the production of thin layers of waterproofing materials containing cement binder. Rapid hardening facilitates hydration and reduces the possibility of evaporation or suction of water, and thus the deterioration of the binder.

Description

Vynález se týká urychlovače uthnutí a tvrdnutí sementových směsí, který je tvořen hydroxymravenčanem vápenatým.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an accelerator for setting and curing of cementitious compositions comprising calcium hydroxide.

Rychlo tuhnoucí cementová směsi se připravují z jemně mletých cementů o specifickém povrchu nad 5000 cm g podle Blaina, nebo ze speciálních druhů cementů, například z upravených cementů hlinitanových (NSR patent č. 22 12 843, francouzský patent č. 13 77 203). Nevýhodou těchto způsobů je vysoká náročnost na výběr surovin pro výrobu cementu, na spotřebu energie při mlětí cementu a na technologicky náročný způsob výroby vlastního cementu. Účinné urychlování tvrdnutí cementových hmot se provádí proteplováním směsí. Pro tento způsob urychlování tvrdnutí se používají různé formy tepelné, nebo elektrické energie. Způsob je energeticky velmi náročný a lze jej provádět pouze ve výrobních zařízeních. Podle jiných způsobů se používají pro urychlené tvrdnutí cementových směsí regulátory tvrdnutí na chemické bázi. Donedávna používané urychlovače na bázi chloridů nepříznivě ovlivňovaly korozi kovových armatur a hydroskopicitu hotového výrobku. Alkalické urychlovače snižují mechanické pevnosti a zoůsobují tvorbu výkvětů. Proto se začalv používat kombinace anorganických urychlovačů s různými organickými sloučeninami a inhibitory koroze, (francouzský patent č. 12 43 946, švýcarský patent č, 4 31 787, USA patent č. 13 54 053, NSR patent č. 25 34 564, rakouský patent č. 3 ^0 511, apod.). U těchto urychlovačů se požaduje speciální tříděná plnivo bez obsahu znečišťujících látek, protože dochází k reakcím mezi organickými sloučeninami a těmito příměsemi a urychlovače ztrácejí účinnost. Jako vyhovující regulátor tuhnutí se začal používat mravenčan vápenatý, který nepůsobí korozlvně a netvoří výkvěty. (USA patent č.Fast-setting cementitious mixtures are prepared from finely ground cements with a specific surface area of more than 5000 cm g according to Blain, or from special types of cements, for example, aluminized cements (German Patent No. 22 12 843, French Patent No. 13 77 203). The disadvantages of these methods are the high demands on the selection of raw materials for the production of cement, the energy consumption during the grinding of the cement and the technologically demanding method of production of the cement itself. Effective acceleration of the hardening of cementitious materials is carried out by heating the mixtures. Various forms of thermal or electrical energy are used for this method of accelerating hardening. The method is very energy intensive and can only be carried out in production facilities. According to other methods, hardening regulators on a chemical basis are used to accelerate the hardening of cement mixtures. Until recently, chloride-based accelerators adversely affected the corrosion of metal fittings and the hygroscopicity of the finished product. Alkaline accelerators reduce mechanical strength and cause efflorescence. Therefore, combinations of inorganic accelerators with various organic compounds and corrosion inhibitors have been used (French Patent No. 12 43 946, Swiss Patent No. 4 31 787, US Patent No. 13 54 053, Germany Patent No. 25 34 564, Austrian patent No. 3 ^ 0 511, etc.). These accelerators require a special, non-polluting graded filler, as reactions occur between the organic compounds and these impurities, and the accelerators lose efficiency. Calcium formate, which does not have a corrosive effect and does not form efflorescence, has begun to be used as a suitable setting regulator. (U.S. Pat.

99 176, ča. AO č. 1 65 597, DAHMS.J. : Beton hoher Fruhfestigkeit. Betonwerk-Fertigteil- . technik, 40, 1974, 6, s. 402-408). Nevýhodou mravenčenu vápenatého je různý stupeň urychlování reakce u odlišných druhů cementů a nekontrovatelné urychlování reakce při vyšším obsahu ve směsi.99 176, no. AO No. 1 65 597, DAHMS.J. : Concrete hoher Fruhfestigkeit. Betonwerk-Fertigteil-. Techn., 40, 1974, 6, 402-408). The disadvantage of calcium formate is the varying degree of reaction acceleration for different types of cements and the untreatable reaction acceleration at a higher content in the mixture.

Výše uvedené nedostatky Jsou odstraněny urychlovačem tuhnutí a tvrdnutí cementových smě*sí podle vynálezu, jehož podstatou je použití kalciumhydroxyformiátu nebo kyseliny mravenčí a hydroxidu vápenatého. Kalciumhydroxvformiát je možno použít jako reakční produkt hydroxidu vápenatého a kyseliny mravenčí, který při stejných molárních poměrech obou složek obsahuje krystalickou vodu /Ca(OH)(HCOO),H20/. Kalciumhydroxyformiát urychluje tuhnutí a tvrdnutí všech druhů cementu, regulační účinek Je lineární a závisí na množství urychlovače dávkovaného na obsah cementu. Není citlivý na přeňávkování a ani při několikanásobném předévkování proti určenému množství nedochází mimo urychlení reakce k nepravidelným jevům.The above drawbacks are overcome by the solidification and curing accelerator of the cementitious compositions according to the invention, which is based on the use of calcium hydroxy formate or formic acid and calcium hydroxide. Calcium hydroxide formate can be used as the reaction product of calcium hydroxide and formic acid, which contains crystalline water (Ca (OH) (HCOO), H 2 O) at the same molar ratios of the two components. Calcium Hydroxyformate accelerates the setting and hardening of all types of cement, the regulating effect is linear and depends on the amount of accelerator dosed on the cement content. It is not susceptible to overdose, and even with multiple pre-overdosing against a specified amount, irregular phenomena do not occur beyond the acceleration of the reaction.

Použitím uvedených urychlovačů tuhnutí a tvrdnutí dochází k rychlejšímu průběhu hydratační reakce cementu, urychli se počátek i konec tuhnutí a ovlivní se příznivě počáteční i konečné pevnosti produktu. Cementové směsi s uvedenými urychlovači lze použít s výhodou pro všechny práce s cementovými hmotami, kde se vyžadují vysoké počáteční mechanické pevnosti a zvýšení produktivity práce. Urychlovače nemají korozivní vliv na kovové armatury, dřevo a na plastické hmotv.The use of these solidification and curing accelerators accelerates the hydration reaction of the cement, accelerates the start and end of solidification and affects the initial and final strength of the product favorably. Cement mixtures with said accelerators can be used advantageously for all work with cementitious materials where high initial mechanical strengths and increased productivity are required. The accelerators do not have a corrosive effect on metal fittings, wood and plastics.

Příklady!Examples!

l) 20,00 dílů portlandského cementu PS 400, 75,80 dílů elektrárenského popílku, 2,68 dílů hvdroxvkalciumformiátu a 0,02 dílů lignosulfonanu vápenatého, vše v hmotových dílech, se .2 dokonale zhomogenizuje. Ke 100 hmot. dílům suché směsi se přidá 18 hmot. dílů vody a po zamíchání se provede betonářská práce. Směs má začátek tuhnutí 45 min. a konec tuhnutí 90 min. proti 125 min. a 270 min. směsi stejného složení bez kalciumhydroxyformiátu. Pevnosti v tlaku po 1 h dosahují 3,7 MPa a po 3 h 7,9 MPa proti O MPa a 0,8 MPa u srovnávaného betonu.(l) 20.00 parts of Portland PS 400 cement, 75.80 parts of fly ash, 2.68 parts of hydroxy-calcium formate and 0.02 parts of calcium lignosulfonate, all in parts by weight, are perfectly homogenized. Ke 100 wt. 18 parts by weight of dry mixture are added. parts of water and after mixing the concrete work is carried out. The mixture has a setting time of 45 min. and setting time 90 min. against 125 min. and 270 min. mixtures of the same composition without calcium hydroxyformate. Compressive strengths after 1 h reach 3.7 MPa and after 3 h 7.9 MPa versus 0 MPa and 0.8 MPa for the compared concrete.

2) 34,0 dílů bílého cementu PC 400, 4 díly hydroxidu vápenatého, 5,0 díly vápencové drtě o zrnitosti 0,0 až 1,6 mm, 30,0 dílů drtě o zrnitosti 1,6 až 2,5 mm, 19,0 dílů drtě o zrnitosti 2,5 až 4 mm, 1,5 dílů mikromletého asbestu, 4,0 díly mravenčenu vápenatého, 2,0 díly pigmentu a 0,5 dílů smáčedla, vše v hmotových dílech, se dokonale zhomogenizuje. 100 hmot. dílů směsi se zamíchá s 20 hmot. díly vody, která obsahuje 2 hmot. díly vodní disperze polymeru o sušině 50 % hmot. Vzniklá řídká směs se nanáší jako tenkovrstvá omítkovina stříkáním. Po 2 h má omítka přídržnost 0,7 MPa proti 0,1 MPa srovnávací omítkoviny bez mravenčenu vápenatého a hydroxidu vánenatého, dále 0,3 MPa proti srovnávací omítkovině s mravenčanem vápenatým, ale bez hydroxidu vápenatého. Hydratace cementu proběhla v prvním případě po ? hod. na 75 %, respektive na 23 % a 41 % u případů srovnávacích.2) 34.0 parts of white PC 400 cement, 4 parts of calcium hydroxide, 5.0 parts of limestone grits of 0.0 to 1.6 mm, 30.0 parts of grits of 1.6 to 2.5 mm, 19 0 parts of grit with a grain size of 2.5 to 4 mm, 1.5 parts of micronized asbestos, 4.0 parts of calcium formate, 2.0 parts of pigment and 0.5 parts of wetting agent, all in mass parts, are perfectly homogenized. 100 wt. parts of the mixture are mixed with 20 wt. parts of water containing 2 wt. % by weight of a water-based polymer dispersion having a dry weight of 50 wt. The resulting thin mixture is applied by spraying as a thin-layer render. After 2 hours, the plaster has a adhesion of 0.7 MPa to 0.1 MPa of the comparative plaster without calcium formate and tartrate, and 0.3 MPa to the comparative plaster with calcium formate but without calcium hydroxide. The cement was hydrated in the first case after? hours at 75%, 23% and 41% respectively in comparative cases.

3) 35,0 dílů struskoportlandského cementu SPC 325, 48,5 dílů křemičitého písku o zrnitosti 0,1 až 0,5 mm s plynulou granulometrickou křivkou, 3,5 dílů kyselého kazeínu, 0,3 dílu hexametyléntetramínu, 0,2 díly smáčedla, 2,0 dílv bentonitu a 2,0 díly stearanu vápenatého se smíchají s 6,5 dílv mravenčenu vápenatého, vše v hmotových dílech. Ke 100 hmot. dílům suché směsi se přidá 40 hmot. dílů vody, v které je rozpuštěno 8 hmot. dílů hydroxidu vánenatého. Smšs má po zamíchání pastovitou konzistenci a nanáší se na povrchy betonu Ve vrstvě o tlouštce cca 1 mm. Směs zatuhuje za 30 min. a dosahuje přídržnost 1,0 MPa proti zatuhování za 70 min. u srovnávacího vzorku, který však dosahuje po 24 hod. přídržnost pouze 0,3 Wa, Tato směs s obsahem sekundárně vzniklého hydroxykalciumformiátu vykazuje hydroizolační vlastnosti.3) 35.0 parts of slag-portland cement SPC 325, 48.5 parts of quartz sand with a grain size of 0.1 to 0.5 mm with a smooth granulometric curve, 3.5 parts of acid casein, 0.3 parts of hexamethylenetetramine, 0.2 parts of a wetting agent 2.0 parts bentonite and 2.0 parts calcium stearate are mixed with 6.5 parts calcium formate, all in parts by weight. Ke 100 wt. 40 parts by weight of dry mixture are added. parts of water in which 8 wt. parts of tungsten hydroxide. After mixing, the mixture has a paste-like consistency and is applied to concrete surfaces in a layer with a thickness of about 1 mm. The mixture solidifies in 30 min. and achieves an adhesion of 1.0 MPa against solidification in 70 min. for a comparative sample which, however, has a adhesion of only 24 Wa after 24 hours. This mixture containing the secondary hydroxycalcium formate exhibits waterproofing properties.

Urychlené tuhnutí a tvrdnutí betonových směsí urychlovači podle vynálezu lze využít při betonování za nízkých teplot, při požadavcích na vysoké počáteční mechanické pevnosti například při zhotovování podlah, při výrobě panelů ambulantním způsobem apod. Urychlovače podle Vynálezu lze s výhodou použít při zhotovování tenkých vrstev pomocí hmot obsahujících cementové pojivo. Rychlé tuhnutí usnadňuje hydrataci a snižuje se možnost odpaření nebo odsání vo♦ody,a tím znehodnocení pojivá.The accelerated setting and hardening of concrete mixtures with the accelerators of the invention can be used for concreting at low temperatures, for high initial mechanical strength requirements, e.g. cement binder. Rapid solidification facilitates hydration and reduces the possibility of evaporation or exhaustion of the water, thereby degrading the binder.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Universal cement setting and setting accelerator, characterized in that it consists of a mixture of formic acid and calcium hydroxide in a molar ratio of 0.2: 5.0, preferably 1.0: 1.0, in the form of a solution, dispersion or solids or calcium hydroxide.

A universal accelerator according to claim 1, characterized in that it consists of calcium formate and calcium hydroxide in a molar ratio of 1.0: 1.0.