CS233598B1

CS233598B1 - Additive for low temperature concreting

Info

Publication number: CS233598B1
Application number: CS551882A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Bruthans; Juraj Gustafik
Original assignee: Zdenek Bruthans; Juraj Gustafik
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1985-03-14

Abstract

Vynález rieši problém betonáže za záporných teplSt. Pře zamedzeftie zmrznul tia betonových a maltových zmeai aa užíval doposiaí ohřev, So je náročné energeticky aj prevádzkovo alebo přísady najma chloridov a karbonátov připadne iných aolí. Využitie týchto přísad pri vysokých dávkách, ktoré sú pre zamedzenie zmrznutia vody nutgé, limituje ich negativny vplyv na koroziu výstuže, nežiaduce urýchlovanie tuhnutia, ktoré stažuje spracovanie zmesí, zníženie konečných pevností a tvorba výkvetov. Zamedzenie zmrznutia je možné tiež prídavkom močoviny. Vyžaduje však tiež vysokú dávku přísady, vedle k vzniku výkvetov a narastanie počiatočnej pevnosti je pomalé. Podobné je tomu při přídavku močoviny spolu s dusičnanom vápenatým.,Podía vynálezu sa zamedzuje zmrznutie betónováj zmesi bez a urýchlenia tuhnutia a dosahuje rýchly rast ί pevnosti za trvalo záporných teplčřt bez ' negativného vplyvu na konečnú pevnos£ a bez vzniku výkvetov přísadou, ktorá pozo- ■i stává z močoviny a najmenej jednej vodorozpustnej s výhodou alkalickej soli bežne dostupných kyselin ako kyseliny sírovej, solnej, uhličitej, dusitej, mravčej, štavelovej alebo alkalickej soli kyseliny dusičnéj alebo zmesi týchto solí, pričom obsah močoviny je 9 % až 98 % hmotnosti výalednej přísadyThe invention solves the problem of concreting at negative temperatures. The concrete and mortar mixes froze before the installation and used heating until now. It is demanding in terms of energy and operation or additives, especially chlorides and carbonates or other oils. The use of these additives at high doses, which are necessary to prevent freezing of water, limits their negative impact on corrosion of reinforcement, undesirable acceleration of solidification, which complicates the processing of mixtures, reduction of final strengths and the formation of efflorescence. Freezing can also be prevented by adding urea. However, it also requires a high dose of the additive, in addition to the formation of efflorescence and the increase in initial strength is slow. It is similar to the addition of urea together with calcium nitrate. According to the invention, the freezing of the concrete mixture is prevented without accelerating solidification and a rapid increase in strength is achieved at permanently negative temperatures without a negative effect on the final strength and without the formation of efflorescence with an additive consisting of urea and at least one water-soluble preferably alkaline salt of commonly available acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, carbonic, carbonic, formic, acid or alkaline salt of nitric acid or a mixture of these salts, while the urea content is 9% to 98% by weight of the excipient

Description

233 598233 598

Vynález sa týká přísady umožňujúcej spracovávanie a konátrak-čně využívanie za nízkých teplót cementových mált a betónov užíva-ných najmá v stavebníctve . Táto přísada musí zamedzit zmrznutie čerstvej betónovej zmesia zaistiť bez tuhnutia dostatočná dobu pre jej ukladanie , čerpá-BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an additive capable of being processed and used at low temperatures for cementitious mortars and concretes used in construction. This additive must prevent the freezing of the fresh concrete mixture and ensure sufficient time for storage, pumping and

J nie a spracovanie · Po uložení musí zmes tvrdnul? aj za trvalo zápor-ných teplot . Nie je postačujáce , aby pevnost rástla až po přecho-de záporných teplot , nakoTko to bráni postupu práč a dochádza k vy-schnut iu zmesi před zatvrdnutím ♦ Vyschnutá zmes nezatvrdne pri ne-dostatku vody ani po příchode kladných teplot □ V žiadnom případenesmie dójsť posobením mrazu v.době tuhnutia a počiatočného tvrdnu-tia k zmrznutiu vody v zmesi , ktoré by málo za následok expanziuvedúcu k porušeniu Struktury vytvářenéj tvrdnúcim spojivom . Tátoexpanzia nastáva prechodom vody v Tad , ktorý má váčší objem ako vo-da a má za dósledok trvalé zníženie konečnej pevnosti , ktorá už ne-dosiahne ani po dlhom čase tvrdnutia za normálnej teploty hodnotuprojektovaná · Nevyhovujú preto urýchlovače tuhnutia a tvrdnutia ,ktoré v použiteTnej dávke nezabránia přechodu vody do tuhého sku -penstva za záporných teplot . To je případ použitia doteraz známýchpřísad na bázi karbonátov , chloridov připadne iných solí · Vo vyso-kých dávkách , v ktoiých zabránia zmrznutiu vody za záporných teplotmajú karbonáty velmi nepriaznivý vplyv na konečná pevnost? a nežiadu-co zrýchlujá tuhnutie , čo stažuje spracovanie zmesi . Vytváraju savýkvěty . Chloridy zasa nemožno použit vo vysokých dávkách do vystu- ’ žených betónov vzhTadom na škodlivý vplyv na koroziu výstuže 0 V dáv-kách pod 2 % z hmotnosti cementu , ktoré sa za určitých' podmienok po-J no and processing · After storage must the mixture harden? even under negative temperatures. It is not sufficient for the strength to grow until after the negative temperatures, since it prevents the washing process from drying out and the mixture before hardening. Nutá The dried mixture does not harden even when there is a positive water temperature. freezing in the time of freezing and initial hardening to freezing the water in the mixture, which would not result in expansion to break the structure formed by the curing binder. This expansion occurs through the passage of water in Tad, which has a larger volume than water and results in a permanent reduction in final strength that no longer achieves even after a long hardening time at normal temperature. they do not prevent the water from moving into a solid body at negative temperatures. This is the case with the use of previously known carbonate, chloride and other salt additions. In high doses, in which the freezing of water under negative temperatures does carbonates have a very adverse effect on the final strength? and unwanted acceleration of solidification, which complicates the processing of the mixture. I create savannahs. Chloride, in turn, cannot be used in high doses in reinforced concrete due to the harmful effect on reinforcement corrosion of 0 in doses below 2% of the weight of cement, which under certain conditions

s V važujá niekedy z hTadiska korozie za přípustné , zabranujú zmrznutiu vody v betone iba do -3°G .Obdobné negativné vplyvy majú aj přísady iných solí. PodTa čsl0 patentu 167115 sa zabraňuje zmrznutiu vody v betone prídavkom karboxyldiamidu triviálně močoviny . Použitie močo- - 2 - 233 S98 viny ν· vyššíeh dávkaeh má za následek tvorbu výkvetav na povr-chu vystaveném vysychaniu · Narest pevnosti za záparnýeh teplotje v prvých dnech relativné malý · Obdebne je nízká pevnasť pripřídavku vápenatéj seli kyseliny dusičnej a močoviny , jaké jezřejmé aj z výsledkav uvedených v příkladu prevedenia · vs V sometimes considers the corrosion considerations to be permissible, preventing water freezing in concrete up to -3 ° G. Other salt additives also have other negative effects. No. 167,115 prevents freezing of water in concrete by the addition of carboxyldiamide trivially to urea. Use of urea - 2 - 233 S98 guilty eh higher dose results in the formation of efflorescence on the surface exposed to dryness · Narrow strength under stagnant temperature is relatively small in the first few days · The plaque is low to solidify the addition of calcium nitric acid and urea as obvious as well as the results shown in Example · v

Uvedené nedastatky sa odstranujú přísadou padla vynálezu,která pazaatáva z mačoviny a najaenej jednej vadorazpustnej s vý-hadau alkalickej seli kyseliny síravej , salnej , uhličitej , du-sitej , mravčej , šťavelavej alebo alkalickej sáli kyseliny du-sičnej aleba zmesi týchte selí pričem obsah mačoviny je 9 % až93 % z hmotnosti výslednej přísady · Příklady prevedenia :The abovementioned drawbacks are eliminated by the addition of the invention, which is derived from the cattle and the loaded one soluble salt of the alkali salt of sulfuric acid, saline, carbonic acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid or alkali salt of the acid or mixture of these pigments. is 9% to 93% of the weight of the resulting ingredient.

Vyrabila sa cementová malta z partlandskéha cementu a narmavéhapiesku v hmotnastnom pamere 1 : 2 a s v/c = 0,5· Obdabná malta savyrobila s přídavkem 10% mačaviny z hmotnosti cementu a s v/o 0,40 v vzhladam na stekueavacie posobenie mačaviny . K dalším maltám sapřidávali přísady padla vynálezu , ktoré tvarila 71 % mačavinya 29 % vederazpustnej seli . Přísadu v jednatlivých prípadachvytvářeli : A = močovina + síran sadný , B = močavina + uhličitandraselný , C = močovina + dusitan sadný , D = močovina + dusičnansadný , E = močovina + šťavelan sodný , P = močovina + mravčansadný . Nekaníte sa vyrabila malta s obdobným přídavkem mačavinya dusičnanu vápenatého = G . Vzhladam na stekueavacie posobeniepřísad sa redukeval absah vody tak , aby konzistencia mál± balakonštantná · Ihned pa vyrábění sa vzorky vkládali do prostradia-10°C · Po 14 dnách sa u časti stanovila pevnost a zvyšak sa u-ložil pri + 20°C dalších 14 dní a pak skúšal · Dosiahnuté výsled-ky uvádza tabulka či. Z tabuíky je zřejmé , že zmrznutím malty bez přísad došlak trvalému paškadeniu , ktoré je příčinou , že ani za kladných teplot nenastal velký prírastak pevnosti a konečná pevnost je nízká ·Zmes bez přísad zmrzla pa schladnutí pod 0°G a stala sa nespraca-vatelnau . »A cement mortar was made from partland cement and narmaviehapiesk in a weight ratio of 1: 2 and with v / c = 0.5. A flimsy mortar made with the addition of 10% of the weight of the cement and with 0.40 in weight due to the liquidation of the camel. Additional mortars were admixed with the ingredients of the invention which formed 71% of the camphor and 29% of the permeable pig. Additive in case-sensitive cases: A = urea + sulphate, B = urea + carbonate and potassium, C = urea + nitrite, D = urea + nitrate, E = urea + sodium oxalate, P = urea + formate. No mortar with similar addition of camphor and calcium nitrate = G. Due to the liquidity of the additive, the water content was reduced to a small consistency. Immediately after the production, samples were placed in a space of 10 ° C. After 14 days, the strength was determined for a part and the remaining 14 ° C for the next 14 days. days and then tried. It can be seen from the table that by freezing the mortar without additives, it arrives at a constant level of contamination which causes even a high increment of strength to not occur even at positive temperatures and the final strength is low · The additive-free mixture has freeze-dried and cooled below 0 ° C and has become unprocessed. »

Pri přidaní přísad padla vynálezu nedošlo k zmrznutiu malty,která si zachovala povodnú spracovatelnosť pa dobu vise aka jednuhodinu - nenastala teda ani rýchle tuhnutie. Pevnost malt s pří-davkem přísad podlá vynálezu za trvalej teploty -10°C je niekal-konásobkem pevnosti dosiahnutej aj s přídavkem 10 % močoviny , kte-rý je nezbytný pre zamedzenie paškodenia zmrznutím , ak sa pauži-je pri tejto tepláte močovina samotná . Nedošla k tvorbě výkve- - 3 - 233 S98 tav . Nenastala trvalé poškodenie pevnosti zmrznutím - pa pre- v chode do kladných teplot zmesi dalej normálně tvrdnu a dosiahu- jú dvojTabulka až trojnásobok pevnosti zmesi bez V Π c 1 · ; přísad . Zmes Dávka v %hmotnosticementu Pevnost v tlakv/c 14 dní/ -10J :u MPa po době / tenlotaC + 14 dní/ + 20 0 bez přísad 0 0,5 0,75 10,9 močovina 10 0,4 3,5 30,7 A 7 0,45 8, δ 27,2 B 7 0,45 7,5 22,5 0 7 0,45 8,3 29,0 . D 7 0,45 4,4 22,3 B 7 0,45 10,2 26,2 P 7 0,45 8,4 28,7 G 7 0,45 2,9 23,5 Ďalšie výsledky s obdobnými maltami , uvedené v tabulke č 2 u- kázali , že nielen dusičnan vápenatý ale aj iné vápenaté soli neposkytujú požadované zvýšenie pevnosti • Přidavok 5 % mo- Pevnost v tlaku MPa pri teplote v priebehu čoviny + 2 % z dna kolísajúcej od - 120C po + 6'G po době hmotnosti cementu 7 dní 14 dní 28 dní mravčan sodný 6,7 16,4 20,2 mravčan vápenatý 3,4 13,5 17,1The addition of the ingredients of the invention did not result in the freezing of the mortar, which retained the flooding workability and the duration of the vise and one hour - thus no rapid solidification occurred. The strength of mortars with the addition of additives according to the invention at a constant temperature of -10 ° C is somewhat greater than that obtained with the addition of 10% urea, which is necessary to prevent freezing damage if urea alone is used in this heat. There was no creation of a pattern - - 3 - 233 S98 tav. There is no permanent damage to the freezing strength - pa, and then to the positive temperatures of the mixture, it further hardens normally and reaches a double table up to three times the strength of the mixture without V Π c 1 ·; ingredients. Mixture Dose in% by weightConcentration in pressure / c 14 days / -10J: u MPa after time / tenlotaC + 14 days / + 20 0 without additives 0 0,5 0,75 10,9 urea 10 0,4 3,5 30 , 7 A 7 0.45 8, δ 27.2 B 7 0.45 7.5 22.5 0 7 0.45 8.3 29.0. D 7 0.45 4.4 22.3 B 7 0.45 10.2 26.2 P 7 0.45 8.4 28.7 G 7 0.45 2.9 23.5 Other results with similar mortars Table 2 showed that not only calcium nitrate but also other calcium salts did not provide the required strength increase • Addition of 5% strength in compression MPa at a temperature of + 2% from bottom fluctuating from - 120C to + 6 ' G after cement weight 7 days 14 days 28 days sodium formate 6.7 16.4 20.2 calcium formate 3.4 13.5 17.1

Dlhodabé sledovania rastu pevností ukázali , že malty vyro-bené podl’a vynálezu majú nielen podstatné zvýšenu počiatočnú pev-nost? za nízkých teplot ale majú aj vysoké konečné pevnosti dosiah-nuté dalším tvrdnutím za normálnej teploty . Obdobná malta bez vy-užitia vynálezu netvrdne za zápornéj teploty a v dosledku poškode-nia zmrznutím ani po přechodu mrazu nedosiahne normálnu pevnostale iba jej zlomok . A > Praktické prevedenie je jednoduché . Přísady sa pridávaju do bet cín ověj zmesi alebo osobitne alebo vopred spolu zmiešané alebo aj » , predmiešané s ostatnými zložkami zmesi alebo jej častou - napřík-lad cementom . Přísady možno přidat aj vo formě roztoku spolu sozámesovou vodou alebo osbitne . Nakolko přídavkem přísad sa zmesstekutí , třeba pre zachovanie predpísanej konzistencie znížiť o-bsah zámesovej vody a to zhruba hmotnostně ekvivalentně dávke pří-sady . Iné osobitné opatrenia nie sú potřebné . Zmes nezamrzá a nieje preto potřebný ohřev zámesovej vody či kameniva pre výrobu zmesiLong-term monitoring of strength growth has shown that the inventive mortars have not only a substantial increase in initial strength? however, at low temperatures they also have high final strengths achieved by further hardening at normal temperature. A similar mortar without the use of the invention does not harden to a negative temperature and, as a result of freezing damage, even a fraction of it does not reach normal strength even after freezing. A> Practical design is simple. The ingredients are added to the bet tin mixture or separately or pre-mixed together, or even mixed with the other ingredients of the mixture or a portion thereof, such as cement. Ingredients may also be added in the form of a solution together with sosame water or bulk. Because of the addition of additives, the blend water content should be reduced to maintain the prescribed consistency, roughly equivalent to the dose of the additive. Other special measures are not needed. The mixture does not freeze and therefore it is not necessary to heat the mixing water or aggregate to produce the mixture

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

233 598

Low temperature overloading additive characterized in that it consists of urea and at least one co-soluble, preferably alkaline, sulfuric, hydrochloric, nitrous, formic, oxalic or alkaline nitric acid salt or a mixture of these salts, wherein the urea content is 9% to 98% by weight of the resulting ingredient ·