CS235584B1

CS235584B1 - Cementová zmes so zvýšeným nárastom pevnosti, najmá pre teploty tvrdnutia nižšie ako 0°C

Info

Publication number: CS235584B1
Application number: CS719483A
Authority: CS
Inventors: Stefan Slanicka; Jozefina Sabolova; Patricia Hanzova
Original assignee: Stefan Slanicka; Jozefina Sabolova; Patricia Hanzova
Priority date: 1983-10-03
Filing date: 1983-10-03
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Vynález sa zaoberá cementovou zmesou so zvýšeným nárastom pevností, najmá pre teploty tvrdnutia nižšie, ako 0 °C. Jej podstatou je, že popři cemente na báze portlandského slinku a připadne vodě a/alebo plnive obsahuje 0,3 až 15 % z hmotnosti cementu zmesi rozpustnej soli kyseliny mravčej, například mravenčanu vápenatého, pričom poměr mravenčanu a dusičnanu je od 5 :100 do· 100 : 5 dielov hmotnostných. Cementová zmes podía vynálezu sa može vyrobit aj vo formě suchej prefabrikovanej zmesi, obsahujúcej všetky zložky okrem zámesovej vody. Může sa však vyrobiť aj postupom obvyklým při výrobě mált a betónov tak, že mravenčan a dusičnan sa pridajú vo formě vodného roztoku, alebo v práškovej formě k ostatným zložkám zmesi.

Description

Vynález sa týká cementovej zmesi so zvýšeným riárastom pevností, najma pre teploty tvrdnutia nižšie ako 0 °C.

V stavebnej praxi sa často vyžaduje urýchlenie nárastu pevností cementových zmesi, najma při tvrdnutí v chladnom počasí. Zpravidla najúčinejšie urýchlovače sú chloridy, ako je například chlorid vápenatý alebo sodný, ktoré však sposobujú koróziu ocelověj výstuže betonu, a preto sa nemóžu použiť .pri výrobě železobetonu. Preto boli navrhované zmesi chloridu vápenatého s inhibitorom korózie ocelověj výstuže, ako je dusitan sodný NaNOž, alebo dusitan — dusičnan vápenatý Ca(NO2)2. Ca(NOj]2 (Rukovodstvo po primeneniju chimičeskich dobavok v betone, Strojizdat Moskva 1980), pričom doporučované dávky protizmrazovacích přísad sú v závislosti na druhu přísady a teplote nasledujúce:

teplota tvrdnutia rozmedzie dávek betonu °C přísad % hmotnosti až — 5 3 až 6 — 6 až —10 5 až 9 —11 až —15 7 až 10

Protikorózny účinok dusitanu sodného alebo vápenatého je však len dočasný, postupné oxidáciou dusitanu na dusičnan a karbonatáciou betonu vzniká nebezpečie chloridovéj korózie ocelověj výstuže betónu. Pri praktickom používaní dusitanov ako protizmrazovacích přísad však vznikajú v stavebnej výrobě velmi ťažko riešitelné problémy, pretože všetky dusitany sú jedy. Dávnejšie je známa aj přísada močoviny [karbamid, respektive karboxyldiamid CO(NH2)2], ktorá sa používá alebo sama o sebe ako protizmrazovacia přísada, alebo v kombinácii s róznymi anorganickými solami, například dusičnanom alebo dusitanom vápenatým (Ratinov, V. B., Rozenberg, Τ. I.: Dobavki v beton, Strojizdat Moskva 1973). Močovina má však malú účinnost na zníženie bodu mrazu zámesovej vody a spomaluje hydratáciu cementu. Močovina okrem toho sposobuje karbonatáciu betonu a silnú koróziu betonu (Moskvin, V. M., Černov, A. V.: Mechanizm korozii betóna v rastvorach karbamida, Sb. naučných trudcev NIIŽB GOS-STROJA SSSR „Korrozija i stojkosť železobetona v agressivnych sredach“, Strojizdat Moskva 1980, str. 15 až 21). Preto je v zložení protizmrazovacích přísad účelné obsah močoviny čo najviac znížit, alebo močovinu do protizmrazovacích přísad vóbec nedávat.

Je známe aj použitie mravčanov, například vápenatého, ako urýchlovača tvrdnutia betonových zmesi. Prídavok mravčanu vápenatého však nezabezpečuje dostatočný nárast pevností cementových zmesi při záporných teplotách.

Nedostatky cementových zmesi s uvedenými přísadami sú odstránené u cementovej zmesi podía vynálezu. Jej podstatou je, že popři cemente na báze protlandského slin ku a připadne plnive a/alebo vodě obsahuje 0,3 až 15 % z hmotnosti cementu zmesi rozpustnej soli kyseliny mravčej, například mravenčenu vápenatého, alebo sodného a soli kyseliny dusičnej, například dusičnanu vápenatého, sodného alebo draselného, pričom poměr mravenčanu a dusičnanu je od 5 :100 do 100 : 5 dielov hmotnostných.

Ako cement na báze .portlandského slinku sa móže použiť v cementovej zmesi podía vynálezu například troskoportlandský, alebo .portlandský cement, při teplotách pod 0 °C. sa však najlepšie hodia čisté portlandské cementy.

Pri skúškach bolo prekvapujúco zistené, že cementová zmes podía vynálezu nesposo? buje koróziu ocelověj výstuže betonu, má urýchlený nárast pevností i pri běžných teplotách tvrdnutia (napr. 20 °C) a má dobrý nárast pevností i při teplotách tvrdnutia —10 °C až —15 °C. Výhody cementovej zmesi podía vynálezu ukazujú nasledujúce příklady prevedenia:

Příklad 1

Zo šedého portlandského cementu triedy PC 400 z lokality Mokrá, boli vyrobené postupom podía ČSN 72 2117 nasledujúce malty — porovnávacia — s přísadou 8 % chloridu vápenatého CaClz — s přísadou 4 % mravenčanu vápenatého

Ca(HCOO)2 a 4'% dusičnanu draselného KNOs. . .

Na rozdiel od ČSN 72 2117 nebol však dodržaný konštantný. vodný súčinitel 0,5, ale dodržiavaná konštantná spracovateínosť (plasticita) podía ČSN 73 2441. ........... ./

Skúšobné vzorky z malt o rozmeroch 40 X 40 X 160 mm tvrdli pri nasledujúcich; režimoch tvrdnutia:

a) skúšobné .vzorky, ktoré boli uložené, hned po vyrobení do klimatizačnej. skrine s teplotou —10 C.

— 14 dní pri—10 °C — 14 dní pri —10 °C a. 14 dní při 20 °Č vo vlhkom vzduchu (výše 90° relatívnej vlhkosti).

bj 28 dní vo vlhikom vzduchu

Vzhladom na to, že zamrznutý beton má vyššie pevnosti, ako beton rozmrznutý (Mironov, S. A.: Teorija i metody zimnego betonirovanija, Strojizdat Moskva 1975), a že tento jav sa zákonité vyskytuje aj pri použití protizmrazovacích přísad (Rosenberg, Τ. I. a kol.: Issledovanije procesov tverdeni235384 ja betonov s komplexnymi dobavkami pri temperature niže 0 C, Zborník z II. medzinárodného sympózia RILEM o zimnej betonáži v r. 1975 v Mosikve, diel I., str. 69 až 81, Strojizdat Moskva 1975), pevnosti skúčobných vzoriek uložených při záporných teplotách boli skúšané hned po rozmrznutí, čo bolo do 1 hodiny po vybrat! skúšobných vzoriek z priestoru so zápornou teplotu a uložení na vzduch s běžnou laboratórnou teplotou (cca 20 °C). Výsledky sú uvedené v tab. 1.

Tabulka 1

Cementová zmes	V			Pevnosť v MPa
	c	14 dní -	-10 °C	14 dní —10 °C	28 dní vlhko·
				14 dní -j-20 °C	(+20 °C]
		Tah za	Tlak	Tah za Tlak	Tah za Tlak
		ohybu		ohybu	. ohybu .

Porovnávacia

bez přísad s 8 % chloridu	0,50 0,1 1,6	4,7	16,5 7,9	40,5
vápenatého CaCÍ2 s 4 % mravenčanu Ca,	0,53 0,5 2,9	3,3	12,5 3,7	20,2
4 %^; dusičnanu draselného	0,49 1,17 4,2	' θ’¹., λ	20,8 ' . 7,1 '	³⁶-⁶
Doeiahnuté výsledky,	ktoré sú uvedené v	prvých 16	hodin	— 5 °C
tabuíke 1 ukazujú, že	cementová zmes po-	dalších 8 hodin a 5 dní	—15 °C

dl'a vynálezu nadobúdala pevnosti aj pri teplote —10 °C, a mala najlepšie pevnosti po přeložení z mrazu do prostredia s kladnými teplotami.

Příklad 2

Na skúšky bol použitý biely cement z lokality Rohožník. Skúšobné vzorky z mált boli vyrobené obdobným postupom, ako v přiklade 1; skúšobné vzorky boli hned po vyrobení uložené do klimatizovaného priestoru s nasledujúcim tepelným režimom:

ďalšie 4 dni . —18 °C

Potom boli vybrané z klimatizovaného priestoru. Casť skúšobných vzoriek bola hned po rozmražení skúšaná na pevnosť v tlaku a tahu za ohybu, časť bola uložená na dalších 7 dní do vlhkého vzduchu (cca 20 °C, výše 90 % relativnéj vlhkosti). Dosiahnuté výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuíke 2.

Tabulka 2

Přísada v Pevnosti v MPa č hned' po rozmrznutí po dalších 7 dňoch pri 20 °C

Tah za Tlak Tah za Tlak ohybu ohybu

Porovnávacia
s 4 °/o mravenčanu vápenatého Ca,(HCOO)2 s 8 % mravenčanu vápenatého	0,5
CafHCOOjz s 8 % dusičnanu sodného	0,47
NaNCb	0,48
s přísadou pódia vynálezu — 2 % mravenčanu vápenatého a	0,46
2 % dusičnanu sodného	0,47

0,10	0,8	4,15	20,2
0,20	1,1	4,7	19,9
0,54	2,4	4,14	19,9
1,50	6,9	4,66	17,7
1,84	9,2	5,0	21,3

Z pevností mált, uvedených v tabuíke 2 vidieť, že kombináciá mravenčanu vápenatého a dusičnanu sodného podlá vynálezu v celkovom množstve 4 % přísad z hmotnosti cementu převýšila svojimi účinkami účinok 4 % a 8 % mravenčanu vápenatého a 8 % dusičnanu sodného, ako aj aditívny účinok 4 % mravenčanu vápenatého a 8 °/o dusičnanu sodného pri tvrdnutí pri záporných teplotách, a nemala negativny vplyv na další nárast pevností po premiestnení skúšobných vzoriek do prostredia s kladnými teplotami.

SkúŠkami bolo preukázané, že cementová zmes podlá vynálezu nezpůsobuje koróziu oceíovej výstuže betonu.

Cementová zmes podlá vynálezu je možné s výhodou použit najma při prácach v zimě, ako je například zmonolitňovanie montovaných železobetonových konštrukcií.

Cementová zmes podlá vynálezu sa može 1'ahko vyrobit jedným z nasledujúcich postupov

a) připraví sa roztok dusičnanu a mravenčanu v zámesovej vodě, ktorá sa potom obvyklým spůsobom přidá pri výrobě do cementové] zmesi

b) připraví sa zmes mravenčanu a dusičnanu v ich kryštalickej, alebo práškovej formě, načo sa přidá ako prášková přísada pri výrobě do cementovej zmesi.

c) připraví sa zmes cementu a krystalického, respektive práškového mravenčanu a dusičnanu, a táto zmes sa použije rovnakým spůsobom ako cement pri výrobě cementovej zmesi

d) připraví sa zmes přísad, cementu a plniva, například křemičitého piesku, alebo vápencovej drvy, ku ktorej sa před použitím přidá len zámesová voda.

Uvedený příklad nijako neobmedzuje použitie cementovej zmesi podl'a vynálezu, ktorá sa může použit aj pri všetkých teplotách tvrdnutia cementových mált a betónov, ktoré sú obvyklé pri běžných technológiách ich výroby.

Claims

PREDMET

Cementová zmes so zvýšeným nárastom pevností, najmá pře teploty tvrdnutia nižšíe ako 0 °C, pozostávajúca z cementu na báze portlandského slinku a připadne plniva a/alebo vody, vyznačujúca sa tým, že obsahuje 0,3 až 15 % z hmotnosti cementu zmesi rozpustnej soli kyseliny mravčej, například mravenčanu vápenatého alebo sodného, a soli kyseliny dusičnej, například dusičnanu vápenatého, sodného alebo draselného, pričom poměr mravenčanu a dusičnanu je od 5 :100 do 100 : 5 dielov hmotnostných.

Severografia, n. p., závod 7, Most

Cena 2,40 Kčs