IT8520121A1 - Composizioni di cementi idraulici - Google Patents

Description

COMPOSIZIONI DI CEMENTI IDRAULICI"

RIASSUNTO

Vengono descritte composizioni di miscele per composizioni di ce menti idraulici che comprendono un estere borato di un composto poliossidrilico e un agente idro-riducente di cemento idraulico. Le miscele secondo la presente invenzione realizzano una aumentata conservazione della afflosciabilit? in composizioni di cementi idraulici provocando soltan to un aumento relativamente minimo nei tempi di presa iniziali e finali della miscela di cemento.

Vengono inoltre descritte composizioni di miscele per composizio ni di cementi idraulici che comprendono un estere borato di un composto poliossidrilico ed un agente idro-riducente di cemento idraulico. Que ste sono miscele preferite che realizzano una aumentata conservazione della afflosciabilit? incomposizioni di cementi idraulici provocando soltanto un aumento relativamente minimo nei tempi di presa iniziali e finali della miscela di cementi.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda miscele per composizioni di cemen ti idraulici e, pi? in particolare, riguarda miscele idro?riducenti che realizzano una migliorata afflosciabilit? e unamigliorata conservazione della morbidezza in composizioni di cementi idraulici, con aumenti relativa mente minimi nei tempi di presa iniziali e finali.

L'uso di diverse miscele idro-riducenti in composizioni di cementi idraulici, per esempio malte, malte liquide e calcestruzzo ? ben no to. Queste miscele consentono l'impiego di minori quantit? di acqua per ottenere una desiderata plasticit? o lavorabilit?. La miscela inoltre rea lizza una maggiore resistenza alla compressione nella composizione di cemento dopo il fenomeno di presa, a causa dell'uso di una minore quantit? di acqua nella miscela o a causa di una pi? completa dispersione delle par ticelle di cemento nella miscela di cemento plastico ottenuta mediante la miscelazione

Un notevole problema collegato con l'impiego di miscele idro-ridu centi tradizionali ? costituito dal fatto che il periodo di tempo durante il quale la miscela ? in grado di mantenere un elevato grado desiderato di plasticit? o di lavorabilit? nella miscela di cementi ? relativamente breve, essendo compreso in media fra 25 minuti e 45 minuti dopo l'aggiunta della miscela. Nella massima parte delle situazioni di lavoro, ? necessario aggiungere la miscela appena prima della messa in opera, ossia sul luogo di lavoro, e ci? richiede che gli autocarri che consegnano il materiale siano dotati di un'apparecchiatura di erogazione particolarmente progettata. Oltre alla spesa associata con l'installazione e con il mantenimento di questa apparecchiatura, il suo uso pu? essere problematico nel caso in cui norme o condizioni di lavoro locali proibiscano l'aggiunta "in situ" di miscele. Inoltre, la durata relativamente limitata dell'aumento di plasticit? limita il periodo di tempo disponibile per l'applica tore ai fini di mettere in opera la miscela. Ci? pu? essere un inconveniente particolarmente svantaggioso in difficili condizioni di messa in opera o di lavorazione.

Il problema di una durata relativamente breve di aumento della plasticit? pu? talvolta venire diminuito impiegando un elevato dosaggio della miscela idro-riducente. Tuttavia, ci? tende a fare ottenere una miscela troppo fluida immediatamente dopo l'aggiunta e, in generale, d? come risultato un eccessivo ritardo di presa. Quest'ultimo inconveniente, a sua volta, pu? ritardare l'aumento di resistenza nella miscela di cemento dopo la presa.

Pertanto, nel settore esiste una continua necessit? di sviluppare nuove composizioni di miscele idro?riducenti che possono conferire un elevato grado di plasticit? a composizioni di cementi idraulici senza che si abbia un indebito effetto negativo sul tempo di presa del cemento. Inoltre, sussiste una continua necessit? di sviluppare miscele che siano in grado di mantenere la plasticit? per periodi di tempo pi? prolungati, anche in questo caso senza che si abbia un effetto negativo sul tempo di presa.

Normalmente, si valuta la plasticit? di una miscela di cemento idrau lico mediante misurazione dell'afflosciabil?t?, per esempio secondo ASTM C143. Si misura l'afflosciabilit? riempiendo un tronco di cono con la miscela, rimuovendo il cono e misurando la diminuzione in altezza della miscela non supportata. Come misura della diminuzione di plasticit? della miscela al trascorrere del tempo, si effettuano misurazioni di afflosciabilit? sulla miscela in fase di invecchiamento ad intervalli di tempo distanziati. La diminuzione di plasticit? viene cos? quantificata come diminuzione dell'affloBciabilit? nel tempo. Una minore diminuzione dell?afflosciabilit? al trascorrere del tempo, ossia un aumento di conservazione dell'afflosciabilit?, indica una maggiore capacit? di una miscela idroriducente di conferire una aumentata plasticit? alla miscela di cementi per un periodo di tempo pi? prolungato.

La presente invenzione riguarda composizioni di miscele di cementi che sono in grado di realizzare una notevole diminuzione dell'acqua in composizioni di cementi idraulici senza che si abbia un eccessivo aumento nel ritardo della presa. Queste miscele sono efficaci agenti idro-riducenti in corrispondenza di dosaggi relativamente bassi in cementi idraulici e la possibilit? di utilizzare questi materiali in corrispondenza di tali bassi livelli di dosaggio realizza un sostanziale controllo nel rendere minimo il ritardo di presa associato con l'uso delle miscele.

La presente invenzione, pertanto, riguarda composizioni di miscele che comprendono un estere borato di un composto poliossidrilico. In generale, si prepara l'estere borato mediante reazione di acido borico con un composto poli-ossidrilico esterificante oppure con un suo sale. La Richiedente ha trovato che, in generale, l'esterificazione oppure la formazione di complesso del composto poliossidrilico con la porzione boro riduce sostanzialmente il ritardo di presa associato con l'uso del solo composto poliossidrilico, ossia, non esterificato, in una miscela di cementi idraulici, mentre si ottiene un livello di riduzione dell'acqua che regge favorevolmente il confronto con quello ottenuto usando soltanto il composto poliossidrilico? Le composizioni di miscele preferite della presente invenzione, che realizzano livelli di riduzione dell?acqua che sono almeno uguali a quelli realizzati da agenti idro-riducenti tradizionali e che inoltre, reali livelli sostanzialmente aumentati di conservazione dell'afflosciabilit?, sono mescole o miscele che comprendono un estere borato di un composto poliossidrilico ed un agente idro-riducente di un cemento idraulico. Un particolare vantaggio di queste miscele preferite ? costituito dal fatto che esse possono venire formulate in modo da realizzare notevoli e sostanziali aumenti nella conservazione dell?afflosciabilit? con aumenti soltanto relativamente minimi nei tempi di presa iniziali e finali della miscela di cementi.

Queste composizioni di miscele preferite possono comprendere il con ponente estere borato in combinazione con un singolo agente idro-riducente oppure, preferibilmente, in combinazione con due o pi? agenti idro-ridu centi. Agenti idro-riducenti preferiti per venire impiegati in queste miscele sono sali di prodotti di condensazione tra aldeidi ed acidi solfonici aro matici e sali dell'acido lignosolfonico. Nel modo pi? preferibile, entrambi questi agenti idro-riducenti preferiti sono presenti nella miscela insieme con l'estere borato.

La quantit? relativa di ciascuno dei componenti della miscela pu? variare entro un ampio intervallo in modo che si pu? ottenere una variet? di formulazioni di miscele che corrisponda ai differenti requisiti riguar danti la conservazione della afflosciabilit? o il ritardonellapresa.Questa flessibilit? nel formulare la miscela pu? anche venire sfruttata per compensare variazioni che si hanno nella reattivit? di differenti cementi verso la miscela. Questa flessibilit? viene notevolmente aumentata mediante l'impiego di due o pi? differenti agenti idro-riducenti nella miscela in quanto si pu? regolare il rapporto reciproco tra gli agenti idroriducenti, e anche rispetto all'estere borato. Cos?, si pu? realizzare una variet? pi? ampia di formulazioni, con una gamma di propriet? corrisponden temente pi? ampia in miscele di cementi idraulici.

Nelle miscele della presente invenzione, si preferisce impiegare sali di ammine degli esteri borati, in quanto questi sali possono realizzare iniziali resistenze alla compressione particolarmente favorevoli nel pr? dotto del cemento indurito. Questi sali di ammine possono anche realizzare un minore ritardo rispetto a quello provocato dal corrispondente estere che esiste nella sua forma di acido libero oppure neutralizzato con un catione di un metallo.

Le miscele della presente invenzione possono venire realizzate e usate come formulazioni tal quali sotto forma di una polvere anidra oppure, preferibilmente, sotto forma di soluzioni a base acquosa, ossia i componenti della miscela possono venire sciolti in un solvente a base acquosa.

La presente invenzione riguarda inoltre composizioni di cementi idraulici che contengono le composizioni di miscele della presente invenzione.

Cos? come viene qui usato, il termine "composizione di cemento idraulico" ? inteso indicare qualsiasi composizione contenente un legante per cemento idraulico, per esempio, un cemento Portland del tipo ASTM I, II, III, IV oppure V, ivi comprese composizioni di cemento anidro e impasti o paste di cemento umide. Nel suddetto termine sono compresi calcestruzzi, malte liquide, malte, paste di cementi e simili. Le miscele della presente invenzione sono particolarmente utili in calcestruzzi di cemento Portland ed in particolare in preparati di calcestruzzo di cemento Portland su scala di produzione pi? grande, nei quali si prepara il calcestr zzo nell'impianto di miscelazione e lo si trasporta fino al luogo di lavorazione

Cos? come viene qui usato, il termine "composto poliossidrilico" si riferisce a dioli e a composti poliossidrilici, ossia composti che contengono pi? di due gruppi ossidrilici. Il composto poliossidrilico pu? essere un composto aromatico, per esempio catecolo oppure un composto alifatico, quest'ultimo essendo preferito dal punto di vista di raggiungere minori livelli di ritardo della presa. Il composto poliossidrilico alifatico pu? essere un diolo alifatico per esempio etilenglicol, 1,2-propandiolo op pure 1,3-propandiolo; un alcool poliossidrilico alifatico come glicerolo, glucosio oppure mannosio; un acido carbossilico diolico alifatico per esempio acido 2,3-diidrossipropionico oppure acido tartarico; oppure, nel modo pi? preferibile, un acido carbossilico poliossidrilico alifatico per esempio acido glutarico. Acidi carbossilici poliossidrilici alifatici particolarmente preferiti sono gli acidi gliconici, l'acido gluconico e l'a cido glucoeptonico essendo particolarmente preferiti. La stereospecificit? del composto poliidrossiesterificante naturalmente deve essere tale da consentire la formazione dell'estere borato ciclico. I requisiti molecolari stereospecifici riguardanti la formazione di un estere borato sono ben noti. Uno studio preliminare di questo argomento ? realizzato da J. Boeseken, Advances in Carbohydrate Chemistry, 4, 189-210 (1949).

Gli esteri borato presenti nelle miscele della presente invenzione sono esteri ciclici e si ritiene che essi comportino la formazione di complesso oppure un legame di una porzione boro a. due gruppi ossidrilici all'interno di un composto poliossidrilico esterificante in modo da formare una struttura ciclica. Si ritiene che gli esteri borato usati qui in generale siano mono-esteri che comportano la formazione di un complesso oppure il legame di una molecola di un composto esterificante ad una porzione di boro, la terza posizione di valenza della porzione di boro essendo occupata da un gruppo ossidrilico. Tuttavia, sebbene si ritenga che il monoestere sia il prodotto generalmente qui usato, la presente invenzione prende in considerazione ampiamente l'impiego di bis esteri ivi compresa la formazione di complesso oppure legame di due composti poliossidrilici ad una por zione di boro. Il gruppo ossidrilico dei mono-esteri della presente invenzione pu? essere neutralizzato con un catione, come illustrato qui di seguito. Si possono preparare gli esteri borati della presente invenzione mediante procedimenti noti. Cos?, si pu? fare reagire l'acido borico con il composto esterificante in un mezzo acquoso, effettuando un blando riscaldamento per facilitare il completamento della reazione. Nel caso in cui il composto esterificante non sia facilmente reattivo con l'acido borico, pu? essere desiderabile impiegare un solvente di reazione polare anidro, per esempio tetraidrofurano, oppure adottare temperature di reazione pi? elevate allo scopo di favorire la formazione dell'estere? Si pu? fare reagire un acido carbossilico poliossidrilico esterificante nella sua forma di acido libero,per esempio l'acido gluconico pu? essere fatto reagire con l'acido borico per ottenere un estere oppure lo si pu? fare reagire sotto forma di un sale, per esempio si pu? fare reagire gluconato di calcio con acido borico per ottenere il borogluconato di calcio corrispondentemente neutralizzato. Come reagente esterificante si pu? anche impiegare un precursore del composto esterificante acido carbossilico, per esempio un lattone precursore.

Dopo formazione dell'estere, si pu? aggiungere una base alla soluzione di reazione per neutralizzare l'estere oppure, se si desidera, per lo scambio di cationi. Tuttavia, si dovr? mantenere il pH della soluzione ad un valore inferiore a 10-11 e preferibilmente inferiore a circa 8 allo scopo di ottenere una soluzione stabile che possa venire conservata per prolungati periodi di tempo.

Normalmente, si facilita la preparazione del mono-estere facendo reagire quantit? circa equimolari di boro e del composto esterificante. Tuttavia, si pu? anche preparare il mono-estere usando un eccesso molare del composto esterificante, come pu? rivelarsi necessario nel caso in cui fattori stereospecifici oppure fattori sterici rendano difficoltosa la reazione del composto esterificante con la porzione di boro. Invece, nel caso in cui il composto esterificante reagisca facilmente con la porzione di boro, si possono formare bisesteri usando un eccesso molare del composto esterificante e la presente invenzione prende in considerazione in senso ampio anche l'impiego di esteri bisborati.

Si possono preparare gli esteri borati e si possono usare nella forma di acido libero, ossia con un gruppo-OH sul boro e con un gruppo-COOH su un composto costituito da un acido carbossilico esterificante. Tuttavia, la forma sale dell'estere pu? realizzare un minore ritardo di presa in formulazioni di calcestruzzo e, cos?, in generale ? preferita per l'uso nella invenzione. Nel caso in cui il composto poliossidrilico esterificante sia un alcol poliossidrilico, la forma sale comprende un catione che sposta l'idrogeno del gruppo ossidrilico rimanente sulla porzione boro. Nel caso in cui il composto poliossidrilico esterificante sia un acido carbossilico poliossidrilico, questa forma sale comprende un catione associato con il gruppo carbossilico (i gruppi carbossilici) del composto esterificante e, eventualmente, un catione che sposta l'idrogeno del rimanente gruppo ossidrilico sulla porzione boro. Il catione pu? essere un metallo alcalino per esempio sodio oppure potassio, oppure un metallo alcalino-terroso, per esempio calcio oppure magnesio. Tuttavia, preferibilmente, il catione ? un catione di un'ammina per esempio ammonio; alchilammonio, per esempio trietilammonio; alcanolammonio, per esempio dietanolammonio, trietanolammonio; oppure loro miscele. Si ? trovato che l'impiego di sali di esteri borato di alcanolammonio d? come risultato la formazione di miscela che realizzano minori aumenti nei tempi di presa iniziali e finali in confronto, per esempio, a miscele simili che contengono sali di esteri di metalli alcalino-terrosi. Un sale di un estere borato particolarmente preferito comprende una miscela di alcanolammine come aggruppamento cationico, e pi? in particolare una miscela di cationi di dietanolammonio e di cationi di trietanolammonio. In questa miscela pu? essere compreso anche un catione di monoetanolammonio.

Si possono preparare gli esteri anche mediante reazione di un sale borato per esempio borato di zinco oppure borato di calcio con il composto esterificante, per esempio come descritto nel brevetto U.S.?.3.053.674.

Gli esteri borato presenti nelle miscele della presente invenzione possono realizzare una notevole diminuzione di acqua in composizioni di cementi idraulici quando vengono usati ad un dosaggio relativamente basso.

Cos?, per esempio, quando si aggiungono a calcestruzzidi un cemento Portland in una quantit? compresa circa tra 0,01% in peso 0,15% in peso, riferito al peso del legante del cemento Portland nel calcestruzzo, gli esteri borato possono realizzare un'efficace diminuzione di acqua, in generale ad un livello che ? sufficiente per soddisfare gli standard ASTM C494, come agente idro-riducente tipo D. Questi livelli di riduzione dell'acqua so no circa uguali o maggiori rispetto a quelli ottenuti mediante un'equivalente quantit? del composto poliossidrilico non esterificato aggiunto al medesimo calcestruzzo. Tuttavia, il ritardo associato con l'impiego dello estere borato in generale ? notevolmente inferiore a quello associato con l'impiego di un'equivalente quantit? del composto poliossidrilico non esterificato. Per esempio, in corrispondenza dei livelli di dosaggio di cui sopra, il tempo di presa iniziale del calcestruzzo normalmente viene ritardato di circa mezz'ora fino a 2 ore e mezza in confronto al tempo di presa iniziale del medesimo calcestruzzo senza l'aggiunta della miscela. Le primitive resistenze alla compressione dei calcestruzzi contenenti la miscela a questi livelli di dosaggio, per esempio resistenze di un giorno e resistenze di 7 giorni, determinate secondo ASTM C192, in generale sono uguali o superiori a quelle del medesimo calcestruzzo ottenuto senza la presenza della miscela?

Sebbene in generale si preferisca usare la miscela in una quantit? compresa all'interno dell'intervallo indicato sopra di 0,01% fino a 0,15% in peso, in modo da ottenere la desiderata diminuzione di acqua e le desiderate resistenze alla compressione con un minimo ritardo di presa, per alcune applicazioni, per esempio applicazioni con acqua calda, pu? essere desiderabile un maggiore gra'do di ritardo della presa e si pu? usare una maggiore quantit? di miscela per soddisfare questo requisito.

Come indicato sopra, le miscele preferite della presente invenzione comprendono un agente idro-riducente di un cemento idraulico in combinazione con un estere borato di un composto poiiossidrilico. Queste miscele preferite realizzano una maggiore durata della afflosciabilit? ossia una maggior conservazione della afflosciabilit?,in composizioni di cementi idraulici. Per molte applicazioni su grande scala nelle quali si impiega un calcestruzzo di cemento Portland, l'aumento di conservazione della consistenza consente l'aggiunta della miscela al calcestruzzo nell'impianto di miscelazione invece che sul luogo di lavorazione. Questa scelta pu? essere vantaggiosa nel caso in cui norme o condizioni di lavoro locale proibiscano l'aggiunta di miscele "in situ".

Inoltre, essa facilita la miscelazione durante il trasporto fino al luogo di lavorazione e realizza una maggiore flessibilit? in termini del tempo consentito per la colata, la messa in opera e la lavorazione del calcestruzzo sul luogo di lavorazione. Tuttavia, poich? le miscele possono venire formulate in modo da realizzare l'aumento di conservazione della afflo? sciabilit? provocando soltanto un aumento relativamente minimo nel tempo di presa iniziale (in confronto, per esempio, al tempo di presa iniziale ottenuto con un agente idro-riducente tradizionale), la miscela di cementi in generale far? presa successivamente in un tempo sufficiente a consentire all'applicatore di avere accesso al calcestruzzo e di finire l'operazione entro i limiti di tempo del giorno lavorativo medio.

Un'ulteriore vantaggio inaspettato realizzato dalle miscele preferite ? costituito dalle caratteristiche di finitura generalmente eccellenti conferite a composizioni di cementi idraulici, per cui la composizione assume una consistenza cremosa, lisciaper un prolungato periodo di tempo, senza appiccicosit? e, cos?, pu? essere sottoposta ad una finitura superficiale facilmente e ottenendo risultati molto soddisfacenti. Si ritiene che gli esteri borato usati nelle miscele preferite della presente invenzione realizzino le migliorate caratteristiche di finitura e la migliorata conservazione di afflosciabilit? che sono state osservate in composizioni di cementi idraulici contenenti le miscele preferite.

Nelle miscele preferite si pu? usare uno qualsiasi dei noti agenti idro-riducenti per cementi idraulici. Si preferisce usare, come componente agente idro-riducente un sale di un prodotto di condensazione aldeide-acido solfonico aromatico oppure un sale dell'acido lignosolfonico. Nel modo pi? preferibile, la miscela contiene entrambi questi agenti idro-riducenti preferiti. Il sale di un prodotto di condensazione aldeide-acido solfonico aromatico che pu? venire usato nelle miscele preferite pu? essereuno qualsia si di tali prodottidi condensazione polimerici che soddisfi lo standard ASTM C494 per un agente idro-riducente tipo A oppure tipo F, Tali prodotti di condensazione e il loro impiego come disperdenti o come idro?riducenti in cementi idraulici sono descritti, per esempio, nei brevetti USA N? 2.141.569; 2.690.975; 3.359.225; 3.582.375; 4.125.410; 4.391.645 e 4.424.074.

Porzioni aromatiche esemplificative che possono essere presenti nel polimero condensato sono porzioni feniliche, toliliche, xililiche, di acido benzoico, di acido ftalico, di fenolo, di melammina, di difenile, di naftalene, di metilnaftalene oppure di antracene. Il polimero condensato pu? contenere una singola porzione aromatica oppure due o pi? differenti porzioni aromatiche nella catena di pol?mero.

L'aldeide usata nella preparazione del condensato ? una alchilaldei? de, per es?mpio acetaldeide oppure preferibilmente formaldeide. I prodotti di condensazione della formaldeide sono agenti idro-riducenti particolarmente ben noti e in generale sono preferiti dal punto di vista della reperibilit?, del costo e delle caratteristiche di prestazione.

Si possono preparare i prodotti di condensazione mediante reazione di un acido solfonico aromatico con un aldeide per formare un polimero di condensazione, seguita da neutralizzazione con una sostanza basica, per e? sempio idrossido di sodio oppure si pu? preparali mediante condensazione di un composto aromatico con l'aldeide seguita da solfonazione del prodotto di condensazione e da neutralizzazione del prodotto solfonato. Procedimenti per preparare i prodotti di condensazione sono descritti nei brevetti USA N? 2.141.589; 3.067.243; 3.193.575; 3.277.162 e 4.125.410.

I prodotti di condensazione usati nelle miscele preferite sono sotto forma di sale, in modo da possedere la solubilit? in acqua desiderata e possono contenere, come catione di formazione del sale, sodio, potassio, calcio, zinco, alluminio, magnesio, manganese, ferro ferroso, ferro ferrico oppure cationi di ammonio. Si possono anche usare cationi di alchilammonio oppure cationi di alcanolammonio per es?mpio cationi di metilammonio, di dimetilammonio, di etanolammonio oppure di dietanolammonio.

Il sale prodotto di condensazione tra formaldeide e acido naftalensolfonico ? il polimero condensato preferito per venire impiegato nelle miscele preferite della presente invenzione. Un prodotto di condensazione for maldeide/acido naftalensolfonico del commercio che si ? rivelato particolar mente utile nelle miscele della presente invenzione ? quello posto in commer ci? sotto il marchio di fabbrica "WRDA-19" dalla W.R. Grace & Co., Cambr? ge, Massachusetts. Per ci? che riguarda l'impiego di un componente lignosolfonato nelle miscele preferite, i lignosolfonati, come clas se, sono sostanze ben note che sono state usate come agenti idro-riducenti, plastificanti e agenti di ritardo della presa in composizioni di cemento Por tland. Comunemente si ottengono i lignosolfonati sotto forma di derivati di sali idrosolubili di processi per la produzione di pasta di legno al solfito tradizionali. Successivamente si possono trattare questi derivati in modo da ottenere lignosolfonati "dezuccherati" e questi prodotti dezuccherati sono preferiti per venire usati. Il lignosolfonato qui usato pu? essere un sale di un qualsiasi metallo alcalino per esempio di sodio o di potassio op pure di un qualsiasi metallo alcalino-terroso per esempio di calcio oppure di magnesio.

Come precedentemente indicato, la quantit? relativa di ciascun componente nelle miscele preferite pu? venire fatta variare in modo opportuno per soddisfaredifferenti requisiti di conservazione della afflosciabilit?o di ritardo della presa oppure per compensare variazioni che si hanno nella reat tivit? di differenti cementi rispetto nella miscela?Pertanto, si pu? adotta re qualsiasi rapporto tra i suddetti componenti, cos? come ? necessario per particolari applicazioni. In generale, si preferisce impiegare meno di circa 30% in peso del componente estere borato, basato sul peso totale dei componenti della miscelaallo scopodi rendere minimo un eventuale ritardo di presa provocato dalla miscelazione. Si pu? regolare il ritardo di presa che si ha impiegando le miscele preferite mediante regolazione della proporzione relativa dell'estere borato nella miscela, una proporzione minore in generale dando come risultato un maggiore grado di ritardo della presa; mediante l'uso e la regolazione della proporzione relativa di un agente idro-riducente di ritardo della presa, per esempio ligiosolfonato; mediante l'uso di esteri borati differentemente neutralizzati, gli esteri borati neutralizzati con ammonio, alchilammonio e alcanoiammonio tendono a realizzare minori gradi di ritardo della presa rispetto ad esteri borati neutralizzati con metalli alcalini e con metalli alcalino-terrosi; e mediante regolazione della concentrazione o "dosaggio" della miscela nella miscela di cemento? La afflosciabilit? iniziale e la conservazione di afflosciabilit? ottenute mediante l'impiego delle miscele preferite possono venire regolate mediante regolazione della relativa proporzione dell'estere borato, una proporzione pi? elevata in generale realizzando una pi? elevata afflosciabilit? iniziale e un'aumentata conservazione della resistenza; e mediante regolazione del dosaggio della miscela nella miscela di cemento. Per la massima parte delle applicazioni, sar? desiderabile ottenere un aumento massimo della conservazione della afflosci?bilit? con un minimo ritardo della presa. Si pu? adottare uno qualsiasi dei suddetti metodi per regolare il ritardo della presa e la conservazione della afflosciabilit?, singolamente oppure in combinazione, allo scopo di ottenere le caratteristiche di prestazione desiderate. In generale, si ottengono nel modo pi? facile combinazioni ottimali di conservazione della afflosciabilit? e di ritardo della presa impiegando le miscele preferite della presente invenzione che contengono il sale di un polimero del prodotto di condensazione formaldeide/acido naftalensolfonico e un sale dell'acido lignosolfonico? Nel modo pi? preferibile, dal punto di vist? di rendere minimo il ritardo dellapresa queste miscele preferite dovranno contenere, come componente estere borato,un estere "borato neutralizzato con ammonio con alchilammonio oppure con alcanolammonio. Sebbene, in generale si preferisca formulare la miscela in modo da realizzare un minimo ritardo della presa, nel caso di alcune applicazioni, per esempio applicazioni in condizioni atmosferiche calde, si pu? desiderare un maggior grado di ritardo della presa e si possono effettuare regolazioni nella formulazione o nel dosaggio della miscela, come descritto sopra, allo scopo di soddisfare questa esigenza. Dna miscela della presente invenzione particolarmente preferita contiene circa 30?90% in peso di un prodotto di condensazione aldeide/acido solfonico aromatico, circa 15-80% in peso di un sale dell'acido lignosolfonico e circa 1-15% in peso di estere borato, in cui la percentuale ? sul peso totale dei tre componenti. Una formulazio ne di miscela pi? preferita contiene circa 50-70% in peso del prodotto di condensazione, circa 25-45% in peso del lignosolfato e circa 3-10% in peso dell'estere borato. In generale, ? desiderabile impiegare meno di circa 10% in peso dell'estere borato nelle composizioni della miscela contenenti il prodotto di condensazione e il sale dell?acido lignosolfonico allo scopo di ottenere livelli di ritardo della presa desiderabilmente bassi, sebbene si possano impiegare maggiori proporzioni dell'estere borato nel caso in cui si debba usare la miscela ad una bassa concentrazione nella miscela di cementi. Si possono preparare le composizioni di miscele della presente invenzione sotto forma di polvere anidra, in generale mediante semplice evaporazione del solvente di reazione usato nella preparazione della miscela. Preferibilmente, allo scopo di facilitare l'aggiunta a composizioni di cemento idraulico, si realizza la miscela in soluzione acquosa ossia si scioglie la miscela in un solvente a base acquosa. Si pu? preparare la soluzione della miscela ad una qualsiasi adatta concentrazione, o ridisciogliendo una forma di polvere anidra della miscela oppure regolando, come necessario, il prodotto costituito dalla soluzione di reazione, ottenuto nella preparazione della miscela. Come regola generale, nella pre sente invenzione si usano soluzioni di miscele contenenti da circa 10% in peso a circa 70% in peso dell'estere borato. La soluzione della miscela dovr? avere un pH inferiore a circa 10 oppure 11 e pi? preferibilmente inferiore a circa 8 allo scopo di ottenere una soluzione stabile che pu? venire conservata per prolungati periodi di tempo.

Si possono preparare le miscele preferite della presente invenzione sotto forma di una miscela di polvere secca dei suddetti componenti ma, preferibilmente, allo scopo di realizzare una facile erogazione in formulazioni di cemento, si realizzano sotto forma di una soluzione acquosa generalmente ad una concentrazione di 30-50% in peso riferito alla miscela, basato sul peso totaledella soluzione. Si pu? scioglierela miscela in acqua a questi livelli di concentrazione ad un pH compreso tra circa 3 e 10 allo scopo di ottenere una soluzione omogenea, stabile.

Si possono usare le miscele preferite della presente invenzione come agenti idro-riducenti a basso intervallo, come definito da ASTM C494, 'Ti po A, oppure come agenti idro-riducenti ad elevato intervallo, definiti da ASTM C494, Tipo F oppure tipo G. In generale, il funzionamento della miscela come agente idroriducente a basso intervallo oppure come agente idro?ridu cente ad elevato intervallo dipende dal livello di dosaggio, sebbene le caratteristiche di prestazione, sotto questo aspetto, possano anche dipendere dalla particolare formulazione della miscela e dal particolare tipo di cemento idraulico. Come linea-guida generale per calcestruzzi di cemento Portland, la miscela funzioner? come idro-riducente a basso intervallo in corrispondenza di livelli di dosaggio inferiore a circa 0,20% di solidi nella miscela, riferito al peso del legante del cemento Portland presente nel calcestruzzo, e, come agente idro-riducente ad elevato intervallo in corrispondenza dei livelli di dosaggio superiori a circa 0,20%, su base simile. In generale si preferisce impiegare la miscela sotto forma di un agen te idro-riducente ad elevato intervallo in calcestruzzi di cemento Portland utilizzando livelli di dosaggio compresi circa tra 0,20% e 0,50%.

In corrispondenza di questi livelli, si ? trovato che miscele preferite realizzano afflosciabilit? iniziali nell'intervallo desiderato di circa 8-10 pollici (20,32-25 cm) (ASTM C143) e realizzano una migliorata conservazione della affloBciabilit? (quantificata negli esempi che seguono), mentre provocano un ritardo dei tempi di presa iniziali di circa mezz'ora fino a due ore in confronto al tempo di presa iniziale del medesimo calcestruzzo contenente dosaggi confrontabili di agenti idro-riducenti tradizionali. Pertanto, si realizza un calcestruzzo ad elevata consistenza che conserva la sua afflosciabilit? per periodi di tempo pi? lunghi ma ?, in generale, capace di fare presa e di essere sottoposto ad una finitura superficiale entro i limiti di tempo di un tipico lavoro giornaliero.

Si possono aggiungere le miscele della presente invenzione alla miscela di cementi anidra oppure all'impasto di cemento umido ? In generale,s? aggiunger? la miscela nella sua forma di polvere anidra ad una miscela di cementi anidra mentre si usa una soluzione acquosa della miscela nel caso dell'aggiunta ad un impasto di cemento umido. Mentre si pu? sciogliere la miscela nell'acqua di miscelazione usata per preparare. l'impasto di cemento, ? preferibile aggiungerla sotto forma di una soluzione separata dopo la preparazione dell'impato. Dopo l'aggiunta, si dovr? realizzare una sufficiente miscelazione per assicurare una distri buzione sostanzialmente uniforme della miscela nella composizione di cemento. In relazione con quanto indicato precedentemente, la presente invenzione riguarda inoltre composizioni di cemento idraulico che comprendono un legante per cemento idraulico ed un estere borato di un composto poliossidrilico. La quantit? totale dell'estere borato nella composizione di cemento in generale ? compresa circa tra 0,01% in peso e 0,15% in peso, riferito al peso del legante di cemento idraulico. L'estere borato pu? essere presente in quantit? maggiori nel caso in cui si possa tollerare l'aumento che si ha nel ritardo di presa, ma pi? in generale l'estere borato ? presente in quantit? situate nella parte inferiore di questo intervallo di valori, ossia inferiore a circa 0,075% allo scopo di rendere minimo il ritardo di presa. La composizione di cemento pu? essere sotto forma di una polvere essenzialmente anidra, l?beramente scorrevole, oppure sotto forma di un impasto con acqua? Le composizioni di cemento idraulico preferite della presente invenzione comprendono un legante di cemento Portland. Nelle composizioni di cemento della presente invenzione pu? essere presente un aggregato fine o un aggregato grossolano oppure possono essere presenti ulteriori miscele. La presente invenzione riguarda inoltre composizioni di cemento idraulico preferite che comprendono un legante di cemento idraulico e le miscele preferite della presente invenzione. In queste composizioni di cemento, la quantit? totale dei componenti della miscela preferibilmente ? compresa circa fra 0,05% in peso e 0,50% in peso, riferito al peso del legante cemento idraulico. Queste composizioni di cemento preferite possono essere sotto forma di una polvere essenzialmente anidra,liberamente scorrevole oppure sotto forma di un impasto con acqua. Si pu? preparare la composizione di cemento mediante singole aggiunte di ciascuno dei componenti della miscela al cemento idraulico legante oppure aggiungendo la miscela multicomponte in forma anidra oppure, preferibilmente, in soluzione. Il cemento idraulico legante preferito ? cemento Portland e le composizioni di cemento della presente invenzione possono comprendere ulteriori prodotti per esempio un aggregato fine o grossolano oppure ulteriori materiali di miscela. In relazione a quanto precedentemente indicato, in calcestruzzi di cemento Portland preferiti, i componenti della miscela, in totale, saranno presenti in generale in una concentrazione in peso di circa 0,05% fino a circa 0,20%, riferito al peso del cemento Portland legante, nel caso in cui si desiderino caratteristiche di comportamento della miscela come idro-riducente a basso intervallo e in una concentrazione in peso di circa 0,20% fino a circa 0,50% nel caso in cui si desiderino caratteristiche di comportamento di qualit? di idro-riducente di elevato intervallo. Si possono preparare le miscele preferite della presente invenzione mescolando i rispettivi conponenti in forma anidra oppure, preferibilmente, mescolando soluzioni acquose dei rispettivi componenti e effettuando quindi una regolazione della soluzione mescolata fino ad una concentrazione desiderata mediante aggiunta d? acqua.

Gli esempi che seguono vengono dati per descrivere ulteriormente e illustrare la presente invenzione. Gli esempi che seguono sono soltanto illustrativi e non devono venire intesi in alcun modo come limitativi della presente invenzione. Tutte le parti e tutte le percentua li sono in peso, a meno che non venga diversamente indicato.

ESEMPIO 1

Preparazione di una soluzione di borogluconato di calcio:

Si sono aggiunti 860,5 g di gluconato di calcio monoidrato e 244 g di acido borico di qualit? tecnica a 1100 g di acqua a temperatura ambiente. Si ? sottoposta ad agitazione la miscela cos? ottenuta e la si ? riscaldata ad una temperatura di circa 50?C fino a che non si e ottenuta una soluzione di colore bruno scuro. Si ? lasciata raffreddare la soluzione a temperatura ambiente. Si pu? usare la soluzione come tale oppure si pu? evaporare l'acqua ottenendo oos? il borogluconato di calcio sotto forma di un solido con colore tendente al bruno.

ESEMPIO 2

Preparazione di una soluzione di borogluconato di calcio :

Si sono aggiunti 28 g di ossido di calcio all'acqua formando cos? una sospensione densa. Si ? aggiunta lentamente questa sospensione sotto agitazione a 392 g di una soluzione acquosa al 50% di acido gluconico di qualit? tecnica. Dopo avere aggiunta tutta la sospensione si ? raffreddata la miscela cos? ottenuta e si sono aggiunti 61,8 g di acido borico di qualit? tecnica. Si ? sottoposta ad agitazione la miscela fino ad ottenere una soluzione di colore bruno scuro e quindi si ? regolato mediante aggiunta di acqua in modo da ottenere una soluzione al 40% di solidi.

ESEMPIO 3

Preparazione di una soluzione di boroglucoeptonato di sodio:

Si sono aggiunti 123,7 g di acido borico di qualit? tecnica, lenta mente, a 1417 g di una soluzione acquosa al 35% di glucoeptonato di sodio di qualit? tecnica. Si ? sottoposta ad agitazione la miscela a temperatura ambiente fino a che non si ? ottenuta una soluzione di colore bruno scuro.

ESEMPIO 4

Preparazione di una soluzione di borogluconato di trietanolammonio : Si sono aggiunti 35,6 g di gluconolattone e 12,2 g di acido borico di qualit? tecnica a 50 mi di acqua, a temperatura ambiente. Si ? sottoposta ad agitazione la miscela cos? ottenuta e la si ? riscaldata a circa 50?C per circa 4 ore e si ? lasciata evaporare l?acqua per fare diminuire il volume della miscela fino a circa 45 mi. Si ? quindi raffreddata la miscela a temperatura ambiente, e si sono aggiunti, sotto agitazione, 28 g di trietanolammina .

ESEMPIO 5

Si sono regolati 2584 g di una soluzione acquosa al 35% di prodotti solidi di glucoeptonato di sodio di qualit? tecnica circa a pH 6 mediante aggiunta di 20,5 g di soluzione di acido formico all'88%. Si sono quindi ag giunti 226 g di acido borico di qualit? tecnica alla soluzione alla quale era stato regolato il pH e si ? sottoposta ad agitazione la miscela cos? ottenuta durante la notte a temperatura ambiente. Si sono quindi aggiunti sotto agitazione 476 g di una miscela di monoetanolammina, dietanolammina e trietanolammina portando il pH della soluzione,ottenuta a pH 8.

Il fornitore aveva affermato che la miscela di alcanolammina conteneva 0-15% di monoetanolammina, 13,45% di dietanolammina, 55-76% di trietanolammina e 0-5% di altre sostanze.

L'estere borato preparato in questo esempio viene qui di seguito de nominato boroglucoeptonato di alcanolammine miste e di sodioe si ritiene che es so sia costituito da una miscela di sali di estere borato di sodio e di estere borato di alcanolammine.

ESEMPIO 6

Preparazione di una soluzione di borogluconato di alcanolammine miste Si sono aggiunti 500 g di gluconolattone e 173,6 g di acido borico di qualit? tecnica a 500 mi di acqua, si ? sottoposta ad agitazione la miscela cos? ottenuta e la si ? riscaldata fino ad ottenere una soluzione di colore bruno scuro. Si ? raffreddata la soluzione a temperatura ambiente e si sono aggiunti, sotto raffreddamento, 418 g della miscela di alcanolammine dell'Esempio 5. Si ? diluita la soluzione cos? ottenuta con acqua fino ad un peso totale di 1980,4 g ottenendo cos? una soluzione avente un contenuto di 50% di prodotti solidi del borogluconato di alcanolammine miste.

ESEMPIO 7

Si sono preparate le miscele che seguono mescolando una soluzione acquosa al 40% di prodotti solidi di un sale di condensazione formaldeide/ acido naftalensolfonico ("WRDA-19", reperibile presso la W.R. Grace & Co., Cambridge, Massachusetts), una soluzione acquosa al 50% di solidi di lignosolfonato di sodio e una soluzione acquosa di un estere borato, come indicato qui di seguito. I rapporti in peso indicati qui di seguito sono rapporti in peso di solidi del prodotto di condensazione : lignosolfato : este re borato. Si sono regolate le miscele cos? ottenute fino ad una concentrazione di 40% di solidi mediante aggiunta di acqua ottenendo cos? una soluzione di miscela finale.

ESEMPIO 8

Si sono aggiunte miscele A e B a singole cariche di un impasto di calcestruzzo di cemento Portland tipo II che era stato preparato adot tando un rapporto acqua/cement? di 0,49 ed era stata mescolata per circa 11 minuti prima dell'aggiunta della miscela. La quantit? di miscela aggiunta al cemento in questo esempio e negli esempi che seguono ? indicata in termini del peso totale di componenti della miscela solidi espresso come percentuale del peso di cemento Portland legante presente nella formulazione del calcestruzzo, qui di seguito denominato "percentuali di solidi sui solidi" (? s/s). In questo esempio, si ? aggiunta ciascuna delle soluzioni di miscele alle singole cariche di calcestruzzo in quantit? sufficiente ad ottenere una concentrazione della miscela di 0,40% s/s.

Si sono preparati il calcestruzzo di questo esempio e i calcestruz zi degli esempi che seguono 9-13 con un fattore di cemento di 611 libbre/iarda. (303 kgm).

Per realizzare un esempio di riferimento, si ? anche mescolata una singola porzione del cemento con WRDA-19 eia solo ad una concentrazione di 0,40% s/s. Questo materiale del commercio ? stato largamente usato come un idro-riducente ad elevato intervallo. Si sono effettuate misurazioni della affloBciabilit? sul calcestruzzo prima e dopo l'aggiunta delle miscele secondo ASTM C143? I valori di afflosciabilit? misurati sono presentati nella Tabella I. I tempi indicati nella Tabella I e negli esempi che seguono sono i tempi in corrispondenza dei quali si sono effettuate misurazioni di afflosciabilit? ed indicano il tempo di miscelazione totale del calcestruzzo. Come indicato sopra, si sono aggiunte miscele in corrispondenza di circa 11 minuti nel ciclo di miscelazione.

Tabella I

I resultati presentati nella Tabella I indicano valori della afflo? sciabilit? iniziale (15 minuti) circa uguali tra i tre carpioni e una conservazione della afflosciabilit? sostanzialmente migliorata nei campioni che contengono le miscele della presente invenzione.

Si sono inoltre misurati i calcestruzzi di questo esempio e degli esempi che seguono per stabilirne il contenuto in aria (ASTM C231), i tempi di presa iniziali e finali (ASTM C403) e la resistenza alla compressione (ASTM C192) in corrispondenza di un giorno, 7 giorni, e 28 giorni (media di due cilindri). Queste misurazioni riguardanti i calcestruzzi di questo esempio sono presentate nella Tabella II.

TABELLA II

La Tabella II indica il risultato, generalmente osservato, di minori aumenti nel tempo di presa nel caso in cui l'estere borato sia neutraliz zato con una alcanolammina (Miscela A) invece che con un metallo alcalinoterroso (Miscela B).

ESEMPIO 9

Si sono aggiunte le soluzioni in miscela A e C a singole cariche di un impasto di calcestruzzo di cemento Portland Tipo I/II in quantit? sufficienti a ottenere concentrazioni dei solidi nella miscela di 0,40% s/s, 0,33% s/s e 0,25% s/s. Si ? preparato il calcestruzzo con un rapporto acqua/ cemento di 0,48 e si sono aggiunte le miscele in corrispondenza dell'undicesimo minuto come descritto nell'Esempio 8.

Si sono preparati i campioni di riferimento mediante aggiunta di WRDA-19 da solo a tre livelli di concentrazione differenti. Si sono effettuate misurazioni come descritto nell'Esempio 8 e i dati sono riportati nelle Tabelle.III e IV.

TABELLA III

TABELLA IV

I risultati riportati nelle Tabelle III e IV indicano un aumento conservazione dell'afflosciabilit? rispettoai livelli di riferimento a tutti i livelli di concentrazione delle miscele. I valori di resistenza alla compressione e di contenuto in aria sono prossimi a quelli dei campioni di riferimento in corrispondenza di tutti i livelli di concentrazione della miscela. Gli aumenti nel tempo di presa iniziale e nel tempo di presa finale che si hanno impiegando le miscele diminuisce con il diminuire della concentrazione, il tempo di presa con la Miscela A allo 0,25% s/s essendo circa uguale a quel lo del riferimento.

ESEMPIO 10

Si sono aggiunte le soluzioni di miscele C e D, ciascuna, a cariche di due calcestruzzi contenenti rispettivamente leganti di cemento Portland Tipo I/II e Tipo II, rispettivamente denominati Calcestruzzi I e II. La concen trazione della miscela era 0,33% s/s in tutte le cariche e si sono aggiunte le miscele in corrispondenza dell'undicesimo minuto nel ciclo di miscelazione. Si sono preparati i singoli calcestruzzi con un rapporto acqua/cemento di 0,57.

A scopo di confronto si sono preparati i campioni di riferimento come descritto negli Esempi 8 e 9 {soltanto WRDA-19) ad una concentrazione della miscela di 0,33% s/s ("Riferimento 1"). Inoltre, si ? preparato un secondo riferimento ("Riferimento 2") nel quale si ? aggiunto WRDA-19 in corrispondenza dell'undicesimo minuto nel ciclo di miscelazione ai Calcestruzzi I e II che contenevano 0,1% s/s di un idro-riducente a basso intervallo di tipo commerciale posto in commercio sotto il marchio di fabbrica "Hycol" da W.R.Grace & Co. La concentrazione combinata degli idro-riducenti era 0,43% s/s.

Si sono effettuate le misurazioni di afflosciamsnto come descritto negli Esempi 8 e 9 e i valori sono riportati nella Tabella V.

TABELLA V

I risultati della Tabella V indicano una migliorata conservazione dell'afflosciabilit? rispetto al Riferimento I in entrambi i calcestruzzi ottenuti mediante l'impiego di entrambe le miscele. La conservazione della afflosciabilit? ottenuta mediante entrambe le miscele, ? paragon?bile o migliore rispetto a quella ottenuta mediante il Riferimento 2 nonostante la concentrazione totale pi? elevata di idro-riducenti nel Riferimento 2, questo risultato essendo ancora pi? pronunciato nel Calcestruzzo I.

Si sono misurati il contenuto di aria, i tempi di presa e le resistenze alla compressione dei calcestruzzi, come descritto nell'Esempio 8, i valori essendo riportati nella Tabella VT.

TABELLA VI

Esempio II

Si sono aggiunte le miscele E, F e G a cariche di calcestruzzo ad una concentrazione di 0,40% s/s in corrispondenza dell'undicesimo minuto nel ciclo di miscelazione. Si ? preparato il calcestruzzo usando il legante per cemento Portland Tipo I/II dell'Esempio 9 con un rapporto acqua/cemento di circa 0,48. Le misurazioni di conservazione dell'afflosciabilit? sono riportate nella Tabella VII?

Tabella VII

Le misurazioni di contenuto di aria, tempi di presa resistenze al la compressione sono riportate nella Tabella Vili

TABELLA VIII

Come indicato nella Tabella VIII, i tempi di presa sono inferiori usando il borogluconato di alcanolammine miste (Miscela F) invece del borogluconato di calcio (Miscela E), nonostante il pi? elevato dosaggio del componente borogluconato nella Miscela F. La Miscela F inoltre realizza tem pi di presa pi? brevi rispetto alla Miscela G, e ci? corrisponde ad una ten denza generalmente osservata di tempi di presa pi? brevi che si hanno usando un estere borato neutralizzato con la miscela di alcanolammine, invece che un estere borato neutralizzato soltanto con trietanolammina. Tuttavia, i tempi di presa realizzati con la Miscela G sono ancora approssimativamen te uguali a quelli realizzati con la Miscela E, nonostante un dosaggio pi? elevato del componente borogluconato.

Esempio 12

Allo scopo di dimostrare una capacit? di diminuzione dell'acqua a basso dosaggio, si sono aggiunte le miscele C ed H, ciascuna, a cariche di impasti di calcestruzzo in concentrazioni di 0,10% s/s e di 0,16% s/s. Si sono aggiunte le miscele con l'acqua di miscela usata per preparare gli impasti e si sono effettuate misurazionidi afflosciabilit?in corrispondenza del nono minuto nel ciclo di miscelazione. Si ? preparato il calcestruzzo usando il legante cemento Portland Tipo I/II dell'Esempio 9 con un rapporto acqua/cemento di circa 0,49.

Si sono confrontati i calcestruzzi sperimentali in confronto a una carica nella quale non si ? appiunta alcuna miscela ("bianco") e in confronto con una carica alla quale si sono aggiunti i medesimi dosaggi dell'agente idro-riducente a basso intervallo del commercio "Hycol". Le affloscia bilit? al nono minuto e i risultati di misurazioni simili come negli Esempi di cui sopra vengono riportati nella Tabella IX

TABELLA IX

Come indicato nella tabella IX, si ? realizzata una notevole diminuzione di acqua usando entrambe le miscele C ed H. Gli aumenti nel tempo di presa rispetto al campione del bianco erano minimi con la Miscela C ed erano massimi con i campioni di Hycol.

Esempio 13

Si sono preparate due soluzioni di miscele al 40% di solidi della presente invenzione mescolando WRDA-19 ed una soluzione acquosa di borogluconato di calcio con rapporti in peso di solidi WRDA-19 : borogluconato di calcio di 50:50 e 75:25 e regolando la concentrazione finale con acqua. Si sono aggiunte queste miscele alle cariche di calcestruzzo in corrispondenza dell'undicesimo minuto nel ciclo di miscelazione ad un dosaggio di 0,2% s/s e si ? effettuato il confronto contro un calcestruzzo di riferimento dosato con 0,2% s/s di WRDA-19 da solo. Si sono preparati i calcestruzzi usando il legante cemento Portland Tipo II dell'Esempio 8 con un rappor to acqua/cemento di 0,51. Nelle Tabelle X e XI sono riportate le misurazioni di conservazione dell'afflosciamento e il contenuto in aria( i tempi di presa e le resistenze di compressione.

Tabella X

TABELLA XI

ESEMPIO 14

Si ? aggiunta una soluzione acquosa al 69% in peso del borogluconato di alcanolammine dell'Esempio 6 a due calcestruzzi contenenti differenti leganti di cemento Portland Tipo I, rispettivamente denominati calcestruzzi I e II. Si ? aggiunto il borogluconato di alcanolammine misto con l'acqua della miscela in una quantit? di circa 0,07% in peso, riferito all'agente legante di cemento Portland.

Alle cariche separate di Calcestruzzi Ie II si ? aggiunta ancheuna soluzione acquosa al 58,7% di un estere borogluconato non neutralizzato preparato mediante reazione di quantit? circa equimolari di gluconolattone e di acido borico di qualit? tecnica in acqua a temperatura ambiente. Si ? aggiunto il borogluconato non neutralizzato con l'acqua di miscelazione in una quantit? di circa 0,044% in peso, riferito al peso del legante cemento Portland.

Le rispettive concentrazioni in peso indicate sopra di 0,07% e di 0,044% hanno realizzato quantit? molari circa equivalenti del borogluconato di alcanolammine miste e di borogluconato non neutralizzato nei calcestruzzi. Allo scopo di calcolare questa quantit? molare, si ? ammesso che il borogluconato di alcanolammine miste fosse neutralizzato con una miscela 50:50 di dietanolammina e di trietanolammina in modo da arrivare ad un peso molecolare valutato di 351. Si ? cos? ammesso che la quantit? di borogluconato di alcanolammine miste usato in questo esempio (si sono aggiunti 5,98 g del borogluconato di alcanolammine miste ad un calcestruzzo contenente circa 8600 g di legante di cemento Portland) fosse 0,017 moli.

Si ? preparato ciascuno dei calcestruzzi indicati sopra con un rapporto aoqua/oemento di 0,58 e con un fattore di cemento di 517 libbre/yard (256,46 kg/m). Si sono effettuate misurazioni di afflosciabilit? delle sospensioni di calcestruzzo cos? ottenute circa 9 minuti dopo l?aggiunta delle miscele secondo ASTM C?143? Si sono anche misurati i calcestruzzi per stabilirne il contenuto in aria (ASTM C231), i tempi di presa iniziale e finale (ASTH C403) e la resistenza alla compressione (ASTM CI92) il primo giorno, il settimo giorno e il ventottesimo giorno (media di due cilindri).

Si sono confrontati i calcestruzzi di cui sopra con cariche dei medesimi calcestruzzi senza alcuna aggiunta di miscela e contro cariche dei medesimi calcestruzzi ai quali erano state aggiunte rispettivamente circa 0,017 moli di acido borico, acido gluconico, la miscela di alcanolammina usata per preparare il borogluconato di alcanolammine miste, questa esseri do la medesima miscela di alcanolammina descritta nell'Esempio 5, ma si ? supposto che essa fosse una miscela 50:50 di dietanolammina e di trietanolammina, ed acido borico ed acido gluconico (0,017 moli di ciascuno) aggiunti separatamente al medesimo calcestruzzo. Si sono misurati come indicato sopra la afflosciabilit?, il contenuto in aria,i tempi di presa iniziale e finale e le resistenze alla compressione dei calcestruzzi di confronto. I risultati di tutte le misurazioni effettuate sui diversi calcestruzzi I e II sono riportati rispettivamente nelle Tabelle XII e XIII.

TABELLA XII

TABELLA XIII

Come indicato nelle Tabelle XII e XIII, la miscela di borogluconati di alcanolammine miste ha realizzato la migliore combinazione di affloeciamento e di ritardo di presa in entrambi i Calcestruzzi I e II. Si sono osservati notevoli aumenti nella afflosciabilit? rispetto ai calcestruzzi che non contengono la miscela, con aumenti del tempo di presa iniziale e finale rispettivamente di 2: 24 e di 2:26, nel calcestruzzo I e 1 :0, 8 e 1: 17 rispettivamente nel Calcestruzzo II. I campioni contenenti borogluconato di alcanolammine miste presentavano un ritardo di presa inferiore ai caloestruzzi contenenti acido gluconico da solo oppure la miscela acido borico e acido gluconico, ottenendo aumenti di afflosciabilit? approssimativamente uguali o superiori a quelli ottenuti in questi calcestruzzi di confronto. Mentre l 'acido borico e i campioni di alcanolammine miste avevano tempi di presa inferiori rispetto ai campioni di borogluconato di alcanolammine miste, i campioni di borogluconato presentavano afflosciabilit? pi? elevate, questa tendenza essendo pi? pronunciata nel Calcestruzzo I.

Il borogluconato non neutralizzato realizzava anch'esso notevoli aumenti nella afflosciabilit? rispetto ai caloestruzzi che non conten gono la miscela, il tempo di presa iniziale e il tempo di presa finale aumentando rispettivamente di 2:35 e di 2:52 nel Calcestruzzo I e di 1 :22 e 1 :39? rispettivamente , nel Calcestruzzo II Il ritardo di presa. realizzato con il borogluconato non neutralizzato era superiore a quello realizzato con il borogluconato di alcanolammine miste oppure con l' acido gluconico, ma era inferiore a quello realizzato con una quantit? molare equivalente di acido gluconico solo.

I risultati ottenuti negli esempi di cui sopra devono venire in

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI

   1 - Composizione di cemento idraulico che comprende un legante di cemento idraulico e un estere borato di un composto poliossidrilico.

   2 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui det to legante di cemento idraulico ? cemento Portland.

   3 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui la quantit? di detto estere borato ? circa 0,01% fino a 0,15%, riferito al peso di detto legante di cemento idraulico.

   4 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui la quantit? di detto estere borato ? inferiore a circa 0,075% in peso, riferito al peso di detto legante di cemento idraulico.

   5 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui detto estere borato ? un sale che comprende una specie cationica scelta dal gruppo costituito da ammonio, alchilammonio e alcanolammonio.

   6 - Composizione che comprende il prodotto di reazione ottenuto facendo reagire acido borico con un composto poliossidrilico per ottenere un estere borato e neutralizzando detto estere borato con un'ammina.

   7 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 6 in cui 6i fanno reagire quantit? equimolari di acido borico e di detto composto liossidrilico.

   8 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 6 in cui detta ammina ? una alcanolammina.

   9 - Composizione di una miscela idro-riducente per cemento idraulico che comprende un agente idro-riducente di un cemento idraulico ed un estere borato di un composto poliossidrilico.

   10 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 9 in cui detto estere borato ? un sale che comprende un catione di un metallo alcalino, un catione di un metallo alcalino-terroso, un catione di ammonio, un catione di alchilammonio oppure un catione di alcanolammonio.

   11 - Composizione come rivendicata nella rivendicazione 9 in cui detto agente idro-riducente di un cemento idraulico contiene un sale di un polimero di condensazione aldeide/acido solfonico aromatico oppure un sale dell'acido lignosolfonico.

   12 - Composizione come rivendicata nella rivendicazione 9 che comprende, come agente idro-riducente, almeno due differenti agenti idro-ri ducenti di cementi idraulici.

   13 - Composizione come rivendicato nella rivendicazione 12 che comprende un sale di un polimero di condensazione aldeide/acido solfonico aromatico ed un sale dell'acido lignosolfonico.

   14 - Composizione come rivendicata nella rivendicazione 9 che comprende meno di circa 30% in peso di detto estere borato, riferito al peso totale della miscela.

   15 - Composizione come rivendicata nella rivendicazione 13 che comprende circa 30-90% in peso di detto polimero di condensazione, circa 15-80% in peso di detto sale dell'acido lignosolfonico e circa 1-15% in peso di det to estere borato, riferito al peso totale di detto polimero di condensazione, detto sale dell'acido lignosolfonico e detto estere borato.

   16 - Composizione di cemento idraulico che contiene un legante di cemento idraulico, un agente idro-riducente di cemento idraulico ed un estere borato di un composto poliossidrilico.

   17 - Composizione di cemento come rivendicata nella rivendicazione 16 nella quale la quantit? totale di detto agente idro-riducente e di detto estere borato ? circa 0,05% fino a 0,50% in peso, riferito al peso di detto legante di cemento idraulico.

   18 - Composizione di cemento secondo la rivendicazione 16 in cui detto agente idro-riducente comprende un sale di un polimero di condensazione aldeide/acido solfonico aromatico e un sale dell'acido lignosolfonico.