NO872972L - FremgangsmŸte for fremstilling av tilsetningsmidler for betong samt betongblandinger inneholdende slike tilsetningsmidler. - Google Patents

FremgangsmŸte for fremstilling av tilsetningsmidler for betong samt betongblandinger inneholdende slike tilsetningsmidler.

Info

Publication number
NO872972L
NO872972L NO872972A NO872972A NO872972L NO 872972 L NO872972 L NO 872972L NO 872972 A NO872972 A NO 872972A NO 872972 A NO872972 A NO 872972A NO 872972 L NO872972 L NO 872972L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
concrete
calcium phosphate
phosphate
accordance
road salt
Prior art date
Application number
NO872972A
Other languages
English (en)
Other versions
NO872972D0 (no
Inventor
Peter Hudec
Original Assignee
Univ Windsor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Windsor filed Critical Univ Windsor
Publication of NO872972D0 publication Critical patent/NO872972D0/no
Publication of NO872972L publication Critical patent/NO872972L/no

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/16—Acids or salts thereof containing phosphorus in the anion, e.g. phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5076—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
    • C04B41/5092—Phosphate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • C09K3/185—Thawing materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse har befatning med fosfattil-setningsmidler og fremgangsmåter for anvendelse av slike tilsetningsmidler. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen anvendelsen av visse, uorganiske fosfater, eksempelvis ulike kalsiumfosfater, for styrking av et tilslagsmateriale, for å
øke materialets bestandighet mot naturlig- og veisaltforårsaket nedbrytning og for å øke bestandigheten mot slik nedbryting hos betong og bituminøs blanding hvori tilslagsmaterialene inngår. Ifølge oppfinnelsen kan de uorganiske fosfater også utnyttes såvel for å forebygge avskalling og nedbryting av betongflater under innvirkning av veisalt, frysing og tining, som korrodering av armeringsstål i betong på grunn av veisalt. Oppfinnelsen vedrører også tilsetting av ovennevnte fosfater til veisalt,
for å minske eller forebygge rustdannelse på biler eller andre kjøretøyer. Oppfinnelsen har også befatning med våte betong-blandinger som inneholder slike fosfat-tilsetningsmidler.
Tilstedeværelsen av visse stentyper, såsom leirskifer, skiferkarbonater, bløt flint, skiferheller osv. ansees som skadelig i knuste stenmaterialer, særlig hvis disse skal anvendes for fremstilling av betong. Hvis et gruveanlegg eller stenbrudd inneholder betydelige prosentandeler av ovennevnte materialer, eksempelvis mer enn 5 vekt% slik det vanligvis er tilfelle, vil det betraktes som generelt uegnet for fremstilling av betong. For å unngå denne vanskelighet, benyttes for tiden en mekanisk fjerningsmetode, basert på forskjellige tyngder, for utskilling av de uønskede partikler. På grunn av de store kapital- og driftsomkostninger, kan metoden ikke anvendes av andre enn de største produsenter.
General Electric har foreslått en metode for styrking av betongtilslaget, hvorved partiklene belegges med en tynn polymerhinne som tillater vann, men ikke oppløst veisalt, å trenge inn i og ut av partikkelen. I likhet med den mekaniske fjerning vil også denne behandling sannsynligvis bli for kostbar til å være praktisk brukbar.
På den annen side er det velkjent at gjentatt frysing og tining samt behandling med veisalt har ugunstig innvirkning på betong. Vellykkede behandlingsmåter for betongoverflater er hittil ikke kjent. I armert betong hvor det anvendes armerings-
Viktig informasjon
Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.
Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.
Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.
Vennligst se bort fira håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.
stenger, blir disse hurtig utsatt for korrosjon som hovedsakelig skyldes avisingssalt som trenger inn i betongmaterialet.
Enkelte sementtyper med høyt alkali-innhold vil, ved å anvendes i betongblanding, reagere med visse silikat- og karbonat-tilslag. Reaksjonen som foregår over flere tiår forårsaker utvidelse og oppsprekking av betongen. Reaksjonen med silikat-tilslagene kan reduseres ved tilsetting av malt slagg, kiselrøk og flygeaske, men det er ikke funnet noen metode til minsking av reaksjonen med karbonat-tilslag. Betongens tilbøyelighet til å reagere med alkali-tilslag måles ved lineær ekspansjon av prøvestykker i meget alkalisk miljø.
Monokalsiumfosfat monohydrat vil fullstendig avbryte reaksjonen både med silikat- og karbonat-reagerende tilslagsmaterialer. Dette kan oppnås på to måter, nemlig ved behandling av betongen etter herdingen eller ved behandling av tilslaget innen dette tilsettes i betongen.
Endelig er det påtrengende nødvendig å kunne behandle avisingssalt for i hvertfall i vesentlig grad å minske de enorme skader, grunnet korrosjon, på biler og andre kjøretøyer.
Ifølge US-patentskrift 3.973.056 kan kalsiumfosfat
benyttes for å forebygge korrosjons-spenningssprekker i stålrørledninger. US-patentskrift 3.887.488 omtaler bruk av kalsiumfosfat, for å forhindre korrosjon, i svovelsyreløsninger. På den annen side er fosfater generelt kjent som korrosjons-forebyggende midler ifølge US-patentskrifter 4.000.076 og 4.168.983. US-patentskrift 2.048.932 beskriver et sementbelegg som inneholder natriumfosfat og som kan anvendes for å forhindre forvitring av betong. Ifølge US-patentskrift 1.296.467 kan visse fosfater, f.eks. kalsiumammoniumfosfat, benyttes for å hindre oppsmuldring av betong. Det fremgår av US-patentskrift 3.087.825 at sammensetninger av fosforsyre som danner en uløselig forbindelse med kalsiumhydroksyd er egnet forøking av korrosjonsbestandigheten hos sement. Endelig omtaler US-patentskrif t 4.054.460 en sementsammensetning inneholdende trikalsiumfosfat. Det er imidlertid ikke i noen av disse kjente publikasjoner beskrevet en fosfatbehandling for et betongtilslag, eller en fremgangsmåte som forebygger korro-sjonsvirkningen av salt på betong.
Det er derfor et formål ved foreliggende oppfinnelse å behandle et tilslagsmateriale som brukes i betong eller asfaltblanding, med en løsning av uorganisk fosfat, for derved i vesentlig grad å øke betongens bestandighet mot naturlig forvitring, mot frysing og tining, og mot veisalt.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å angi en fremgangsmåte som vil muliggjøre fullstendig avbrytelse av alkalirike sementtypers reaksjon med tilslagsmaterialer som reagerer både med silikat og karbonat, ved behandling av betongen etter herdingen, eller ved behandling av tilslaget innen dette tilsettes i betongen.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å kunne behandle et betongtilslag eller selve betongen med et uorganisk fosfat, for å gjøre materialene bestandig mot veisalt.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilvirke betong ved anvendelse av tilslagsmaterialer av lavere kvalitet og samtidig minske tilslagsnedbrytningen i betydelig grad.
Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å kunne behandle herdede betongflater med et uorganisk fosfat, for å beskytte betongen mot frysing og tining og mot veisalt.
Det er ifølge oppfinnelsen angitt en fremgangsmåte til forbedring av et tilslagsmateriale, for å øke dets bestandighet mot naturlig- og avisingssalt-forårsaket nedbryting, og for å øke bestandigheten mot slik nedbryting hos betong og bituminøs blanding som er fremstilt med slike tilslagsmaterialer. Fremgangsmåten omfatter behandling av tilslaget med en løsning av kalsiumfosfat innen innslaget tilsettes i betong eller bituminøs blanding. Fortrinnsvis tilsettes mer enn 20 vekt% av kalsiumfosfatet i vannbadet, og aggregatet nedsenkes i mindre enn ett minutt. Alternativt tilsettes 0,1-6 vekt% av kalsiumfosfatet i vannbadet, hvori tilslaget holdes nedsenket i mer enn en time. Det foretrukne kalsiumfosfat består av monokalsiumfosfat monohydrat.
Ifølge en annen versjon av oppfinnelsen er det også angitt en fremgangsmåte til forebygging såvel av avskalling og nedbryting av betongflater grunnet bruk av veisalt og som følge av frysing og tining, som korrodering av armeringsstål i betong under innvirkning av veisalt. Fremgangsmåten omfatter sammen blanding eller behandling av veisalt med kalsiumfosfat. Foretrukne kalsiumfosfatmengder varierer mellom 0,1 og 6 % av veisaltmengden, og det foretrukne kalsiumfosfat består av monokalsiumfosfat monohydrat.
Ifølge en annen versjon av oppfinnelsen er det angitt en fremgangsmåte for minsking eller forebygging av korrosjon på biler og andre kjøretøyer som trafikkerer kjørebaner som er behandlet med avisingssalt, som omfatter sammenblanding eller behandling av veisaltet med kalsiumfosfat. De foretrukne kalsiumfosfatmengder varierer mellom 0,1 - 6 % av veisaltmengden, og det foretrukne kalsiumfosfat består av monokalsiumfosfat monohydrat.
Ifølge en annen versjon av oppfinnelsen er det angitt en fremgangsmåte til forebygging såvel av avskalling og nedbryting av betongflater grunnet bruk av veisalt og som følge av frysing og tining, som korrodering av armeringsstål i betong under innvirkning av veisalt, som omfatter sprøyting av betongflåtene med en vandig løsning inneholdende et kalsiumfosfat. De foretrukne kalsiumfosfatmengder i løsningen varierer mellom 1-55 vekt%, og det foretrukne kalsiumfosfat består av monokalsiumfosfat monohydrat.
Ifølge en annen versjon av oppfinnelsen er det angitt en fremgangsmåte for verning av porøst, uorganisk byggemateriale, eksempelvis teglsten, både mot skader som skyldes frysing og opptining og/eller skade forårsaket av veisalt, som omfatter sprøyting av de porøse materialflater med en vandig løsning inneholdende et kalsiumfosfat. De foretrukne mengder av kalsiumfosfat i fosfatløsningen varierer mellom 1-55 vekt%,
og det foretrukne kalsiumfosfat består av monokalsiumfosfat monohydrat.
Ifølge en ytterligere versjon av oppfinnelsen er det frembrakt en våt betongblanding som vil forebygge korrosjonsvirkning i armert betong som er fremstilt med blandingen, og
øke betongens styrke. Blandingen består av vann, sement, tilslagsmaterialer og et fosfattilsetningsmiddel, såsom kalsiumfluorfosfat, monokalsiumfosfat monohydrat og blandinger av disse..
Det fremgår av forsøk som er utført i overensstemmelse med oppfinnelsens prinsipp at når et tilslagsmateriale som inngår i betong- eller asfaltblanding, behandles med en relativt utspedd løsning av et fosfat vil materialets bestandighet mot nedbryting som følge av naturlig forvitring samt frysing og tining, særlig grunnet bruk av veisalt, økes i betydelig grad.
Dette gjør det mulig å bruke tilslag av lavere kvalitet og
å oppnå en vesentlig minskning av tilslagsnedbrytningen. Tilslagsreserver som i dag ikke utnyttes grunnet deres lave kvalitet, vil kunne anvendes lønnsomt.
Fosfatbehandlingen ifølge oppfinnelsen kan med minimale ekstraomkostninger finne sted under vanlig behandling av tilslagsmaterialer i gruven eller stenbruddet.
Det antas at fosfatet, etter å trengt inn i stenporene, blir delvis utfelt og derved gir langtidsbeskyttelse. En del av fosfatet vil imidlertid bibeholdes i oppløselig form, og kan med tiden utlutes. Utlutingsforsøk, foretatt i laboratorium, viser at gjentatt utluting ikke reduserer beskyttelsen i varierende grad, men at en betydelig beskyttelsesgrad stadig vil opprettholdes.
Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvori: Fig. 1 viser et eksempel på ekspansjon i betong som er fremstilt med ikke-reagerende karbonattilslag, og betong som er fremstilt med reagerende karbonattilslag,
fig. 2 viser et eksempel på ekspansjon i ubehandlet og i behandlet, kiselholdig tilslagsmateriale.
En behandling ifølge oppfinnelsen kan omfatte nedsenking
av materialprøvene (betong eller tilslag) i en 1% fosfatløsning i 15 sekunder, tørking og 5 gangers gjentagelse av behandlingen, ELLER nedsenking av materialprøvene i én 10% fosfatløsning i et minutt, ELLER en annen kombinasjon av de ovennevnte behandlings-metoder. Etter behandlingen anbringes prøven i IN NaOH-løsning, for simulering av alkalisk miljø, og lengdeforandringene overvåkes daglig. Resultatene som er angitt i grafisk form i det nedenstående, indikerer at de ubehandlede prøver fortsetter ekspanderingen, mens behandlede prøver viser minimal ekspansjon,
jevnførbar med ikke-reagerende tilslag, og, i visse tilfeller, kontraksjon.
Som det fremgår av fig. 1, ble et sett prøver med reagerende tilslag etterlatt ubehandlet, og de øvrige sett behandlet med 5 gangers nedsenking i henholdsvis 15 sekunder og 1 minutt. De behandlede prøver viser samme ekspansjon som det ikke-reagerende tilslag.
Som vist i fig. 2, ble tilslagene behandlet med 5 gangers nedsenking i 1% fosfat i henholdsvis 15 sekunder og 1 minutt,
og en enkel nedsenking i 10% fosfat i 10 minutter. Etter behandlingen ble tilsatsmaterialene innstøpt i betong, herdet og behandlet med IN NaOH-løsning. Det fremgår tydelig ved jevnføring med ubehandlet tilslag, at hos de behandlede tilslagsmaterialer er evnen til alkalireaksjon eliminert.
I det etterfølgende er det angitt noen typiske frysings-tiningsresultater for ulike tilslagsmaterialer som er testet under anvendelse av monokalsiumfosfat monohydrat. Ved samtlige frysings-tiningstester ble det brukt 3% NaCl-løsning, en konsentrasjon som har vist seg å være meget destruktiv.
EKSEMPEL 1
Innvirkning av fosfatsalt-konsentrasjon:
(gjennomsnitt for fem forskjellige tilslagstyper)
EKSEMPEL 2
Innvirkning av lengden av behandlingen med 3% fosfatsalt:
(gjennomsnitt av fem forskjellige tilslagstyper)
Det antas at et fosfatsalt i vann reduserer overflate-spenningen og tillater dyp inntrenging. Den eksisterende betongflate kan derfor sprøytes med en fosfatløsning, og fosfatet vil derved inntrenge tilstrekkelig dypt til å beskytte det porøse materialet mot frysing og opptining og mot innvirkning fra veisalt. Laboratorieforsøk med betong viser betydelig forbedring i frysings-tiningstester mellom behandlede og ubehandlede betongplater. En del betong som er frosset og opptinet etter behandling med fosfat, er i realiteten upåvirket.
EKSEMPEL 3
I forbindelse med laboratorieforsøk ble betongplater tilkappet og underkastet frysing-tiningsavskallingstester. Betongen ble først overflatebehandlet i ulike løsninger som angitt i det nedenstående, og deretter frosset og opptint i 3% NaCl-løsning i løpet av 10 cykler, hver på 24 timer.
Typiske forsøksresultater er angitt i det etterfølgende:
SP betegner mineralkalsiumfosfat (apatitt) og STP betegner monokalsiumfosfat monohydrat.
EKSEMPEL 4
Det ble også testet mørtelterninger av dimensjoner
4x4x3 cm. Terningene ble tilbredt i porsjoner av mer enn 1200, for å sikre ensartethet. De fleste ble tilvirket ved sand av standardtype og testet ved forskjellige behandlinger. Noen terninger var fremstilt med en spesiell tilslagstype, og noen med stålfilspon, for måling av korrosjon.
Innvirkningen av konsentrasjonen av STP-salt på frysings-tiningstapet er angitt i den nedenstående tabell. Hver konsentrasjon representerer et gjennomsnitt av fire tester, hver med 12 terninger.
Behandlingslengdens innvirkning på terningene ble også bestemt. En 3% konsentrasjon av STP ble benyttet, og frysing og tining ble gjennomført i 3% NaCl-løsning. Gjennomsnittet av fire tester, hver med 12 terninger, er angitt nedenfor:
STP-fosfatsalt viste seg mest effektivt og i stand til, i relativt små konsentrasjoner, å redusere frysings-tiningstapet med mer enn 50% under egnede anvendelsesforhold.
Når fosfatløsningens konsentrasjonsgradøkes, vil det nødvendige nedsenkingstidsrom avta betydelig. Mørtelterninger ble nedsenket i en 20-vekt%-løsning av mononatriumfosfat monohydrat i de angitte tidsrom, hvoretter terningene gjennomgikk frysing-tining i 3-prosents-natriumkloridløsning i løpet av 5 24-timersperioder.
Resultatene viser at nedsenking eller sprøytebehandling av materialer ved anvendelse av den relativt konsentrerte fosfat-løsning, selv i et kort tidsrom, vil medføre minsking av frysings-tiningstapet.
En del av en betongbeskyttelsesvegg i marken langs en hovedvei ble sprøytet med løsningen. Etter en vinter viste det behandlede veggparti tydelig mindre beskadigelse enn de tilstøtende, ubehandlede plater. Platene ble behandlet den etterfølgende høst og ikke behandlet under den tredje vinter. For tiden viser de behandlede plater en betydeligøket bestandighet mot avskalling, jevnført med de ubehandlede plater.
EKSEMPEL 5
Mørtelterninger hvis opprinnelige holdbarhet var redusert med gjennomsnittlig 46,5 % med 5 gangers frysing og tining, ble nedsenket i en 20-prosentsløsning av monokalsiumfosfat monohydrat i 10 sekunder, og tørket ved romstemperatur i 24 timer. Denne nedsenking i 10 sekunder og tørking i 24 timer ble gjentatt i alt 5 ganger. Etter siste gang gjennomgikk prøvene frysing og tining 5 ganger i 3-prosents saltløsning. Middel-holdbarhets-tapet etter forsøket var 3,0% (jevnført med de ovennevnte 46,5 %).
Selv en relativt kortvarig påvirkning, motsvarende den som vil oppstå ved sprøyting av kjemikalier på betongen, medførte en dramatiskøkning i prøvenes holdbarhet.
Det er videre konstatert, at ved tilsetting av fosfat til veisalt (natriumklorid eller kalsiumklorid) i passende mengder nøytraliseres saltets korroderende virkninger såvel på betongen som på stålet. Stålprøver som ble nedsenket i blandings-løsningen, forble upåvirket, mens derimot lignende stål i vann og i løsning av bare salt korroderte alvorlig i løpet av 16 måneder. Tilslags-, mørtel- og betongprøver som var frosset og tinet i blandingen av salt og fosfat, viste ikke større skader enn om de hadde vært frosset og tint i rent vann. Ved anvendelse av blandingen vil m.a.o. fordelene ved avising oppnås uten at materialet derved beskadiges.
EKSEMPEL 6
Et bløtt stål i likhet med betongarmeringsstenger ble innleiret i gips, hvoretter det innkapslede system selv ble innleiret i betong. Etter tilstrekkelig herding ble prøvene anbrakt i løsninger av 3-prosents natriumklorid og ulike konsentrasjoner (1 - 20 %) av monokalsiumfosfat monohydrat. Spenning og strømstyrke som utviklet av systemet, ble overvåket. Etter to måneders påvirkning ble prøvene oppflenget, for
visuell bedømmelse av stålkorrosjonen.
Hensikten med gipsen var å fremskaffe et nesten nøytralt til svakt syrlig miljø som virker korrosjonsfremmende (i motsetning til den meget korrosjonsbestandige, alkaliske omgivelse rundt stål som er innleiret direkte i betong. Såvel salt som fosfat i løsning hadde samme mulighet til å gjennom-trenge betongen og gipsen, og angripe stålet. Elektriske målinger viste at fosfatet fortrinnsvis reagerte med stål, jevnført med salt. Det viste seg også, ved oppbryting av prøvene, at kalsiumfosfatet beskyttet stålet mot korrosjon i nærvær av saltet, og beskyttelsesgraden økte med konsentrasjonen av kalsiumfosfat.
Den langsomme reaksjonen mellom kalsiumfosfat og betong
gir et utfellingsprodukt som i seg selv motvirker korrosjon.
Stål som er belagt med utfellingsproduktet har motstått korrosjon i 3-prosents NaCl-løsning.
Studier av ulike sammensetninger av natrium, kalium og kalsiumfosfat inngår som del av foreliggende oppfinnelse. Monokalsiumfosfat monohydrat viste seg å gi den beste, kombinerte beskyttelse mot frysings-tiningsforvitring, avisingssalt-avskalling og korrosjonsskader.
Den viktigste og umiddelbart salgbare anvendelsesvariant
er den private eller offentlige bruk av veisaltblanding. Ved å brukes av en huseier eller en forretning vil blandingen ikke innvirke ugunstig på miljøet, og den vil redusere den avskalling og smuldring av betongfortauer som er vanlig forekommende for tiden.
Fosfatet SP, kalsiumfluorfosfat, ble testet som tilsetning til våt betong. SP har begrenset løsbarhet og reagerer ikke med blandingen under avbindings- og herdingsperioden. Forsøket ble gjennomført med prøveterninger av betongmørtel med innleirede i stålspon og SP-sement i mengder av 0 - 10 vekt%. Etter herdingen ble terningene oppbevart i saltløsning i to år, og deres volumforandring og styrke ble overvåket. Etter de første 6 måneder viste de TP-inneholdende terninger statisk høyere styrke jevnført med terningene uten denne tilsetning.
EKSEMPEL 7
Styrke- og ekspansjonsmålingsresultater for mørtelterninger, tilvirket med samme blanding av vann-sement-tilslag, men med forskjellig mengde av SP-fosfat som erstatning for fintilslaget i blandingen, er angitt i det nedenstående. Den visuelle bedømmelse av andelen av den gjenstående rust på de forhånds-korroderte stålfilspon er også gjengitt.
Blanding jevnf. styrke mPA Ekspansjon, % korrodert Stål, %
Resultatene viser at 5-prosentsinnholdet (av sandtyngden) av SP i blandingen øket trykkstyrken, minsket ekspansjonen (fremkalt av rust) og minsket rustmengden på stålfilsponene i betydelig grad.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte til forbedring av tilslagsmateriale, for øking av dets bestandighet mot naturlig og veisaltforårsaket nedbryting, ogø king av bestandighetene mot slik nedbryting hos betong og bituminøs blanding som er fremstilt med nevnte tilslagsmaterialer, karakterisert ved at tilslaget behandles med en utspedd lø sning av kalsiumfosfat innen det tilsettes i betong eller bituminøs blanding.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at lø sningen inneholder 0,1 - 6 vekt% kalsiumfosfat.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at kalsiumfosfatet består av monokalsiumfosfat monohydrat.
4. Fremgangsmåte til forebygging av såvel avskalling og nedbryting av betongflater under innvirkning av veisalt og grunnet frysing og tining, som korrosjon av armeringsstål i betong, grunnet bruk av veisalt, karakterisert ved at veisaltet blandes eller behandles med kalsiumfosfat.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav/4, karakterisert vedAt kalsiumfosfatmengden utgjør 0,1 - 6 % av veisaltmengden^/
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert v^ d at kalsiumfosfatet består monohyd^ ra^^
7. Fremgangsmåte for redusering eller forebygging av korrosjon på biler og andre kjøretøyer som trafikkerer kjø rebaner som er behandlet med veisalt, karakterisert ved at veisaltet blandes eller behandles med kalsiumfosfat.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, / karakterisert ved at kalsiumfosfatmengden utgjør 0,1 - 6 % av veisaltmengden. J /
9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at kalsiumfosfatet består av monokalsiumf osf at monohydrat'
10. Fremgangsmåte til forebygging av såvel avskalling og nedbryting av betongflater under innvirkning av veisalt og grunnet frysing og tining, som korrosjon av armeringsstål i betong grunnet bruk av veisalt, karakterisert ved at flatene sprøytes med en vandig løsning inneholdende et kalsiumfosfat.
11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10, karakterisert ve ^ j/ a*- kalsiumf osf atløsningen inneholder 1 - 55 % av nevnte kaLsiumfosfat. </>
12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 11, karakterisert v/ ed_-—'at kalsiumf osf atet består av monokalsiumf osf at monohyd>rat .
13. Fremgangsmåte for beskyttelse av porøst materiale mot skader som skyldes frysing og tining, og/eller skade forårsaket av veisalt, karakterisert ved at de porøse materialplater sprøytes med en vandig lø sning inneholdende et kalsiumfosfat.
14. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at kalsiumfosfatlø sningen inneholder 1 - 55 % av nevnte kalsiumfosfat.
15. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, karakterisert ved / at kalsiumfosfatet består av monokalsiumfosfat monohydra^ t/
16. Våt betongblanding for hindring av korrosjonsvirkning i armert betong som er fremstilt med blandingen, og forø king av betongens styrke, karakterisert ved at den omfatter: vann, sement, tilslagsmaterialer, og fosfattilsetning.
17. Fosfattilsetning i samsvar med krav 16, karakterisert ved at den består av en blanding av kalsiumfluorfosfat, også kjent som mineralapatitt, og monokalsiumfosfat monohydrat.
NO872972A 1986-07-17 1987-07-16 FremgangsmŸte for fremstilling av tilsetningsmidler for betong samt betongblandinger inneholdende slike tilsetningsmidler. NO872972L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA000514050A CA1282556C (en) 1986-07-17 1986-07-17 Concrete and aggregate benefaction technology

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO872972D0 NO872972D0 (no) 1987-07-16
NO872972L true NO872972L (no) 1988-01-18

Family

ID=4133584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO872972A NO872972L (no) 1986-07-17 1987-07-16 FremgangsmŸte for fremstilling av tilsetningsmidler for betong samt betongblandinger inneholdende slike tilsetningsmidler.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4802923A (no)
EP (1) EP0253357A3 (no)
JP (1) JPS63185847A (no)
CA (1) CA1282556C (no)
FI (1) FI873074L (no)
NO (1) NO872972L (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4984957A (en) * 1988-08-08 1991-01-15 Kubota, Ltd. Work-implement adapter for front loader
ES2079854T3 (es) * 1991-02-14 1996-01-16 Domtar Inc Metodo para reducir la exfoliacion en una superficie de hormigon debida a la congelacion y al deshielo.
US5843330A (en) * 1996-09-30 1998-12-01 Castlebar Industries Corp. Anti-icing composition having anti-corrosion and anti-spalling properties
US5704972A (en) * 1997-01-23 1998-01-06 Trans Ash, Inc. Product and process for strong light-weight aggregate
PE20020856A1 (es) 2001-02-13 2002-11-11 Aventis Pharma Gmbh 1,2,3,4-tetrahidronaftil aminas aciladas
US6610138B1 (en) * 2001-11-13 2003-08-26 Paul W. Brown Method of resisting corrosion in metal reinforcing elements contained in concrete and related compounds and structures
MX2012000399A (es) * 2009-07-07 2012-06-01 Innophos Inc Uso de fosfatos de calcio en mezclas de asfalto.
CN105776992A (zh) * 2016-01-06 2016-07-20 沈阳建筑大学 一种利用废弃玻璃的耐磨地面材料及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1296467A (en) * 1918-05-31 1919-03-04 Henry Blumenberg Jr Process of treating portland cement and the resulting product.
US2048932A (en) * 1935-09-07 1936-07-28 Hartvedt Andrew Coating for concrete
US2469728A (en) * 1945-10-17 1949-05-10 Standard Oil Dev Co Increasing adhesivity of asphalt to mineral aggregate consisting of mollusk shells
FR1127058A (fr) * 1955-05-18 1956-12-07 Addition aux liants hydrauliques de matières protectrices contre la corrosion des armatures d'acier
US3087825A (en) * 1958-06-04 1963-04-30 Hermann Karl Meier Corrosion-resistant cementitious mineral building materials and method of productionof the same
GB1308780A (en) * 1969-12-20 1973-03-07 Fisons Ltd De-icing composition
US3887488A (en) * 1972-03-08 1975-06-03 Celanese Corp Inhibition of corrosion in sulfuric acid solutions
JPS50136310A (no) * 1974-04-18 1975-10-29
US3973056A (en) * 1974-06-06 1976-08-03 American Gas Association, Inc. Inhibition of stress-corrosion cracking of steel pipeline
US4000076A (en) * 1974-06-14 1976-12-28 Phillips Petroleum Company Drilling mud having reduced corrosiveness
FR2324586A1 (fr) * 1975-09-18 1977-04-15 Chem Dev Corp Composition et methode pour retarder la prise des ciments
US4072533A (en) * 1976-10-14 1978-02-07 Armstrong Cork Company Lightweight, non-cementitious building material
US4168983A (en) * 1978-04-13 1979-09-25 Vittands Walter A Phosphate coating composition
JPS57121069A (en) * 1981-01-16 1982-07-28 Tsnii Sutoroiterunifu Konsutor Phosphate bonding agent
AT376693B (de) * 1983-06-10 1984-12-27 Toegel Rudolf Ing Verfahren zur herstellung von granuliertem streumaterial fuer die bekaempfung der schneeund/oder eisglaette von verkehrsflaechen
JPS60204683A (ja) * 1984-03-29 1985-10-16 株式会社小野田 無機質材中の鋼材を防錆する方法
DE3426396A1 (de) * 1984-07-18 1986-01-23 Chemische Fabrik Budenheim Rudolf A. Oetker, 6501 Budenheim Erstarrungsverzoegerte zemente

Also Published As

Publication number Publication date
FI873074A7 (fi) 1988-01-18
JPS63185847A (ja) 1988-08-01
US4802923A (en) 1989-02-07
CA1282556C (en) 1991-04-09
EP0253357A3 (en) 1989-02-08
FI873074A0 (fi) 1987-07-13
FI873074L (fi) 1988-01-18
EP0253357A2 (en) 1988-01-20
NO872972D0 (no) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sutter et al. Long-term effects of magnesium chloride and other concentrated salt solutions on pavement and structural Portland cement concrete
US4153473A (en) Method of controlling and removing ice and snow from roads and bridges
Thomas Chloride thresholds in marine concrete
Sersale et al. Acid depositions and concrete attack: main influences
CA2126234A1 (en) Improvements in and relating to treatments for concrete
Mirsayapov et al. About concrete and reinforced concrete corrosion
CN104897562A (zh) 一种评价混凝土抗酸耐久性的方法
Hughes et al. Limestone and siliceous aggregate concretes subjected to sulphuric acid attack
Ueda et al. Influence of temperature on electrochemical remedial measures and complex deterioration due to chloride attack and ASR
US4802923A (en) Benefaction of concrete and aggregate using calcium phosphate
US4398959A (en) Mortar topping with calcium nitrite
KR100466947B1 (ko) 무기계 폴리머 몰탈 조성물 및 그를 이용한 콘크리트 보수및 보강방법
KR101296305B1 (ko) 화학저항성이 우수한 프리캐스트 콘크리트용 결합재 조성물
NO165674B (no) Anvendelse av et belegg av slaggsemtentbetong for aa beskytte betongkonstruksjoner.
Abd El-Aziz et al. Effect of sewage wastes on the physico-mechanical properties of cement and reinforced steel
Sadawy Effect of Al2O3 additives on the corrosion and electrochemical behavior of steel embedded in ordinary Portland cement concrete
CA2302871C (en) Corrosion inhibiting admixture for concrete
Alam et al. Sulphate attack in high-performance concrete-a review
KR0147002B1 (ko) 고내구성 콘크리트의 제조방법
Rogers et al. Comparison between laboratory and field expansion of alkali-carbonate reactive concrete
Khomwan et al. Durability of precast prestressed concrete pile in exposure severe environment
JP7014616B2 (ja) セメント系下地処理材、下地処理材、コンクリート構造物、及びコンクリートの表面保護方法
Aslam et al. Securing concrete from chemical degradation caused by chloride and sulfuric acid through epoxy coating
Everett et al. Steel in concrete with blastfurnace slag aggregate
Peng et al. Research on Nanoscale Deep Penetration Sealer Protection for Enhancing Chloride Erosion Resistance of Reinforced Concrete