DE3005896A1

DE3005896A1 - CONCRETE MIX

Info

Publication number: DE3005896A1
Application number: DE19803005896
Authority: DE
Inventors: James Michael Gaidis; Arnold Morry Rosenberg
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co Conn
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1980-09-18
Also published as: FR2460901B1; AU5611980A; SE452454B; SE8001745L; IT1193258B; AR227388A1; JPH0228532B2; MX154260A; GB2044241A; BR8001250A; MY8400341A; NZ192963A; FR2460901A1; IT8019984A0; DE3005896C2; DK94780A; NO800637L; BE882110A; DK157918C; AT379364B

Description

description

Die Erfindung betrifft bestimmte Betonmischungen, von denen man überraschenderweise gefunden hat, daß sie über lange Zeiträume die Korrosion von darin enthaltenen Metallstücken im wesentlichen vollständig unterdrücken. Insbesondere betrifft die Erfindung eine die Korrosion verhindernde Betonmischung, die einen hochfesten Beton hergestellt aus einem hydraulischen Zement und mindestens etwa 2 % Calciumnitrat enthält.The invention relates to certain concrete mixes which have surprisingly been found to be about substantially completely suppress the corrosion of metal pieces contained therein for long periods of time. In particular The invention relates to a corrosion preventive concrete mix which produces high strength concrete of a hydraulic cement and contains at least about 2% calcium nitrate.

Unter Verwendung von hydraulischen Zementen, von denen Portlandzement der üblichste ist, hergestellte Betons werden als Baukomponenten (structural components) in verschiedenen Anwendungsgebieten wie bei der Erstellung von Straßen, Brücken, Gebäuden, mehrstöckigen Parkhäusern und ähnlichen verwendet. Um die Eigenschaften des Betons zu verbessern, so daß er auf den genannten Gebieten eingesetzt werden kann, wird der Beton üblicherweise mit darin eingebrachten, verstärkend wirkenden Eisen- oder Stahlstrukturen verwendet. Diese verstärkend wirkenden Metallstrukturen, die gewöhnlich in Form von Metallstäben oder -stangen eingesetzt werden, sind dem Angriff verschiedener korrodierender Substanzen ausgesetzt, die in dem Beton enthalten sind oder auch von außen einwirken wie Chloride und ähnliche, die üblicherweise zur EntfernungConcretes are made using hydraulic cements, of which portland cement is the most common as structural components in various areas of application such as the creation of Roads, bridges, buildings, multi-story parking garages and the like. To the properties of the concrete too improve, so that it can be used in the fields mentioned, the concrete is usually in it introduced reinforcing iron or steel structures are used. These reinforcing metal structures, which are usually used in the form of metal rods or bars are more different to attack exposed to corrosive substances that are contained in the concrete or that have an external effect such as Chlorides and the like, which are commonly used for removal

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von Eis und Schnee von Straßen, Brücken, Fußwegen und ähnlichen verwendet werden. Darüber hinaus sind derartige Baumaterialien bei Verwendung in Küstennähe den korrodierend wirkenden Salzen aus der Umgebung ausgesetzt. Die Reparatur und der Ersatz derartiger Strukturen, die aufgrund von Korrosion zerstört sind, ist sehr aufwendig und erfordert in bestimmten Fällen die vollständige Erneuerung der Struktur, da diese für die vorgesehene Verwendung ungeeignet ist. ice and snow from roads, bridges, footpaths and the like. In addition, there are such When used near the coast, building materials are exposed to corrosive salts from the environment. the Repairing and replacing such structures that have been destroyed due to corrosion is very expensive and requires complete renovation of the structure in certain cases, as it is unsuitable for the intended use.

Im Rahmen von Versuchen der beschriebenen Korrosion bei Betonkonstruktionen entgegenzuwirken, sind verschiedene die Korrosion verhindernde Mittel vorgeschlagen worden, die als Zumischungen bei der Betonherstellung verwendet werden sollen. So ist beispielsweise in der JP-OS 33-940 (veröffentlicht am 15. 2. 1958; Anmeldetag 27. 12. 1955, Aktenzeichen 30-33777) die Verwendung von Natriumnitrit beschrieben. Diese Patentanmeldung lehrt, das Natriumnitrit während des Mischens zu Zement und Beton gegeben werden kann, um die Korrosion von verstärkenden Eisen- und Stahlstangen und -rahmen zu verhindern. Als Zuschlagstoff (Aggregat) wurde Seesand verwendet.Various attempts to counteract the corrosion in concrete structures described here Corrosion preventive agents have been proposed to be used as admixtures in concrete production should be. For example, JP-OS 33-940 (published on February 15, 1958; filing date December 27, 1955, File number 30-33777) describes the use of sodium nitrite. This patent application teaches sodium nitrite can be added to cement and concrete during mixing to prevent the corrosion of reinforcing iron and to prevent steel bars and frames. Sea sand was used as aggregate (aggregate).

In der US-PS 3 210 207 ist die Verwendung von Mischungen aus Calciumformiat und untergeordneten Mengen bestimmter Nitrite oder Chromate als Korrosionsschutzmittel beschrieben, welche als Beschleuniger in Zementen verwendet werden. 030038/0648 US Pat. No. 3,210,207 describes the use of mixtures of calcium formate and minor amounts of certain nitrites or chromates as corrosion protection agents, which are used as accelerators in cements. 030038/0648

.;;.;":" 300589S. ;;.; ":" 300589S

In der US-PS 3 427 175 ist die Verwendung von Calciumnitrit als ein Beschleunigungsmittel beschrieben, das teilweise die Korrosion in Alit-Zementen inhibiert. Das CaI-ciumnitrit kann untergeordnete Mengen an Natriumnitrit enthalten und zusammen mit Calciumchlorid und anderen Beschleunigungsmitteln verwendet werden.U.S. Patent 3,427,175 describes the use of calcium nitrite as an accelerator which in part inhibits corrosion in Alit cements. The calcium nitrite may contain minor amounts of sodium nitrite and together with calcium chloride and others Accelerators are used.

In der US-PS 3 801 338 ist die Verwendung einer Mischung von Calciumformiat und Natriumnitrit als Zusatz zu Zement beschrieben, der metallische Verstärkungen enthält. Es ist angegeben, daß die Druckfestigkeit und die Sulfatbeständigkeit verbessert sind und daß die Mischung "eine positive Korrosionsschutzwirkung" besitzt.US Pat. No. 3,801,338 discloses the use of a mixture of calcium formate and sodium nitrite as an additive to cement which contains metallic reinforcements. It is indicated that the compressive strength and the sulfate resistance are improved and that the mixture has "a positive anti-corrosion effect".

Es wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung von Natriumnitrit, wie sie in einigen der oben angegebenen Druckschriften beschrieben ist, zu negativen Auswitterungseffekten (effects of efflorescence) führt und die Alkali-Aggregat-Reaktion in der Betonmischung fördert und deshalb ein schlechtes Korrosionsschutzmittel ist. Gemäß der Lehre bestimmter Druckschriften ist Calciumnitrit ein Korrosionsschutzmittel bei Verwendung in jeder Art von Zementmischungen. Es wurde jedoch gefunden, daß Calciumnitrit nur eine minimale Korrosionsbeständigkeit liefert, wenn es in der beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Weise verwendet wird.However, it has been found that the use of sodium nitrite, as described in some of the references cited above is described, leads to negative effects of efflorescence and the alkali-aggregate reaction promotes in the concrete mix and is therefore a poor anti-corrosion agent. According to the Certain publications teach that calcium nitrite is a corrosion inhibitor when used in any kind of Cement mixes. However, it has been found that calcium nitrite provides minimal corrosion resistance, when used in the manner described and known from the prior art.

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Die Bereitstellung eines hochwirksamen Korrosionsschutzmittels oder einer Zementmischung, die die Korrosion von darin enthaltenen Metallstücken über ausgedehnte Zeiträume im wesentlichen vollständig inhibiert, wird deshalb von der Bauindustrie und anderen Industrien, die derartiges Material verwenden, stark gefordert.The provision of a highly effective anti-corrosive agent or cement mixture that prevents the corrosion of metal pieces contained therein are essentially completely inhibited over extended periods of time heavily demanded by the construction industry and other industries using such material.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Betonmischung zu schaffen, die hinsichtlich der darin enthaltenen Metallstücke eine im wesentlichen vollständige Verhinderung der Korrosion über lange Zeiträume liefert. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Verhinderung der Korrosion derartiger Metallstücke zu schaffen.The invention is accordingly based on the object to provide a concrete mixture that in terms of the therein metal pieces contained a substantially complete prevention of corrosion over long periods of time supplies. In addition, the invention is based on the object of a method for preventing corrosion of such To create pieces of metal.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine Betonmischung gemäß Hauptanspruch. Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Betonmischung eine innige Mischung aus einem hydraulischen Zement, Zuschlagstoff (Aggregat) und Sand zur Bildung einer hochfesten Betonmischung, die nach 28 TagenThe invention therefore relates to a concrete mix according to the main claim. The concrete mix according to the invention preferably contains an intimate mix of a hydraulic one Cement, aggregate (aggregate) and sand to form a high-strength concrete mix, which after 28 days

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eine Druckfestigkeit von mindestens 350 kg/cm besitzt, sowie Calciumnitrat in einer Menge von mindestens 2 %, bezogen auf das Trockengewicht des Zements.ο
has a compressive strength of at least 350 kg / cm, and calcium nitrate in an amount of at least 2 %, based on the dry weight of the cement.

Die Zementkomponenten in den erfindungsgemäßen Betonmischungen sind hydraulische Zemente wie z. B. Portlandzement. Diese Zemente sind allgemein bekannt und werdenThe cement components in the concrete mixes according to the invention are hydraulic cements such as B. Portland cement. These cements are and are well known

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durch Calcinieren einer Mischung von Kalkstein und Ton unter Bildung von Ziegel und anschließendes Mahlen der Ziegel zu einem feinen Pulver hergestellt. Die in Portlandzement hauptsächlich zu findenden Verbindungen sind Tricalciumsilikat, Dicalciumsilikat, Tricalciumaluminat und Tetracalciumaluminoferrit. Von den Tricalcium- und Dicalciumsilikaten nimmt man an, daß sie die hauptsächlichen Bindungsbestandteile im Portlandzement sind. Beim Vermischen mit Wasser bildet Tricalciumsilikat ein Calciumsilikathydrat, bekannt als Tobermorit-Gel, und Calciumhydroxid. Das Dicalciumsilikat bildet beim Kontakt mit Wasser ähnliche Produkte, aber mit einer sehr viel geringeren Reaktionsgeschwindigkeit. Das Tricalciumsilikat mit der größeren Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt in großem Ausmaß die Abbindegeschwindigkeit des Zements. Um derartige Materialien für verschiedene Verwendungszwecke einsetzen zu können, sind im Handel Portlandzemente mit verschiedenen Abbindegeschwindigkeiten erhältlich. Üblicherweise werden vier allgemeine Typen von Portlandzement hergestellt, die hautsächlich in den relativen Mengen an Tricalciumsilikat und Dicalciumsilikat variieren. Die Anteile der Hauptverbindungen in jedem dieser Zementtypen sind in Tabelle I wiedergegeben.by calcining a mixture of limestone and clay to form brick and then grinding the Bricks made into a fine powder. The main compounds found in Portland cement are Tricalcium silicate, dicalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite. Of the tricalcium and Dicalcium silicates are believed to be the major binding components in Portland cement. At the Mixing with water, tricalcium silicate forms a calcium silicate hydrate, known as tobermorite gel, and calcium hydroxide. The dicalcium silicate forms on contact with Products similar to water, but with a much slower reaction rate. The tricalcium silicate with the greater rate of reaction determines to a large extent the rate of setting of the cement. To such Portland cements are commercially available to use materials for various purposes different setting speeds available. Commonly used are four general types of portland cement produced, which mainly vary in the relative amounts of tricalcium silicate and dicalcium silicate. The proportions of the main compounds in each of these types of cement are shown in Table I.

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Tabel

Zementtyp I II IIICement type I II III

Zusammensetzung, Gew.%:Composition,% by weight:

Tricalciumsilikat 53 47 58Tricalcium silicate 53 47 58

Dicalciumsilikat 24 32 16Dicalcium silicate 24 32 16

Tricalciumaluminat 8 3 8Tricalcium aluminate 8 3 8

Tetracalciumaluminoferrit .... 8 12 8Tetracalcium aluminoferrite .... 8 12 8

Betonbauelemente sind verschiedenen korrodierend wirkenden Umgebungen ausgesetzt. In einigen Fällen ist die korrodierende Umgebung ein Bestandteil des Betons wie z. B. bei der Verwendung von Calciumchlorid als Beschleunigungsmittel oder die Verwendung von Chlorid enthaltenden Materialien oder Chlorid enthaltendem Wasser. Andere korrodierende Umgebungen können auch von außerhalb einwirken, wie z. B. aufgrund der Verwendung von Calciumchlorid und/oder Salz bei der Schnee- und Eisentfernung, bei der Einwirkung von Salzsprühnebeln oder -lösungen und ähnlichen. Derartige Umgebungen führen zur Korrosion von Metallstücken, die sich im Beton oder in Berührung mit dem Beton befinden. Die Erfindung liefert nunmehr eine Betonmischung und ein Verfahren, wodurch eine derartige Korrosion verhindert wird.Concrete building elements are of various types with a corrosive effect Exposed to environments. In some cases the corrosive environment is a component of the concrete like z. B. when using calcium chloride as an accelerator or the use of chloride containing Materials or water containing chloride. Other corrosive environments can also act from outside, such as B. due to the use of calcium chloride and / or salt in snow and ice removal, in the Exposure to salt spray mists or solutions and the like. Such environments lead to corrosion of Pieces of metal that are in the concrete or in contact with the concrete. The invention now provides one Concrete mix and a method whereby such corrosion is prevented.

Die kritischen Faktoren, von denen angenommen wird, daß sie wesentlich zu dem überraschenden Ergebnis einer imThe critical factors believed to be material to the surprising result of an im

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wesentlichen vollständig unterdrückten Korrosion von Metallstücken in Beton über ausgedehnte Zeiträume beitragen, sind die Verwendung einer hochfesten Betonmischung, die nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von mindestens 350 kg/cm besitzt, in Kombination mit Calciumnitrit, das bezogen auf das Gewicht der trockenen Betonmischung in einer Menge von mindestens 2 Gew.% eingesetzt wird.substantial completely suppressed corrosion of pieces of metal in concrete over extended periods of time are the use of a high-strength concrete mix, which has a compressive strength of at least 350 kg / cm after 28 days, in combination with calcium nitrite, the Is used in an amount of at least 2% by weight based on the weight of the dry concrete mixture.

Die Erfindung betrifft insbesondere Betonmischungen im Gegensatz zu Zementpasten oder Mörtelmischungen, wobei Zementpasten aus einem hydraulischen Zement und Wasser und die Mörtelmischungen aus einem hydraulischen Zement, Sand und Wasser zusammengesetzt sind. Diese Materialien besitzen nicht die hohe Festigkeit und die damit verbundenen Eigenschaften, die für die erfindungsgemäße Mischung erforderlich sind.The invention relates in particular to concrete mixes as opposed to cement pastes or mortar mixes, wherein Cement pastes from a hydraulic cement and water and the mortar mixes from a hydraulic cement, Sand and water are composed. These materials do not have the high strength and the associated Properties which are required for the mixture according to the invention.

Die erfindungsgemäße Mischung erfordert die Verwendung einer Betonmischung, die nach 28 Tagen eine hohe Druck-The mixture according to the invention requires the use of a concrete mixture which, after 28 days, has a high pressure

festigkeit von mindestens 350 kg/cm , bestimmt nach Standardverfahren (siehe z. B. die entsprechenden ASTM-Normen), besitzt. Der Beton ist eine Mischung aus hydraulischem Zement, Sand und Zuschlagstoff (Aggregat) in Form einer Trockenmischung, die fertig für die Vermischung mit Wasser ist, um die Hydratation zu bewirken.strength of at least 350 kg / cm, determined according to standard methods (see e.g. the corresponding ASTM standards). The concrete is a mix of hydraulic Cement, sand and aggregate (aggregate) in the form of a dry mix ready to be mixed with Water is there to effect hydration.

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Die erforderliche große Festigkeit der Betonmischung kann nach jeder von verschiedenen Methoden oder durch eine Kombination derartiger Methoden erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch Variation (a) des Verhältnisses von Wasser zu hydraulischem Zement bei der Betonherstellung, (b) des Zementgehalts oder -faktors, (c) der Zusammensetzung des hydraulischen Zements, insbesondere des Silikatgehalts desselben, (d) der Feinheit der Teilchengröße des verwendeten hydraulischen Zements und (e) der Größe und Verteilung des verwendeten Zuschlagstoffs (Aggregat) erfolgen.The required great strength of the concrete mix can be achieved by any of several methods or by one Combination of such methods can be achieved. This can be done, for example, by varying (a) the ratio from water to hydraulic cement in concrete production, (b) the cement content or factor, (c) the composition the hydraulic cement, in particular its silicate content, (d) the fineness of the particle size the hydraulic cement used and (e) the size and distribution of the aggregate used (Aggregate).

Hochfeste Betonmischungen, wie sie erfindungsgemäß erforderlich sind, können erhalten werden, indem das Verhältnis von Wasser zu Zement während des Vermischens der Komponenten so niedrig wie möglich gehalten wird. Das Wasser/Zement-Verhältnis sollte 0,25 bis 0,5 und vorzugsweise 0,25 bis 0,45 betragen. Dieses Verhältnis kann ohne Verlust an Mischfähigkeit durch die Verwendung von herkömmlichen Wasserbedarfsverringerungsmitteln und/oder Superplastifizierungsmitteln in bekannter Weise und Mengen weiter erniedrigt werden.High-strength concrete mixes as required according to the invention can be obtained by changing the ratio of water to cement while mixing the Components is kept as low as possible. The water / cement ratio should be 0.25 to 0.5 and preferably 0.25 to 0.45. This ratio can be achieved without loss of mixing ability through the use of conventional Water demand reducers and / or superplasticizers can be further reduced in a known manner and in amounts.

Der einzusetzende Beton sollte einen hohen Zementgehalt oder -faktor besitzen, d. h. etwa 162 bis 294 kg ZementThe concrete to be used should have a high cement content or factor; H. about 162 to 294 kg of cement

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pro m Beton und vorzugsweise etwa 195 bis 294 kg Zement/m Beton. Geeignete Zementmischungen sind hydrau-3
per m of concrete and preferably about 195 to 294 kg of cement / m of concrete. Suitable cement mixes are hydraulic

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lische Zemente rait einem hohen Gehalt an Silikatkomponente. Die Silikatkomponenten in Form von Tricalciumsilikat (C₃S) und Dicalciumsilikat (CpS) sollten zusammen etwa 50 bis 90 % und vorzugsweise etwa 65 bis 90 % ausmachen.Italian cements have a high content of silicate components. The silicate components in the form of tricalcium silicate (C ₃ S) and dicalcium silicate (CpS) should together make up about 50 to 90% and preferably about 65 to 90 % .

Ein weiterer Faktor, der zur erforderlichen hohen Festigkeit der resultierenden Betonmischung beiträgt, ist die Feinheit der Teilchen des verwendeten Zements. Der Zement sollte eine Blaine-Feinheit zwischen etwa 3200 und 5000 und vorzugsweise zwischen 3200 und 4000 cm /g besitzen.Another factor that contributes to the required high strength of the resulting concrete mix is that Fineness of the particles of the cement used. The cement should have a Blaine fineness between about 3200 and 5000 and preferably between 3200 and 4000 cm / g.

Der Sand und der Zuschlagstoff (Aggregat) sollten die Spezifikationen, wie sie in der American Concrete Institute (ACI) Publication 211 niedergelegt sind, erfüllen. Hochfester Beton wird erhalten durch Verwendung einer maximalen Menge an großem Zuschlagstoff (Aggregat) mit einer stetigen Abnahme der Aggregat- und Sandteilchen bis nahe der Teilchengröße des Zements, um Hohlräume in der fertigen Betonformation im wesentlichen vollständig auszuschließen. The sand and the aggregate (aggregate) should meet the specifications as given in the American Concrete Institute (ACI) Publication 211. High strength concrete is obtained by using a maximum amount of large aggregate (aggregate) with a steady decrease in aggregate and sand particles up to close to the particle size of the cement in order to substantially completely exclude voids in the finished concrete formation.

Die Mischung sollte im wesentlichen homogen und dicht hergestellt werden.The mixture should be made substantially homogeneous and dense.

Die Verwendung von Calciumnitrit in bestimmten Mengen in Verbindung mit den oben beschriebenen Betons führt zuThe use of calcium nitrite in certain amounts in connection with the concrete described above leads to

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einer Mischung, die unerwarteterweise die Korrosion von darin enthaltenen Metallstücken über einen ausgedehnten Zeitraum im wesentlichen vollständig verhindert und dadurch eine verlängerte Lebensdauer und die Vermeidung von Reparaturen an Betonkonstruktionen aus derartigen Mischungen ermöglicht. Die erforderliche Menge an Calciumnitrit beträgt mindestens 2 bis 3 %, bezogen auf das Gewicht der Betonmischung. Höhere Mengen können verwendet werden, wenn dies wirtschaftlich sinnvoll ist. Über 5 % hinausgehende Mengen werden als nicht erforderlich angesehen.a mixture which, unexpectedly, substantially completely prevents corrosion of metal pieces contained therein over an extended period of time, thereby enabling an extended life and avoidance of repairs to concrete structures made from such mixtures. The required amount of calcium nitrite is at least 2 to 3 %, based on the weight of the concrete mix. Larger amounts can be used if it makes economic sense. Quantities in excess of 5 % are not considered necessary.

Das Calciumnitrit kann dem Beton auf verschiedene Weise zugesetzt werden. Es kann dem Zementziegel vor dem Mahlen zugegeben und gründlich mit dem Zement in der Mahlstufe vermischt werden. Das Calciumnitrit kann aber auch zu der trockenen Betonmischung gegeben und mit dieser gründlich vermischt werden. Weiterhin kann das Calciumnitrit in dem Wasser aufgelöst werden, das zur Bildung der Betonmischung verwendet wird. Auch kann die Betonmischung mit Wasser vorgemischt und dann mit dem Calciumnitrit vermischt werden. Grundsäztlich kann jedes Mischverfahren verwendet werden, das eine im wesentlichen gleichförmige Vermischung des Calciumnitrits mit der Betonmischung vor der Ausbildung einer gehärteten Mischung erlaubt.The calcium nitrite can be added to the concrete in various ways. It can be the cement brick before grinding added and mixed thoroughly with the cement in the grinding stage. The calcium nitrite can also lead to the given dry concrete mix and mixed with this thoroughly. Furthermore, the calcium nitrite in the Dissolve water that is used to form the concrete mix. The concrete mix can also be used Water can be premixed and then mixed with the calcium nitrite. In principle, any mixing process can be used can be used, which provides a substantially uniform mixing of the calcium nitrite with the concrete mix allowed the formation of a hardened mixture.

Der erfindungsgemäßen Betonmsichung können weitere herkömmliche Zusätze in bekannter Weise und Menge zugesetztThe concrete insulation according to the invention can be further conventional Additives added in a known manner and amount

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werden. Derartige Zusätze sind unter anderem Mittel zur Verringerung des Wasserbedarfs wie Calciumlignosulfonat, Glukosepolymere, Polysaccharide und ähnliche oder Superplastifizierungsmittel (super plastisizers) wie PoIynaphthtalinsulfonat, Polymelaminformaldehydsulfonat und ähnliche. Andere herkömmliche Mittel können in bekannter Weise in einem solchen Ausmaß eingesetzt werden, daß sie zu den überlegenden Eigenschaften des resultierenden Betons beitragen und nicht zu einer Verringerung der erforderlichen Druckfestigkeit führen.will. Such additives include means to reduce water requirements such as calcium lignosulfonate, Glucose polymers, polysaccharides and the like or superplasticizers (super plastisizers) such as polynaphthalene sulfonate, polymelamine formaldehyde sulfonate and similar. Other conventional means can be employed in a known manner to the extent that they contribute to the superior properties of the resulting concrete, rather than reducing the required Lead to compressive strength.

Anhand der folgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.The invention is to be explained in more detail on the basis of the following examples. Unless otherwise noted, all are Parts and percentages are based on weight.

example 1

Beton, hergestellt von einem Fertigmischung-Hersteller (maximale Aggregatgröße 2,54 cm), mit einem Zementfaktor von 195 kg/m wurde, bezogen auf den Zement, mit 2 Gew.% Calciumnitrat gemischt, so daß sich ein Satz (slump) von 10 cm, ein Luftgehalt von 4,8 % und eine DruckfestigkeitConcrete, produced by a ready-mixed manufacturer (maximum aggregate size 2.54 cm), with a cement factor of 195 kg / m 2, based on the cement, was mixed with 2% by weight calcium nitrate, so that a slump of 10 cm, an air content of 4.8 % and a compressive strength

nach 28 Tagen von 400 kg/cm ergab. Die erhaltene Mischung wurde in eine Form gegeben, die eine Grundfläche von 1,8 χ 0,6 m besaß, etwa 15 cm hoch war und eine Doppelmatte von Verstärkungsstäben (Durchmesser 1,6 cm) enthielt, wobei sich die Matte über die ganze Länge derafter 28 days of 400 kg / cm. The resulting mixture was placed in a mold that had a base 1.8 χ 0.6 m, was about 15 cm high and had a double mat of reinforcing bars (1.6 cm in diameter) contained, with the mat extending over the entire length of the

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Form etwa 5 cm über der Mitte der Form und etwa 2,5 cm unter der glatt gestrichenen Oberfläche des Betons erstreckte .Form extended about 5 cm above the center of the form and about an inch below the leveled surface of the concrete .

7 Tage nach dem Gießen, während derer die Platte mit Sackleinwand und Plastik abgedeckt war und feucht gehalten wurde, wurde die Form entfernt und die Platte 0,9 m über dem Boden auf Pfeiler gelegt. Während der folgenden 5 Wochen wurde auf der Oberfläche eine Stauvorrichtung ausgebildet und ab Beginn der 7 Woche wurde täglich 3 %ige Natriumchloridlösung (1200 ml) über die Oberfläche verteilt.7 days after watering, during which the plate was covered with burlap and plastic and kept moist the mold was removed and the slab placed on pillars 0.9 m above the ground. During the following A damming device was formed on the surface for 5 weeks and daily from the beginning of 7 weeks 3% sodium chloride solution (1200 ml) spread over the surface.

Gemäß den in der ACI Publication SP-49, Seiten 71 bis 82 (1975), Califonia Transportation Laboratory Research Report CA-DOT-TL-5116-12-75-03, Januar 1975 und Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, Seite 45 (1971) angegebenen Verfahrensweise wurden häufig stromlose Potentialmessungen (Open-circuit potentials) durchgeführt. Nach ungefähr 6 Monaten wurde gefunden, daß die Fläche, auf der Korrosion erfolgte (d.h. ein negativeres Potential als -0,350 Volt gegenüber einer Kupfer-Kupfersulfat (CCS) Bezugselektrode), bei der Calciumnitrit enthaltenden Betonmischung Null war, während 36,4 % der Gesamtfläche einer Vergleichsprobe korrodiert waren, die aus den gleichen Bestandteilen aber ohne Calciumnitrit hergestellt worden war, so daß der Beton einen Satz (slump) von 11 cm, einenAccording to the ACI Publication SP-49, pages 71 to 82 (1975), Califonia Transportation Laboratory Research Report CA-DOT-TL-5116-12-75-03, January 1975 and Uhlig, Corrosion & Corrosion Control, page 45 (1971) specified procedure were often currentless potential measurements (Open-circuit potentials) carried out. After about 6 months it was found that the area on which Corrosion occurred (i.e. a potential more negative than -0.350 volts compared to a copper-copper sulfate (CCS) reference electrode), in the concrete mix containing calcium nitrite was zero, while 36.4% of the total area was one Comparative sample were corroded, which were made from the same components but without calcium nitrite was so that the concrete a set (slump) of 11 cm, a

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Luftgehalt von 5,5 % und eine Druckfestigkeit vonAir content of 5.5% and a compressive strength of

315 kg/cm nach 28 Tagen besaß.315 kg / cm after 28 days.

Example 2

Zu Vergleichszwecken wurde ein Beton, der 2 % Calciumnitrit enthielt, in einem etwa 0,3 m Mischer mit 1,6 cm maximaler Aggregatgröße, 195 kg Zement/m , einem Wasser/ Zement-Verhältnis von 0,56, einem Satz (slump) von etwa 8,1 cm, einem Luftgehalt von 4,6 % und einer Druckfestig-For comparison purposes, a concrete containing 2% calcium nitrite was mixed in an approximately 0.3 m mixer with 1.6 cm maximum aggregate size, 195 kg cement / m, a water / cement ratio of 0.56, one slump of about 8.1 cm, an air content of 4.6% and a compressive strength

p
keit nach 28 Tagen von 316 kg/cm hergestellt.p
after 28 days of 316 kg / cm.

Nach ungefähr 6 Monaten war dieser Beton, der wie in Beispiel 1 beschrieben zu einer Platte gegossen worden war, zu 93 % korrodiert, wobei eine Vergleichsprobe (kein Calciumnitrit, Wasser/Zement-Verhältnis 0,57, Satz (slump) 12 cm, Luftgehalt 4,5 %, Druckfestigkeit nach 28 Tagen 248 kg/cm ) 100 %ige Korrosion zeigte.After about 6 months, this concrete, which had been poured into a slab as described in Example 1, was 93 % corroded, with a comparison sample (no calcium nitrite, water / cement ratio 0.57, slump) 12 cm, air content 4.5 %, compressive strength after 28 days 248 kg / cm) showed 100% corrosion.

Nach den in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführten Messungen ergab das Calciumnitrit eine gewisse die Korrosion verhindernde Wirkung. Der Anteil der Fläche mit einem stromlos gemessenen Potential (Opencircuit potentials) zwischen -0,500 und -0550 gegenüber der CCS-Elektrode betrug 0,3 % für die Calciumnitrit enthaltende Platte und 7,4 % für die kein Calciumnitrit enthaltende Platte. Der Anteil der Fläche, bei der einAccording to the measurements carried out in the same manner as described in Example 1, the calcium nitrite gave a certain anti-corrosion effect. The proportion of the area with a potential measured without current (open circuit potentials) between -0.500 and -0550 compared to the CCS electrode was 0.3% for the one containing calcium nitrite Plate and 7.4% for the plate containing no calcium nitrite. The proportion of the area at which a

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Potential von -0,450 bis 0,500 gegenüber der CCS-Elektrode gemessen wurde, betrug 9,4 % für die Calciumnitrit enthaltende Platte und 18,5 % für die kein Calciumnitrit enthaltende Platte. Nichtsdestotrotz war die Korrosion inhibierende Wirkung in dieser Versuchsreihe nicht so ausgeprägt wie in Beispiel 1.Potential from -0.450 to 0.500 compared to the CCS electrode was 9.4% for the calcium nitrite-containing plate and 18.5% for the no calcium nitrite containing plate. Nevertheless, the corrosion-inhibiting effect was not so pronounced in this series of tests as in example 1.

Example 3

Wiederum für Vergleichszwecke wurden Betonmischungen mit geringer Festigkeit im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt und ergaben die folgenden Parameter:Again for comparison purposes, low strength concrete mixes were prepared in essentially the same manner prepared as described in Example 2 and resulted in the following parameters:

JnhibiertInhibited Zementfaktor, kg/mCement factor, kg / m Vergleichs
probeComparison
sample 0,570.57 195195 Satz (slump), cmSet (slump), cm 195195 4,84.8 12,512.5 Wasser/Zement-VerhältnisWater / cement ratio 1010 00 0,590.59 Luftgehalt, % Air content, % 100100 4,84.8 CalciumnitritCalcium nitrite 2 % 2 % % der korrodierten Fläche % of the corroded area 71,4 %71.4%

Wenngleich die Korrosion durch die Verwendung von Calciumnitrit verringert wurde, wurde die unerwartete im wesentlichen vollständige Verhinderung der Korrosion nicht erreicht. While the use of calcium nitrite reduced the corrosion, the unexpected became essentially complete prevention of corrosion not achieved.

03 0 03 8/084803 0 03 8/0848

Example 4

Beton, der im wesentlichen wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt worden war, dem aber etwa 90 cm auf Calciumlignosulfonat basierendes Wasserbedarfsverringerungsini ttel zugesetzt worden waren, ergab folgende Parameter:Concrete which had been produced essentially as described in Example 2, but about 90 cm on calcium lignosulfonate based water demand reduction agent had been added, resulted in the following parameters:

InhibiertInhibited Zementfaktor, kg/mCement factor, kg / m Vergleichs-
probeComparative
sample 195195 Satz (slump)Sentence (slump) 195195 1414th Wasser/ZementWater / cement 1414th 0,550.55 Luftgehalt, % Air content, % 0,530.53 5,25.2 Druckfestigkeit nach
28 Tagen, kg/cmCompressive strength according to
28 days, kg / cm 5,85.8 437437 CalciumnitritCalcium nitrite 358358 r\ ntr \ nt
C. 70C. 70 % der korrodierten Fläche % of the corroded area 00 0 %0% 27,6 %27.6%

nach 6 Monatenafter 6 months

0 % der korrodierten Fläche 100 %
nach 19 Monaten0 % of the corroded area 100%
after 19 months

Ein Testmonat entspricht ungefähr einem Jahr eines Winters in Kansas. Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß obwohl die Vergleichsprobe und die Calciumnitrit enthaltende Probe eine hohe Druckfestigkeit besaßen, nur die letztere im wesentlichen keine Korrosion nach einem erheblichen Zeitraum aufwies.One month of testing is roughly equivalent to one year of winter in Kansas. From the above results, although the comparative sample and the calcium nitrite containing Sample possessed a high compressive strength, only the latter essentially no corrosion after a significant Period.

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Claims

PATENT CLAIMS

Concrete mix that prevents the corrosion of pieces of metal contained therein, characterized in, that they are a high strength concrete and based on the dry weight of the cement content in djgr concrete mix Contains at least 2% calcium nitrate.

2. Concrete mix according to claim 1, characterized in that it has a compressive strength of after 28 days

350 kg / cm and the calcium nitrate content, based on the cement content, is 2 to 3 % .

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3. A method for essentially completely preventing the corrosion of pieces of metal in concrete, thereby characterized in that an uncured concrete mix is produced by using a concrete mix, which has a high strength after setting, based on the cement content in the concrete mix, mixed with at least 2% calcium nitrite, metal pieces into the uncured concrete mixture brings in and then lets the concrete mix set.

4. The method according to claim 3, characterized in that a concrete mixture is used, which after 28 days

have a compressive strength of at least 350 kg / cm

has, and based on the cement content 2 to

mixes about 3 % calcium nitrite into the concrete mix.

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