<Desc/Clms Page number 1>
Zusatzmischung zur Einverleibung in hydraulische Zementmischungen und diese enthaltende Zementmischung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzmischung zur Einverleibung in hydraulische Zementmi- schungen, z. B. Portlandzementbetone und-mörtel, bestehend aus Sulfitablaugen-Feststoffen, wasserlös- lichen aromatischen Carbonsäuren oder wasserlöslichen Salzen oder Estern derselben und einem wasser- löslichen Chloridbeschleuniger, sowie auf solche Zusatzmischungen enthaltende Zementmischungen.
Die erfindungsgemässe Zusatzmischung, welche in die Zementmischungen zusammen mit einem wasserlöslichen, von Carbonsäuregruppen freien Amin eingebracht wird, weist die Einzelkomponenten in folgenden Anteilen auf : 5 - 50 Gew. -Teile Sulfitablaugen-Feststoffe. 1 - 15 Gew. -Teile der wasserlös- lichen aromatischen Carbonsäure oder eines wasserlöslichen Salzes oder Esters derselben, 1/2-40 Gew.-
Teile des wasserlöslichen Chloridbeschleunigers und 1/2 Gew.-Teile des wasserlöslichen, von Carbonsäuregruppen freien Amins, wobei die Einzelkomponenten in den Sulfitablaugen-Feststoffen enthalten sein oder diesen zugefügt werden können.
Ziel der Erfindung ist es, hydraulische Zementzusätze zu schaffen, welche als Mittel zur Herabset- zung des Wasser/Zementfaktors überlegene Eigenschaften besitzen, ohne jedoch mehr als einen geringen Verzögerungseffekt zu besitzen. Sie sollen auch bei einem vorgegebenen Einsinkwert, selbst in sehr armen Mischungen mit einem abnorm hohen Wassergehalt, einen hohen Grad an Kohäsionsvermögen und Fliessbarkeit ohne ein Absetzen der Festteilchen bewirken. Ebenso sollen sie die Einarbeitung von Luft bis an 7-8% in die Zementmischung gestatten, wobei bei diesem Luftgehalt keine oder nur eine geringe Festigkeitsminderung gegenüber Mischungen mit 5 - 60/0 Luftgehalt eintritt.
Die genannten Ziele können alle erfindungsgemäss erreicht werden, indem eine neue Kombination von vier verschiedenen Zusatzkomponenten verwendet wird. Die Komponenten werden hiebei in einer verhältnismässig geringen Menge, bezogen auf die Menge an Zement, benutzt und liegen innerhalb gewisser allgemeiner Verhältnisse zueinander. Diese vier Komponenten sind :
1. Feste Stoffe der Sulfitablauge mit oder ohne Abtrennung eines Teiles oder aller Kohlehydrate, wobei die hauptsächlich wirksame Komponente Ligninsulfonsäure oder ein Salz derselben ist.
2. Eine gegebenenfalls Oxy- und bzw. oder Aminsubstituenten enthaltende wasserlösliche aromatsche Carbonsäure oder ein wasserlösliches Salz oder Ester derselben.
3. Ein Chloridbeschleuniger, wie ein wasserlösliches Metallchlorid und Ammoniumchlorid ; und
4. ein wasserlöslicher substituierter oder unsubstituierter Aminbeschleuniger.
Alle obigen vier Klassen von Komponenten wurden bereits als hydraulische Zementzusätze verwendet und besitzen jeweils bekannte Eigenschaften bezüglich der Änderung der Eigenschaften von Zementmischungen. Die dritte und vierte der genannten Klassen umfasst bekannte Beschleuniger und diese wurden oben auch als solche bezeichnet. Erfindungsgemäss werden sie meistens in solch geringen Mengen verwendet, dass es schwer festzustellen ist, ob sie in der erfindungsgemässen Kombination tatsächlich als.
Beschleuniger wirken oder nicht.
Die genannten Sulfitablaugen können in Form von Feststoffen unbehandelter Laugen oder von Feststoffen vorliegen, die in Laugen zurückbleiben, welche einer der üblichen und bekannten Behandlungen, wie Neutralisation, Entfernung der Kohlehydrate usw. unterworfen wurden.
<Desc/Clms Page number 2>
Die aus irgendeiner Zellstoffablauge abgetrennte Ligninsulfonsäure allein oder zusammen mit andern in der Ablauge enthaltenen Feststoffe können sowohl in Lösung als auch als getrockneter fester Rückstand daraus verwendet werden. Feststoffe, gleichgültig, ob sie nun zu einem festen Rückstand oder Derivat der Ligninsulfonsäure, aus der sie erhalten wurden, verarbeitet wurden oder nicht, sind alle als Mittel zur Herabsetzung des Wasser/Zement-Faktors oder Plastifizierungsmittel bekannt und werden hierin zur Vereinfachung alle als"Sulfitablauge-Feststoffe"bezeichnet.
Die grosse Klasse von wasserlöslichen aromatischen Carbonsäureverbindungen und deren wasserlösliche Salze und Ester, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 264, 336 beschrieben werden, stellen die zweite Komponente der erfindungsgemässen Kombination dar. Beispiele für solche Verbindungen sind : Benzoesäure und deren wasserlösliche Salze und Ester, wie das Natriumbenzoat und andere Alkali-und Erdalkalimetallbenzoate, Methylbenzoat und Äthylbenzoat ; wasserlösliche Oxybenzoesäuren, Alkoxy- benzoesäuren usw. und deren wasserlösliche Salze und Ester, wie Salicylsäure, Acetylsalicylat, Acetyl-
EMI2.1
Bevorzugt werden auf Grund ihrer leichten Zugänglichkeit und besonderen Wirksamkeit Salicylsäure und
Natriumsalicylat. Zur Vereinfachung werden alle die zweite Komponente der erfindungsgemässen Kombination darstellenden Verbindungen hier als "aromatische Carbonsäureverbindungen" bezeichnet.
Der Chloridbeschleuniger, der die dritte erfindungsgemässe Komponente der erfindungsgemässen Kombination darstellt, umfasst eine wohlbekannte Klasse von Verbindungen, die als Beschleuniger in hydraulischen Zementmischungen brauchbar sind. Verwendbar sind die Alkali-und Erdalkalichloride sowie Ammoniumchlorid. Von diesen wurde Calciumchlorid in hydraulischen Zementmischungen weitgehend verwendet und dieses ist auf Grund der Zugänglichkeit und der Kosten erfindungsgemäss am geeignetsten.
Zur Vereinfachung wird diese Klasse von Verbindungen als"Chloridbeschleuniger"bezeichnet.
Die wasserlöslichen Amine, die vierte Komponente der erfindungsgemässen Kombination, sind wasserlösliche, substituierte und nichtsubstituierte, von Carboxylgruppen freie Amine und deren wasserlösliche Mineralsäureadditionsprodukte, welche in wässeriger Lösung die gewünschten Amine liefern. Beispiele für solche Amine sind : dieMono-, Di- und Triäthanolamine ; Triisopropylamin ; 2-Amino-l-butanol- amin ; N-Methyl-glucamiii ; Mono-, Di-und Triäthylamine, 1-Amino-2-methyl-l-propanolamin usw.
Die primären, sekundären und tertiären Alkyl- und Alkylolamine sind besonders geeignet, wobei Tri- äthanolamin auf Grund der leichten Zugänglichkeit und Billigkeit das bevorzugte Amin ist. Zur Vereinfachung werden diese Aminverbindungen einschliesslich der Mineralsäureadditionsprodukte, welche in wässeriger Lösung die gewünschten Amine geben, alle als "wasserlösliche Amine" bezeichnet.
Alle vier Komponenten der Kombination werden in sehr geringen Mengen in der Zementmischung verwendet. Werden die Verbindungen als wasserlöslich bezeichnet, so bezieht sich dies auf die Löslichkeit dieser geringen Mengen im Wasser einer hydraulischen Zementmischung.
Wie bereits erwähnt, wurden bisher die verschiedenen Sulfitablaugen-Feststoffe in Zementmischungen fast ausschliesslich als Mittel zur Herabsetzung des Wasser/Zement-Faktors verwendet (früher als Plastifizierungsmittel oder als Zememdispergierungsmittel bezeichnet). Diese Sulfitablaugen-Feststoffe wurden zu diesem Zweck im allgemeinen in einer Menge von etwa 0, 25 bis 0,5 Gew. -0/0, bezogen auf den Zement, verwendet.
Obwohl diese Sulfitablaugen-Feststoffe die einzige Komponente der neuen Kombination darstellen, von der bekannt ist, dass sie eine wesentliche Wirkung als Mittel zur Herabsetzung des Wasser/Zement-Faktors besitzt, so werden erfindungsgemäss wesentlich geringere Mengen dieser Komponente in der Kombination verwendet, als es bisher notwendig war, um die gleiche Herabsetzung des Wasser/Zement-Faktors bei einer Mischung mit vorgegebenem Einsinkwert, gleicher Verarbeitbarkeit und endgültiger Druckfestigkeit zu erzielen.
In Verbindung mit Calciumchlorid als Beschleunigungsmittel in Mengen von etwa 1 bis 2 oder sogar 3 Gew.-%, bezogen auf den Zement, wurde die verzögernde Wirkung der Sulfitablaugen-Feststoffe und deren Derivate, von 7 auf 1 Tag vermindert. Jedoch wurden, wie oben erwähnt, die unerwünschten Verzögerungen der Bearbeitungszeit während des Einstellungstages nicht zufriedenstellend gebessert.
Es ist bekannt, dass Mono-, Di- und Triäthanolamin als Beschleuniger wirken und dass sie die Endfestigkeit des gehärteten Betons oder Mörtels vergrössern, wenn sie in hydraulischen Zementmischungen in
EMI2.2
USA-Patentschrift Nr. 2, 031, 621 bewirkt die Zugabe solcher Amine zu einer vorgegebenen einfachen Zementmischung aus Zement, Wasser und Zuschlagstoffen praktisch keine Änderung in der Konsistenz, d. h. im Einsinkwert und der Verarbeitbarkeit. Über diese Angaben hinaus ist über die Wirkung von Aminen in Zementmischungen nur sehr wenig bekannt.
Auch Natriumsalicylat wurde als Zusatz in hydraulischen Zementmischungen verwendet, um die
<Desc/Clms Page number 3>
endgültige Druckfestigkeit zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurde es in Mengen von etwa 0, 1% aufwärts, bezogen auf den Zement, verwendet. In diesen Mengen besitzt es jedoch keine wesentliche Wirkung auf die Geschwindigkeit der FrUhhärtung oder die Festigkeitszunahme oder auf die Plastizität, die Fliessbarkeit, das Kohäsionsvermögen bzw. die in der Mischung benötigte Wassermenge.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, dass die Kombination der vier oben genannten Zusatzstoffe in Zementmischungen alle oben genannten Vorteile bei hydraulischen Zementmischungen erfüllt, wobei jede dieser Verbindungen in einer geringeren Menge verwendet wird, als es bisher für eine praktische Wirkung angenommen wurde. Diese Ergebnisse waren aus allen über die vier Komponenten bisher bekannten Tatsachen, wenn diese einzeln oder in den bekannten Kombinationen mit einem oder mehreren Zusatzstoffen verwendet wurden, nicht voraussagbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften des erfindungsgemässen Vierkomponentensystems können nur einer Art synergistischem Effekt der Kombination zugeschrieben werden, für die eine Erklärung zur Zeit noch nicht möglich ist.
Die relativen Mengen der erfindungsgemässen vier Komponenten zueinander besitzen keine klar definierten Grenzen und können über einen beträchtlichen Bereich variieren, wobei die erfindungsgemässen Vorteile in wechselndem Ausmass auftreten. Zur Erfüllung besonderer Bedingungen können die MengenVerhältnisse der vier Komponenten über folgende Bereiche variiert werden :
Teile
Sulfitablaugen-Feststoff 5 - 50
Aromatische Carbonsäureverbindung 1 - 15
Chloridbeschleuniger 1/2 - 40
Wasserlösliches Amin 1/2 - 10
Mischungen der vier Komponenten in den obigen Grenzen können in hydraulischen Zementmischungen in einer Menge von etwa 0, 1 bis etwa 0,75 Gel.-%, bezogen auf den Zement, einverleibt werden.
Für die meisten Anwendungen sollen die Mengenverhältnisse der vier Komponenten innerhalb der folgenden Werte, bezogen auf Zement, liegen :
Teile
Sulfitablaugen-Feststoff 10 - 20
Aromatische Carbonsäureverbindung 2 - 6
Chloridbeschleuniger 1 - 12
Wasserlösliches Amin 1 - 5
Die durch die Erfindung bewirkten Verbesserungen und die vorzugsweise verwendeten Mengen und Anteile der vier Komponenten werden nun in Verbindung mit der Beschreibung der verschiedenen Teste sowie Beispielen der bevorzugten Zusätze beschrieben.
Um die Wirkungen des erfindungsgemässen Vierkomponentensystems auf die Druckfestigkeit von Betonmischungen bei 1. 7 und 28 Tagen zu veranschaulichen, sind die Beispiele 1-4 aufgeführt, in denen die Anteile der vier Komponenten des Zusatzes variiert werden. Jedes Beispiel vergleicht eine einfache Mischung aus Zement, Sand und groben Zuschlagstoffen mit der gleichen Mischung, die den Zusatz ent- hält, wobei beide gleichzeitig aus den gleichen Grundstoffen und genügend Wasser zur Erzielung des praktisch gleichen Einsinkwertes hergestellt wurden. (Die Ähnlichkeit war so gross, wie sich die Einsinktiefe aus der Steife der Mischung während des Mischens vorhersagen liess.) In den folgenden Beispielen sind folgende Werte tabellenförmig zusammengestellt.
Die Zusammensetzung der Zusätze in Gel.-%, bezogen auf den Zement in der Endmischung ; der Einsinkwert in cm ; der Zementfaktor in kg/m ; die Menge an Wasser in Liter/m ; die Menge an in die
EMI3.1
-0/0,lichkeit unkontrollierbarer Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede und auf Grund kleinerer Unter- schiede in den zu verschiedenen Zeiten verwendeten Zement-Sand- und Zuschlagstoff1ieferungen können die für ein Beispiel angegebenen Werte nur ungefähr mit den Werten eines ändern Beispieles verglichen werden.
Der in allen Beispielen verwendete Sulfitablaugen-Feststoff war der getrocknete Rückstand aus einer neutralisierten Sulfitablauge, aus der die vergärbaren Zucker entfernt worden waren.
<Desc/Clms Page number 4>
Beispiel 1 :
EMI4.1
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP>
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP>
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP>
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP>
<tb> Einsinkwert <SEP> 9 <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Zementfaktor <SEP> 279, <SEP> 41 <SEP> 279,41
<tb> Wassergehalt <SEP> 160, <SEP> 38 <SEP> 146, <SEP> 52 <SEP>
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> 3,5
<tb> l-Tage-Festigkeit <SEP> 36 <SEP> 52
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 191 <SEP> 299
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 324 <SEP> 400
<tb>
Beispiel 2 :
EMI4.2
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Sulfitablaugen-Fesistoffe <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP>
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP>
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP>
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP>
<tb> Einsinkwert <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 9
<tb> Zementfaktor <SEP> 278. <SEP> 29 <SEP> 279.
<SEP> 97 <SEP>
<tb> Wassergehalt <SEP> 167, <SEP> 31 <SEP> 149, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> l-Tage-Festigkeit <SEP> 31 <SEP> 47
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 207 <SEP> 282
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 306 <SEP> 374
<tb>
EMI4.3
EMI4.4
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 38
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 20
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0,06
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 10
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Einsinkwert <SEP> 12,5 <SEP> 12, <SEP> 5
<tb> Zementfaktor <SEP> 278,29 <SEP> 279,97
<tb> Wassergehalt <SEP> 166,32 <SEP> 137, <SEP> 61
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 4,
<SEP> 4
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 32 <SEP> 63
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 198 <SEP> 321
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 316 <SEP> 420
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
Beispiel 4 :
EMI5.1
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 60
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 25
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0. <SEP> 06
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0.
<SEP> 25
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0,04
<tb> Einsinkwert <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Zementfaktor <SEP> 5,01 <SEP> 4, <SEP> 98
<tb> Wassergehalt <SEP> 279,41 <SEP> 277, <SEP> 73
<tb> Luftgehalt <SEP> 162,86 <SEP> 133,65
<tb> l-Tage-Festigkeit <SEP> 32 <SEP> 53
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 189 <SEP> 342
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 326 <SEP> 420
<tb>
Das folgende Beispiel 5 wurde in der gleichen Weise wie die vorhergehenden Beispiele durchgeführt, wobei die gleichen Werte aufgeführt werden ; die beiden Mischungen besitzen jedoch verschiedene Zementfaktoren, um die Festigkeiten zu zeigen, die durch Verwendung des Vierkomponentensystems und 20% weniger Zement erhalten werden.
Beispiel 5 :
EMI5.2
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0,25
<tb> Sulfitablaugen- <SEP> Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 08
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0. <SEP> 06 <SEP>
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP>
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0,02
<tb> Einsinkwert <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 9
<tb> Zementfaktor <SEP> 308. <SEP> 97 <SEP> 244,83
<tb> Wassergehalt <SEP> 167, <SEP> 31 <SEP> 135, <SEP> 63
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 5,7
<tb> l-Tage-Festigkeit <SEP> 38 <SEP> 46
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 206 <SEP> 264
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 319 <SEP> 351
<tb>
Die folgenden Beispiele 6 - 9 dienen zum Vergleich steigender Mengen an aromatischer Carbonssu- :
everbindung und wasserlöslichem Amin, wobei die Mengen an Ablaugen-Feststoff und Calciumchlorid konstant auf einer solchen Menge gehalten werden, wie es für diese ohne Verwendung der beiden andern Komponenten bekannt ist. Da Teste von verschiedenen Tagen nur annähernd verglichen werden können.
; 0 ist jedem Versuch ein gleichzeitig durchgeführter Ansatz mit einer vergleichbaren einfachen Mischung als Kontrollversuch beigefügt, wobei jeder Test wieder in einem eigenen Beispiel zusammen mit dem < ontrollansatz mit der einfachen Mischung aufgeführt wird.
<Desc/Clms Page number 6>
Beispiel 6 :
EMI6.1
EMI6.2
<tb>
<tb> Einfache <SEP> MiscHung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0,27
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0,20
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 05
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 01
<tb> Einsinkwert <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 14
<tb> Zementfaktor <SEP> 279,41 <SEP> 281,08
<tb> Wassergehalt <SEP> 161, <SEP> 37 <SEP> 135, <SEP> 63
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 4,2
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 36 <SEP> 57
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 213 <SEP> 326
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 343 <SEP> 434
<tb>
Beispiel 7 :
EMI6.3
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0, <SEP> 33
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0,20
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0, <SEP> 05
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0,05
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 03
<tb> Einsinkwert <SEP> 11,5 <SEP> 14
<tb> Zementfaktor <SEP> 280, <SEP> 52 <SEP> 281, <SEP> 64
<tb> Wassergehalt <SEP> 158, <SEP> 90 <SEP> 128,21
<tb> Luftgehalt <SEP> 2,0 <SEP> 4, <SEP> 6
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 39 <SEP> 66
<tb> 7 <SEP> -Tage-Festigkeit <SEP> 202 <SEP> 360
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 321 <SEP> 467
<tb>
Beispiel 8 :
EMI6.4
EMI6.5
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0,31
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 20
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0,01
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0,05
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 05
<tb> Einsinkwert <SEP> 9 <SEP> 9
<tb> Zementfaktor <SEP> 281,64 <SEP> 281, <SEP> 64
<tb> Wassergehalt <SEP> 156,42 <SEP> 126, <SEP> 72
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 8
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 36 <SEP> 72
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 211 <SEP> 365
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 328 <SEP> 454
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
Beispiel 9 :
EMI7.1
<tb>
<tb> Einfache <SEP> Mischung
<tb> Mischung <SEP> mit <SEP> Zusätzen
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0,39
<tb> Sulfitablaugen <SEP> - <SEP> Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 20
<tb> Natriumsa1icylat <SEP> 0,05
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0,05
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0. <SEP> 09
<tb> Einsinkwert <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Zementfaktor <SEP> 282,75 <SEP> 283, <SEP> 31
<tb> Wassergehalt <SEP> 153, <SEP> 45 <SEP> 120, <SEP> 78
<tb> Luftgehalt <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> 5,0
<tb> l-Tage-Festigkeit <SEP> 39 <SEP> 59
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 217 <SEP> 344
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 351 <SEP> 434
<tb>
Um die sehr schnelle Festigkeitszunahme, die mit dem erfindungsgemässen Vierkomponentensystem gegebenenfalls unter ungewöhnlichen Bedingungen erhalten werden kann, zu veranschaulichen,
ist im folgenden Beispiel 10 die Zugabe wachsender Mengen an Calciumchlorid bei konstanten andern Zusatzstoffen beschrieben.
Beispiel 10 :
EMI7.2
<tb>
<tb> Zusatz
<tb> ABC
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> 0, <SEP> 38 <SEP> 0,78 <SEP> 2,78
<tb> Sulfitabla <SEP> uge <SEP> n-F <SEP> eststoffe <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP> 0,20 <SEP> 0, <SEP> 20
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0,06 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 06
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0,10 <SEP> 0,50 <SEP> 2, <SEP> 50
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0.
<SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 02
<tb> Einsinkwert <SEP> 14 <SEP> 12,5 <SEP> 12, <SEP> 5
<tb> Zementfaktor <SEP> 277,73 <SEP> 278, <SEP> 85 <SEP> 277, <SEP> 18
<tb> Wassergehalt <SEP> 136, <SEP> 13 <SEP> 135,14 <SEP> 135,63
<tb> Luftgehalt <SEP> 5,0 <SEP> 5,0 <SEP> 5,2
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 54 <SEP> 69 <SEP> 123
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 308 <SEP> 339 <SEP> 366
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 424 <SEP> 430 <SEP> 446
<tb>
Überraschenderweise besitzen die verschiedenen aromatischen Carbonsäureverbindungen, wenn sie im erfindungsgemässen Vierkomponentensystem verwendet werden, einen Verzögerungseffekt besonders in der Zeit, in der die Mischung in einem Zustand ist, bei dem die Oberfläche bearbeitet werden kann.
Eine wesentliche Verbesserung ergibt sich auch hinsichtlich der Verarbeitungsfähigkeit oder Fliessbarkeit von Zementmischungen der erfindungsgemässen Zusammensetzung gegenüber denen bekannter Art. Beispielsweise ergibt sich eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit unter Verwendung von geringeren Einsinkwerten, weniger Wasser und weniger Sand ; zusätzlich zeigen solche Mischungen ein verbessertes Kohäsionsvermögen trotz dieser Herabminderungen.
Bezüglich der Luftmitführung zeigen die das erfindungsgemässe Vierkomponentensystem enthaltenden Mischungen ausserordentlich überraschende Eigenschaften. Wie es bei den meisten Wasserverminderungsmitteln der Fall ist, insbesondere bei denjenigen, die Sulfitablaugen-Feststoffe enthalten, zeigen auch die erfindungsgemässen Vierkomponentensysteme eine wesentliche Luftmitführung. Diese Eigenschaft der Wasserverminderungsmittel hat bisher deren Verwendung in grösseren Mengen zur Erzielung einer grösseren Plastizität begrenzt, da durch eine übergrosse Luftmitführung ein Festigkeitsverlust und
<Desc/Clms Page number 8>
eine erhebliche Verzögerung bewirkt wurde.
In andern Fällen, wo mässigere Mengen der bekannten Wasserverminderungsmittel verwendet wurden, wurden manchmal besondere Luftmitführungsmittel verwendet. um den Widerstand der gehärteten Betone gegen das Frieren und Tauen und gegen die abblätternde Wirkung von zum Enteisen verwendeten Salzen zu erhöhen. Die Menge an Luft, die zu diesem Zwecke mitgeführt wurde, war jedoch oft durch die Notwendigkeit begrenzt, Festigkeitsverluste, die durch den höheren Luftgehalt auftreten, zu vermeiden.
Werden jedoch die erfindungsgemässen Zusätze verwendet, so verursachen Luftgehalte bis zu 81a keine sichtbare Festigkeitsverminderung verglichen mit einem 20% höheren Zementfaktor, so dass es möglich ist, verhältnismässig grosse Mengen an Wasserverminderungsmitteln zu verwenden, um eine maximale Zementersparnis bei besserer Verarbeitungsfähigkeit sowie die Vorteile einer hohen Luftmitführung ohne einen wesentlichen Festigkeitsverlust zu erreichen.
Diese überraschenden Ergebnisse werden durch das folgende Beispiel veranschaulicht :
Beispiel 11 : Es wurden Teste durchgeführt
A) mit einer einfachen Mischung (keine Zusätze),
B) mit einer Mischung, die verhältnismässig grosse Mengen des erfindungsgemässen Vierkomponentensystems, sowie ein "Luftverminderungsmittel" zur Begrenzung der durch das Wasserverminderungsmittel mitgeführten Menge an Luft enthielt,
C) mit der gleichen Mischung wie"B", jedoch ohne Luftverminderungsmittel, so dass eine hohe
EMI8.1
in den folgenden Tabellen I und II aufgeführt, in welchen die Ergebnisse zweier Serien derartiger Vergleichsversuche aufgeführt sind. Wie in den vorhergehenden Beispielen sind die Zusatzstoffe in Gew. -0/00 bezogen auf den Zement, der Einsinkwert in cm, der Zementfaktor in kg/m3 und der Wassergehalt in Liter/m3 aufgeführt.
Das Luftverminderungsmittel in der Mischung "B" in jeder Versuchsreihe war Tributylphosphat.
Tabelle I
EMI8.2
<tb>
<tb> Einfache
<tb> Mischung <SEP> A <SEP> Mischung <SEP> B <SEP> Mischung <SEP> C
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0. <SEP> 75 <SEP> 0, <SEP> 75
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0. <SEP> 39 <SEP> 0,39
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 09
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0. <SEP> 21 <SEP> 0, <SEP> 21
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0. <SEP> 06 <SEP> 0.
<SEP> 06
<tb> Luftmitfuhrungsmittel <SEP> Q, <SEP> 0006
<tb> Einsinkwert <SEP> 9 <SEP> 11,5 <SEP> 10
<tb> Zementfaktor <SEP> 308, <SEP> 96 <SEP> 247,06 <SEP> 244,27
<tb> Wassergehalt <SEP> 158, <SEP> 40 <SEP> 126,72 <SEP> 117,31
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 7,5
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 42 <SEP> 37 <SEP> 38
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 331 <SEP> 298 <SEP> 289
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 383 <SEP> 390 <SEP> 380
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
Tabelle Il
EMI9.1
<tb>
<tb> Einfache
<tb> Mischung <SEP> A <SEP> Mischung <SEP> B <SEP> Mischung <SEP> C
<tb> Gesamte <SEP> Zusätze <SEP> keine <SEP> 0,75 <SEP> 0,75
<tb> Sulfitablaugen-Feststoffe <SEP> 0, <SEP> 39 <SEP> 0, <SEP> 39
<tb> Natriumsalicylat <SEP> 0. <SEP> 09 <SEP> 0,09
<tb> Calciumchlorid <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> 0. <SEP> 21
<tb> Triäthanolamin <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0.
<SEP> 06
<tb> Luftmitftihrungsmittel <SEP> 0, <SEP> 0007
<tb> Einsinkwert <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 9
<tb> Zementfaktor <SEP> 308, <SEP> 96 <SEP> 247, <SEP> 06 <SEP> 242,04
<tb> Wassergehalt <SEP> 158,40 <SEP> 124,24 <SEP> 117, <SEP> 81
<tb> Luftgehalt <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 8, <SEP> 0
<tb> 1-Tage-Festigkeit <SEP> 41 <SEP> 30 <SEP> 32
<tb> 7-Tage-Festigkeit <SEP> 239 <SEP> 303 <SEP> 297
<tb> 28-Tage-Festigkeit <SEP> 375 <SEP> 396 <SEP> 382
<tb>
EMI9.2
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.