AT247216B - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Zementmörtel und Beton - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von
Zementmörtel und Beton 
Zementmörtel und Beton besitzen von Natur aus einen gewissen Luftgehalt, der je nach Art des ge- gebenen Baustoffgemisches, seines Kornaufbaues und des Verarbeitungsverfahrens kleiner oder grösser sein kann, und der auch durch die Mitverwendung gebräuchlicher Plastifizierungsmittel in aller Regel noch erhöht wird. 



   Für die   Festigkeits- und Beständigkeitseigenschaften   sind diese meist unregelmässigen Lufteinschlüsse abträglich. Bei der Herstellung von besonders hochwertigem Mörtel oder Beton wird deshalb schon mittels mechanischer Methoden, wie Rütteln, Stampfen, Schleudern oder durch Vakuumanwendung   1Il   der Mischmaschine oder am frischen Fertigbeton, auf einen luftärmeren Beton hingearbeitet, ohne dass hiemit in wirtschaftlicher Weise wesentlich weiterreichende Wirkungen erzielt werden könnten. 



   Zur Herstellung eines luftärmeren Betons hat man auch schon nicht- oder schwachschäumende Netzmittel, die mit   geringererlufteinführung   allerdings auch schwächere   Plastifizierungswirkungen   verbinden, in Betracht gezogen. Weiterhin ist bekannt, dass die nicht wassermischbaren aliphatischen Alkohole allein oder als Zusatz zu ionogenen Plastifizierungsmitteln die Wirkung ausüben, den Luftgehalt von Beton bei Alleinverwendung auf günstigstenfalls 3,   40/0,   und bei der kombinierten Anwendung auf günstigstenfalls   4, 00/0   zu senken. Eine derartige Höhe der verbliebenen Luftgehalte kennzeichnet aber keinesfalls einen luftarmen Mörtel oder Beton.

   Zugleich war aus diesem älteren Erfindungsvorschlag auf die Nachteiligkeit einer Mitverwendung von Plastifizierungsmitteln zu schliessen, da diese dort zu einem höheren Luftgehalt führten. 



   Nach weiterführenden Untersuchungen des Erfinders ist die Ursache derart geringer luftausscheidender Wirkungen darin zu erblicken, dass die den aliphatischen Alkoholen zueigne praktische   Wasserunlös-   lichkeit die an sich starke schaumzerstörende Wirksamkeit nicht annähernd voll zur Auswirkung kommen lässt. Wie gefunden wurde, bedarf es zur Auslösung des vollen Entlüftungsvermögens der nicht wassermischbaren Alkohole zielbewusster Massnahmen zur Gewährleistung eines   feindispersen Verteilungszustan-   des. 



   Erfindungsgemäss werden daher die nicht wassermischbaren Alkohole in Verbindung mit dispergierend und auflösend wirkenden nichtionogenen Netz-, Schaum-und Emulgiermitteln in Anwendung gebracht. 



  Das besonders starke Dispergiervermögen der nichtionogenen Netz- und Schaummittel führt direkt zu äusserst betonwirksamen, stark luftausscheidenden und festigkeitssteigemden Feindispersionen. 



   Die nichtionogenen Netz-, Schaum- und Dispergiermittel sind an sich bisher zur Verbesserungvon Mörtel und Beton wegen ihrer nicht festigkeitssteigernden und merklich luftporenbildenden Eigenschaften wenig geeignet befunden worden. Umso erstaunlicher ist der Befund, dass die nach dem Stande der Technik an sich nur eine bescheidene Luftausscheidung bewirkenden nicht wassermischbaren aliphatischen Alkohole gerade in der Kombination mit den an sich noch weniger brauchbaren nichtionogenen 

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 Netz- und Schaummitteln eine sowohl in Richtung der Luftausscheidung als auch in Richtung der Festigkeitssteigerung überraschend starke, weit über die aus dem Bekannten ersichtlichen additiven Wirkungen hinausreichende Verbesserung von Mörtel und Beton erzielen lassen, wie es nicht vorauszusehen war. 



   Der Grund für die bisher nicht in Erscheinung getretene praktische Anwendung der nicht wassermischbaren Alkohole kann nur darin beruhen, dass jener Erfindungsvorschlag es gänzlich ausser Acht gelassen hat, einer die Wirksamkeit der unlöslichen Alkohole erst auslösenden genügend feinen Dispergierung irgendwelche Berücksichtigung zu widmen. Dieser entscheidende Mangel wird mit dem vorliegenden Verfahren behoben. 



   Als nichtionogene Netz-, Schaum- und Emulgiermittel gemäss der Erfindung werden solche Produkte betrachtet, welche beispielsweise aus Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettsäureglyceriden, Fettsäureamiden, Fettaminen, fettaromatischen, phenolischen   od. dgl., Verbindungen mit Kohlenstoffketten bzw.-Ringsy-.   stemen von 5 bis 25 C-Atomen durch Umsetzung mit Polyalkoholen, vornehmlich auf dem Wege der Al- 
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 densationsprodukte und/oder sulfitierte Gerbextrakte, und im übrigen alle zweckdienlichen sonstigen Zu- satzarten in Betracht stehen können. Die erfindungsgemässen Alkohol-Dispersionen stellen also ein viel- seitig benutzbares neues Kombinationselement dar. 



   Die Verfahrenswirkung wird durch jeweils mit dem gleichen Betongemisch mit 300 kg/m3 Portlandzement 275 und Kies der Sieblinie DE durchgeführte Vergleichsversuche belegt, wie folgt :
A. Versuch ohne Zusatz. 



   B. Versuch mit Zusatz, auf Zement berechnet, von 0, 1% einer   zuigen   Alkohol-Dispersion (aus 5% 
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 koläther. 



   C. Versuch mit Zusatz von 0, 1% Sulfitablauge (Trockensubstanz). 



   D. Versuch mit Zusatz von 0, 1% der Alkoholdispersion und 0,   l%   Sulfitablauge (B + C). 



   Die folgende Tabelle zeigt die Messwerte für Wassereinsparung. Luftgehalt und Druckfestigkeit, Die Versuchsergebnisse besagen, dass die erfindungsgemässen Alkoholdispersionen eine sehr starke Entlüftung, eine deutliche Plastifizierungswirkung und eine hochgradige Festigkeitsverbesserung bewirken, und dass diese mit den nicht wassermischbaren Alkoholen bisher unerreichbaren Resultate auch bei Hinzutritt von ansichlufteinführend wirkender Sulfitablauge in bisher nicht bekanntem Umfange aufrechterhalten blei ben und hinsichtlich der Plastifizierungswirkung noch massgeblich gesteigert werden. Trotz derart weitgehenden Fortfalles der die Plastifizierung mitverursachenden Luftporen verbleibt eine erstaunlich hohe Wassereinsparung. 



   Tabelle 
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<tb> 
<tb> Versuch <SEP> Wassereinsparung <SEP> Luftgehalt <SEP> Druckfestigkeit <SEP> Zunahme
<tb> in <SEP> moo <SEP> in <SEP> % <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 
<tb> A. <SEP> 0 <SEP> 4,2 <SEP> 317 <SEP> 0%
<tb> B. <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 1. <SEP> 1 <SEP> 419 <SEP> +32%
<tb> C. <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 305-4 <SEP> 
<tb> D. <SEP> 10,9 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> 409 <SEP> ze
<tb> 
 
An Stelle des Alkylphenolpolyglykoläthers kann mit annähernd gleichem Erfolg ein Fettalkoholpolyglykoläther (C8-C12) Verwendung finden.

   Zu erwähnen ist noch, dass für den erzielbaren Entlüftungsgrad auch die Arbeitsweise der benutzten Mischerkonstruktion, u. zw. das Ausmass des hiedurch im   Mischpror-   zess unvermeidlich in den Beton eingerührten Luftquantums, in nicht unerheblichem Grade eine Rolle spielen kann, und dass deshalb für die Herstellung eines möglichst luftarmen Betons auch diesen Umständen Beachtung zukommt. Bei der immer umfangreicheren Verwendung von Beton für statisch hochbeanspruchte Bauteile von möglichst dauerhafter Aggressivbeständigkeit wirkt sich die erfindungsgemäss erzielbare weitgehende Entfernung von Lufteinschlüssen massgeblich zum Vorteil aus. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Zementmörtel und Beton, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mörtel oder Beton oder deren Bestandteilen, gegebenenfalls unter Mitver- 
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 und ferner nicht mit Wasser mischbare aliphatische Alkohole in geringen Mengenwerden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb 270 C erwei- EMI3.4 Bereiches Cg-C in Anwendung gebracht werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtionoge- <Desc/Clms Page number 4> ne Netz-und/oder Schaummittel vorzugsweise die Umsetzungsprodukte von nicht mit Wasser mischba- ren aliphatischen Alkoholen, Fettsäuren, Fettsäureamiden, Fettaminen, phenolischen Verbindungen u. dgl., mit Alkylenoxyden, wie Äthylenoxyd, benutzt werden.