AT275397B

AT275397B - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften hydraulischer Bindemittel

Info

Publication number: AT275397B
Application number: AT429467A
Authority: AT
Original assignee: Chemische Handels Companie Ans
Priority date: 1967-05-08
Filing date: 1967-05-08
Publication date: 1969-10-27

Description

Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften hydraulischer Bindemittel
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften hydraulischer Bindemittel durch Beifügung eines Zusatzstoffes.

Es ist bekannt, verschiedene Zusatzstoffe, u. zw. anorganische oder organische Verbindungen, als sogenannte Mahlhilfen bei der Herstellung hydraulischer Bindemittel zu verwenden. Hiezu zählen z. B.

Ligninsulfos1turen bzw. deren Salze, Polyalkohole, z. B. Äthylenglykol, Aminverbindungen, z. B. Tri- äthanolamin, u. 1thnl. Stoffe. Auch wässerige Dispersionen von in Wasser unlöslichen Polymerisaten, etwa Derivate der Acryl-und Methacrylsäure, wurden bereits vorgeschlagen.

Alle diese Verbindungen verbessern zwar den Mahleffekt, sie können aber nicht verhindern, dass unerwünschte Nebenerscheinungen auftreten bzw. bei Verbesserung spezieller Eigenschaften muss in Kauf genommen werden, dass andere nichterwünschte Eigenschaften nicht beseitigt werden können. Es ist bisher noch nicht gelungen, auch nicht durch Kombination der genannten Stoffe miteinander, ein Zusatzmittel herzustellen, das alle gewünschten Eigenschaften hydraulischer Bindemittel gleichzeitig verbessert. So bringt beispielsweise Äthylenglykol eine Verbesserung der Mahlleistung bzw. der Teilchenfeinheit (Blainezahl), aber durch das hygroskopische Verhalten des Äthylenglykols tritt bei der Lagerung ein Zusammenbacken des hydraulischen Bindemittels auf, so dass dadurch der Effekt der feineren Mahlung zum grossen Teil wieder aufgehoben wird.

Auch das oft verwendete Triäthanolamin bringt zwar eine erhebliche Steigerung der Mahlleistung, es muss aber in Kauf genommen werden, dass das Wasserrückhaltevermögen nicht verbessert werden kann und dadurch bei der Verwendung solcher Bindemittel zur Betonherstellung während der Aushärtung der Betonkörper ein Wasseraustritt an deren Oberfläche (sogenanntes"Bluten") erfolgt, was unerwünscht ist.

Bei den Dispersionen von Derivaten der Acryl-und/oder Methacrylsäure itt insbesondere von Nachteil, dass grosse Mengen dieser relativ teuren Substanzen als Zusatzmittel benötigt werden, um die erwünschte Wirkung bei den hydraulischen Bindemittel zu erhalten.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, für eine schnell abbindende Zementmischung einen Zusatz eines polymerisierbaren Salzes von monomerer Acryl- bzw. Methacrylsäure zu verwenden. Zur Einleitung der unbedingt erforderlichen Polymerisation ist ein Katalysator-Zusatz erforderlich. Es handelt sich demnach zwar um eine homogene Mischung, die jedoch zur Erreichung der gewünschten Wirkung als Mehrkomponenten-Zusatz verwendet werden muss. Die Nachteile derartiger hochkomponenti- ger Mischungen, wie schlechte Lagerbeständigkeit, Anlieferung von mindestens zwei Komponenten usw., sind bekannt.

Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die erwünschte Wirkung durch ein Zusatzmittel erzielt, das zwar ebenfalls Derivate der Acryl-und Methacrylsäure enthält, aber es wird ein wesentlicher Fortschritt gegenüber den bekannten Zusätzen erzielt, weil der erfindungsgemässe Zusatz ein Einkomponenten-Material ist, das die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist. Auch kann bei Verwendung der erfindungsgemässen Zusatzmittel, bezogen auf den Zement, mit einer wesentlich

geringeren Dosierung gearbeitet werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften hydraulischer Bindemittel ist dadurch gekennzeichnet, dass den hydraulischen B indemitteln vor, während oder nach der Mahlung hoch- molekulare, im sauren Bereich unlösliche Polymerisate der Acryl-und/oderMethacrylsäure in alka- lischer Einstellung zugesetzt werden.

Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und die erzielten Ver- besserungen sind angegeben.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass durch die Verwendung von organischen Substanzen jener Stoffgruppe die Acryl- und Methacrylsäure umfasst, die im sauren Bereich nicht wasserlöslich sind, in einer alkalischen Lösung, eine Steigerung der Mahlleistung erreicht werden kann, ohne dass uner- wünschte Effekte auftreten. Durch diesen Zusatzstoff werden bereits bei geringer Dosierung erhebliche
Verbesserungen der Güte hydraulischer Bindemittel erzielt. Dadurch stellen die genannten Substanzen auch vom wirtschaftlichen Standpunkt eine wesentliche Verbesserung dar, da die bisher verwendeten
Zusatzmittel teurer sind und einen teilweise erheblichen Kostenfaktor bei der Herstellung hydraulischer Bindemittel bilden.

Nachstehend sei ein Ausführungsbeispiel erläutert.

Man stellt zunächst eine 4% igue wässerige Lösung aus Polymerisaten der Acryl- bzw. Methacrylsäure durch Zugabe von Ätzkali bis zum PH-Wert 13 her. Die so hergestellte, klare, viskose Lösung wird nun während der Mahlung der hydraulischen Bindemittel in einer Menge von 0,005 bis 0, 3 Gew.-o zugesetzt. Es ist wichtig, auf einen pH-Wert von 10 bis 13 einzustellen, da nur in diesem pH-Bereich die gewünschten Ergebnisse erzielt werden. Durch den genannten Zusatz lässt sich die Mahlleistung um 10 bis 20% und darüber hinaus steigern bei gleichzeitiger Erzielung einer erwünschten feineren Korngrössenverteilung.

Im Gegensatz zu bisherigen Mahlhilfsmitteln treten bei der Verwendung von hydraulischen Bindemitteln mit dem genannten Zusatzstoff keine unerwünschten Nebenerscheinungen auf. Bedingt durch das hohe Wasserrückhaltevermögen, das zusätzlich zur Verbesserung der Mahlleistung erzielt wird, tritt kein"Bluten"auf. Auch eine Änderung der Eigenschaften beim Lagern der hydraulischen Bindemittel ist nicht mehr zu beobachten.

Durch die Verwendung des beschriebenen Zusatzstoffes ist es daher überraschenderweise möglich, hydraulische Bindemittel in allen gewünschten Eigenschaften zu verbessern ohne die bisher zwangsläufig aufgetretenen unerwünschten Effekte in Kauf nehmen zu müssen.

Es ist ohne weiteres möglich, durch Hinzufügen an sich bekannter Substanz zum beschriebenen Zusatzstoff bestimmte zusätzliche Effekte zu erzielen. So kann beispielsweise durch Beifügung von wasserabweisenden Stoffen ein zusätzlicher Hydrophobierungseffekt erzielt werden. Im Gegensatz zu andern Stoffen besitzt der angegebene Zusatzstoff einen zusätzlichen Emulgier- und Stabilisiereffekt für derartige Beigaben, ohne dass Netzmittel und/oder Emulgatoren zugesetzt werden müssen. Bei bisherigen Kombinationen, die ohne die genannten Hilfsmittel nicht möglich waren, mussten dadurch unerwünschte Nebenwirkungen in Kauf genommen werden.

Die Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf hochmolekulare, organische, im sauren Bereich unlösliche Acryl- und Methacrylsäure inalkalischer Einstellung. Sie ist aber hierauf nicht beschränkt, sondern erstreckt sich auf jene hochmolekulare, organische Stoffgruppe, die zwar nicht im sauren, wohl aber im alkalischen Bereich löslich ist und der die Acryl-und Methacrylsäure angehört.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften hydraulischer Bindemittel durch Beifügung eines Zusatzstoffes, der Derivate der Acryl-und/oder Methacrylsäure enthält, dadurch gekennzeich- net, dass dem hydraulischen Bindemittel vor, während oder nach der Mahlung als Zusatzstoff hochmolekulare, im sauren Bereich unlösliche Polymerisate der Acryl-und/oder Methacrylsäure in alkalischer Einstellung zugesetzt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff in einer Menge unter 5 Gew.-o vorzugsweise im Bereich von 0, 05 bis 0, 3 Gew.-o dem hydraulischen Bindemittel beigefügt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff in einer alkalischen Lösung mit einem pH-Wert im Bereich 10 bis 13 verwendet wird. <Desc/Clms Page number 3>

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass andere bekannte Beifügungen, wie Hydrophobierungsmittel, zusammen mit dem Zusatzstoff verwendet werden.