<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Diffusion von trockenem Wasserdampf nur in geringem Masse.
In Baukonstruktionen, wo der Transport von Feuchtigkeit auftreten kann, ist es jedoch möglich, dass folgender Schadensmechanismus sich entwickelt : Eine Oberflächenschicht, die durch Imprägnieren behandelt wurde, ist äusserlich wasserabstossend gegen atmosphärische Niederschläge (Regen, Hagel, Schnee, Tau usw.) und ähnliche Feuchtigkeitsangriffe. Jedoch ist die Oberflächenschicht der Konstruktion auch im Innern wasserabstossend. Dies kann zu folgendem Ergebnis führen : Das nichtimprägnierte Material hinter der imprägnierten Oberflächenschicht kann mit Wasser durchsetzt werden, z.
B. infolge der Kondensation von Wasserdampf, der durch die Konstruktion transportiert wird, oder infolge von atmosphärischem Niederschlag, der durch Risse in dem imprägnierten Material hindurch in das Material transportiert wird, und infolge Feuchtigkeitswanderung in dem nichtimprägnierten Material, ferner durch Wasser oder Flüssigkeit, die dem Material während seiner Herstellung zugegeben wird. In Materialien, die auf diese Weise imprägniert werden, wird das Wasser nicht weiter als bis zur Innenseite der wasserabstossenden Oberflächenschicht transportiert und kann daher durch die äussere Oberfläche nicht austreten.
Bei nichtimprägnierten Konstruktionen wird das Wasser in den Poren und Kapillaren über den gesamten Weg bis zur Oberfläche transportiert, wo es durch Konvektion verdampft. Diese Fähigkeit zur Verdampfung bei feuchten Konstruktionen wird die Fähigkeit des Materials zur Diffusion von Feuchtigkeit genannt. Demgegenüber trocknen poröse Materialien schneller. Wenn die Oberflächenschicht imprägniert ist, wird das Wasser in dem Material nur bis zur Innenseite der imprägnierten Schicht transportiert, und die Verdampfung aus den Kapillaren und Poren findet dann viel langsamer statt, da sie in einer bestimmten Tiefe stattfindet und dabei keine Konvektionswirkung vorhanden ist, Dies kann bedeuten, dass während der kalten Jahreszeit das Wasser keine Zeit hat, aus Ziegeln zu verdampfen, was zu Frostschäden führt.
Das kann auch bedeuten, dass Salze, die im Wasser transportiert werden, hinter der imprägnierten Schicht und nicht auf der Oberfläche abgelagert werden. Sicherlich werden die nicht gewünschten Salzablagerungen auf der Oberflächenschicht vermieden, aber dafür finden Salzausbrüche der imprägnierten Schicht statt.
Diese Nachteile sind Ergebnis der homogenen oder totalen Imprägnierung der Oberflächenschicht. Der Vorteil der äusseren, wasserabstossenden Wirkung, den man auf diese Weise erhält, muss gegenüber dem Nachteil abgewogen werden, dass das Wasser nicht nach der Oberfläche transportiert werden und dort verdampfen kann.
Bei der Herstellung von Beton und Mörtel muss Wasser in grösserer Menge zugegeben werden, als für die Härtung des Bindemittels erforderlich ist. Die Mischung soll bis zu einem gewissen
EMI2.1
Ballastmaterial das Wasser nicht absorbiert, das zur Härtung des Bindemittels erforderlich ist.
Daher müssen Beton und Mörtel hergestellt werden, indem man eine grössere Menge Wasser verwendet als für den chemischen Prozess benötigt wird. Dies bewirkt, dass mehr Feuchtigkeit als erforderlich in die Konstruktion während der kalten Jahreszeit gelangt, woraus dann Frost- und Gefrierschäden entstehen können.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Imprägnierung von anorganischen Baumaterialien, wie Bauteilen von natürlichen oder synthetischen mineralischen Baumaterialien und Bauelementen, in einer solchen Weise, dass diese Materialien befähigt werden, das Wasser äusserlich abzustossen, gleichzeitig jedoch zulassen, dass das Wasser von der Innenseite des Baumaterials durch dessen Oberflächenschicht nach aussen an die äussere Oberfläche transportiert wird und dort verdampft. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin zu verhindern, dass Salzwasser in die Poren und Kapillaren des Baumaterials eindringt und dort Salz- und Frostaufbrüche bewirkt.
Gemäss der Erfindung werden diese Ziele dadurch verwirklicht, dass man auf das gegebenenfalls vorgereinigte Baumaterial eine Zusammensetzung aufbringt, die als kontinuierliche Phase eine wässerige Transportflüssigkeit und als diskontinuierliche Phase hydrophobierende verformbare Teilchen aus einem hydrolysierten Alkyltrialkoxysilan enthält, dessen Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und dessen Alkoxyanteil 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, wobei mindestens ein Drittel, vorzugsweise mindestens die Hälfte dieser Teilchen eine Grösse von mindestens 0.
1 um, vorzugsweise von mindestens 1 11m hat, wodurch die Teilchen in die Poren des Baumaterials transportiert werden,
<Desc/Clms Page number 3>
wonach die Transportflüssigkeit durch Verdampfen entfernt wird und dabei die Teilchen unter teilweiser Imprägnierung des Baumaterials zurücklässt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass es beim Imprägnieren von Baumaterial erfindungsgemäss möglich ist, die wasserabstossenden Eigenschaften des Baumaterials auf ein annehmbares Mass zu reduzieren, während gleichzeitig eine hinreichende Fähigkeit zur Feuchtigkeitsdiffusion aufrecht erhalten wird.
Das Mittel, mit dem die Imprägnierung durchgeführt wird, besteht im Prinzip aus einer Transportflüssigkeit und eingeschlämmten Teilchen. Um die gewünschte imprägnierende Wirkung zu erhalten, darf ein wesentlicher Teil der Teilchen eine gewisse maximale Teilchengrösse nicht übersteigen, die von der Mikrostruktur des Baumaterials (Kapillaren, Poren, Risse) abhängt. Eine praktische obere Grenze beträgt etwa 10 pm. Es hat sich gezeigt, dass die Teilchengrösse über etwa 0, 1 pm, vorzugsweise 0, 1 bis 5 um eine gute Imprägnierwirkung geben. Zweckmässigerweise besteht mindestens ein Drittel und vorzugsweise mindestens die Hälfte der Teilchen aus Teilchen einer Grösse, die im besagten Intervall liegt.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren können die verwendeten Teilchen an sich wasserabstossend oder hydrophob sein.
Es ist erfindungsgemäss ebenso denkbar, solche Teilchen zu benutzen, bei welchen die besagte wasserabstossende Substanz in einem Lösungsmittel gelöst ist, wobei anschliessend das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt wird.
Was die Teilchen betrifft, die hydrophob bzw. wasserabstossend sind, so wurde gefunden, dass flüssige oder halbfeste Teilchen anwendbar sind, so lange die Teilchen bei ihrer Anwendung deformierbar sind. So geben Emulsionen hydrolysierter Silane ausreichende Resultate, wobei die Emulsionen aus Partikeln hydrolysierter Silane in einem flüssigen Transportmittel wie Wasser oder wasserhaltige Alkohole wie Methanol oder Äthanol bestehen.
Sowohl saure als auch alkalische
EMI3.1
Imprägnierung unter Anwendung hydrolysierter Silane durchgeführt wird, was im Gegensatz zu den normalen Verfahren steht, wo die Silane, ohne in Form von oder durch Teilchen in das Material transportiert zu werden, in situ hydrolysiert werden, d. h. in dem zu behandelnden Material, wobei man eine vollständige Imprägnierung mit den bereits weiter oben angegebenen begleitenden Nachteilen erhält.
Bei der Imprägnierung einer Gebäudefassade ist es zunächst erwünscht, das Eindringen von Wasser auf ein Minimum zu reduzieren, ohne dass dabei die Wasserdampfdiffusion zu stark redu-
EMI3.2
port von Salzen aus dem Inneren des Baumaterials nach aussen auf ihre Oberfläche reduziert oder vermeidet.
Wie oben angegeben, wird das Teilchenmaterial in einer sogenannten Transportflüssigkeit vor der Behandlung des Baumaterials eingeschwemmt. Einige Anforderungen sind mit Rücksicht auf die Eigenschaften der Transportflüssigkeit zu beachten, und die wesentlichsten Anforderungen sind folgende :
Die Transportflüssigkeit sollte im wesentlichen gegenüber den Teilchen inert sein. Sie muss relativ leicht verdampfbar sein. Ein geeignetes Temperaturintervall unter Berücksichtigung des Siedepunktes ist 50 bis 1500C.
Die geeignete Flüssigkeit sollte eine relativ niedrige Viskosität haben, zweckmässig- < 1, 1 cP und eine relativ hohe Oberflächenspannung besitzen 2. 20. 10-5 N/cm'l beide bei 20 C).
Beispiele für zweckmässige Flüssigkeiten sind Wasser, Wasser mit einer kleineren Menge niederer Alkanole, besonders Alkanole mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, z. B. Äthylalkohol und Methylalkohol, niedrigsiedendes Benzin oder Naphta usw. Bei der Anwendung von Transportflüssigkeiten mit grosser Oberflächenspannung, z. B. Wasser, kann es zur Verbesserung der Imprägnierergebnisse erwünscht sein, ein oberflächenaktives Mittel zu der Transportflüssigkeit zuzusetzen. Sie soll jedoch das genannte Mass nicht unter die oben angegebene Oberflächenspannung reduzieren.
Die Volumenverhältnisse zwischen den Teilchen und der Transportflüssigkeit bei der erfindungsgemässen Imprägnierungszusammensetzung kann innerhalb grosser Grenzen schwanken. So gibt es in der Praxis keine untere Grenze für das Verhältnis der Teilchen zur Transportflüssigkeit, insbesondere, da das Imprägnierverfahren mehrere Male wiederholt werden kann, bis der
<Desc/Clms Page number 4>
beabsichtigte Imprägniereffekt erreicht ist. Die obere Grenze für das genannte Verhältnis soll abhängig sein von der Viskosität der Mischung. Diese Viskosität darf natürlich nicht zu hoch sein, da in diesem Fall der Imprägniereffekt misslingen würde.
Wie oben angezeigt, liefert die Erfindung ein Verfahren, das die partielle Imprägnierung von Baumaterialien ermöglicht, und vorteilhafte Ergebnisse zur Folge hat hinsichtlich der Wasserdurchlässigkeits-Charakteristika des Baumaterials. Die Erfindung sollte also nicht verwechselt werden mit der herkömmlichen Technik, z. B. einen Latex-Anstrich auf Wasser-Basis anzuwenden, der die Bildung einer vollständigen Bedeckung des Trägers in Form eines Films zur Folge hat.
Um eine derartige Filmbildung auf bestimmten Baumaterialien realtiv geringer Porösität zu vermeiden, wurde erfindungsgemäss gefunden, dass die Transportflüssigkeit den grösseren Teil der Bestandteile, bezogen auf das Volumen, ausmacht. Die Teilchen nehmen vorzugsweise nicht mehr als 25 Vol-% der Zusammensetzung ein, und in solchen Fällen, wo nur eine einzige Anwendung der Mischung wünschenswert ist, sind 5 bis 20 Vol-% der Teilchen in der gesamten Mischung ein bevorzugter Bereich.
Das Imprägniermittel kann auf das zu behandelnde Baumaterial in beliebiger Weise aufgebracht werden. So kann man es mit Hilfe einer Bürste oder eines Schwammes auftragen oder durch Übersprühen mit einer geeigneten Sprühvorrichtung. Es ist mitunter zweckmässig, das Imprägniermittel unter erhöhtem Druck aufzubringen, u. zw. durch Versprühen doer Einsaugen bei Unterdruck in das zu behandelnde Material.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Anwendung der erfindungsgemässen Technik beruht auf der Tatsache, dass der Imprägniereffekt sich selbst regulieren kann. Es wurde gefunden, dass stark poröse Baumaterialien mit einer ausgesprochenen Tendenz zur Wasseraufnahme bei der Imprägnierung mit einer entsprechend grossen Menge von Teilchen versehen werden können, während Baumaterialien mit einer niedrigen Porösität, d. h. geringeren Tendenz zur Wasseraufnahme, sich nur in geringerem Ausmass imprägnieren lassen. Der Grad der Imprägnierung ist also abhängig von den Eigenschaften des Baumaterials, und daher wird der gewünschte Imprägniereffekt mehr oder weniger automatisch erhalten.
Es ist wesentlich, darauf hinzuweisen, dass man erfindungsgemäss einen Effekt erhält, den man als Teilimprägnierung ansehen kann, insofern das Material nach der Imprägnierung noch Wasser transportierende Durchgänge enthält, wobei die Feuchtigkeitsdiffusion, die bei der Behandlung von Baumaterialien sehr wichtig ist, in dem gewünschten Grade aufrecht erhalten wird. So darf das erfindungsgemässe Verfahren nicht mit der bekannten, vollständigen Imprägniertechnik verwechselt werden, die den Nachteil besitzt, dass die Feuchtigkeitsdiffusion zu stark erniedrigt und oft sogar verhindert wird. Bei der Anwendung der erfindungsgemässen Technik erhält man in der Oberflächenschicht des Baumaterials einen gewissen Klappeneffekt, der mit der Tatsache zusammenhängt, dass das Material nur teilweise imprägniert wird.
Die Dampfdiffusion von der Innenseite und nach aussen zur Oberfläche des Baumaterials wird so nicht ausreichend von der Teilimprägnierung beeinflusst, und das Baumaterial verhält sich in dieser Hinsicht nahezu wie ein nichtimprägniertes Material. Jedoch erhält das Baumaterial hinsichtlich der Imprägnierung eine äussere wasserabstossende Fähigkeit, was wesentlich ist, um die Wasseraufnahme des Baumaterials zu begrenzen, z. B. während eines Regens. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Tatsache, dass die Oberflächenmaterialien verschiedener Art, die unter feuchten Bedingungen angewen-
EMI4.1
ständig imprägnierte Oberfläche. Das ist besonders für die Wiederherstellung der Oberflächenschichten sehr wichtig.
Bei dem Imprägnierungsverfahren der Erfindung können wasserabstossende, organische Siliciumverbindungen verschiedener Typen vorteilhaft angewendet werden.
Als organische Siliciumverbindungen kann man Silane der allgemeinen Formel R-Si (OR h anwenden, wobei R'einen Alkyl-oder Oxalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und R'ein gesättigter oder ungesättigter Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest ist sowie Siloxane
<Desc/Clms Page number 5>
der allgemeinen Formel
EMI5.1
worin R ähnliche oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl- oder Aralkylreste darstellen und n grösser als 2 sein kann.
Beispiele der genannten Silane sind Äthyl-, Butyl- und Hexyltrimethoxy-Silane, Methyl-, Äthyl-, Propyl-oder Butyl-tri- (2-methoxy-äthoxy)-Silane, Tri- (äthoxy-äthoxy)-Silan, Phenyl-Tri- äthoxy-Silan und Cresyl-Triäthoxy-Silane. Die Herstellung dieser Silane findet nach allgemeinen bekannten Methoden statt. Die Silane werden vorzugsweise entweder als alkalische Wasserlösungen oder in einem Alkohol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen gelöst. Auch alkoholische Wasserlösungen kann man verwenden.
Als Siloxane kann man niedrigmolekulare Verbindungen anwenden, deren Anzahl an Siloxaneinheiten
EMI5.2
unter 10 liegt und ebenso Verbindungen mit einem höheren Molekulargewicht, wobei n grösser ist als 10. Als niedrigmolekulare Verbindungen kann man bevorzugt Verbindungen anwenden, die man durch teilweise Hydrolyse der genannten Alkoxysilane erhält. Es ist jedoch auch möglich,
EMI5.3
siloxan zu verwenden.
Als Siloxane mit grösserem Molekulargewicht kann man auch die Verbindungen anwenden, die man durch teilweise Hydrolyse und nachfolgende Kondensation der obigen Alkoxysilane oder auch von Chlorsilanen erhält. Man kann jedoch auch Polysiloxane verwenden, die nach andern bekannten Methoden hergestellt werden.
Die Siloxane werden in einem organischen Lösungsmittel gelöst angewendet. Die Erfindung wird weiterhin durch die Beispiele erläutert, wo die weiteren Grenzen der Technik, nämlich einerseits die Anwendung von nichtimprägniertem Baumaterial und anderseits die Anwendung von völlig imprägniertem Baumaterial mit der Technik der erfindungsgemässen teilweisen Imprägnierung verglichen werden.
In den unten angeführten Beispielen wurden Testkörper durch Anwendung verschiedener Typen von imprägnierenden Agenden imprägniert und getestet gemäss dem ER-Ber. Nr. 3 : 68, CP-BM-1/67-", Punkt C. Nach Verdampfen der Transportflüssigkeit wurden die Oberflächen der Testkörper auf das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeitsdiffusion untersucht. Um das Eindringen von Wasser zu bestimmen, wurden die Körper einem Wasserdruck von 100 mm Wassersäule unterworfen, was der Wirkung eines Platzregens bei etwa 130 km/h Windgeschwindigkeit entspricht. Die Menge des in die Körper eingedrungenen Wassers wurde nach 30 min, 90 min und 24 h bestimmt.
Der Wert der Feuchtigkeitsdiffusion kann als die Fähigkeit des Materials definiert werden, enthaltenes oder eingedrungenes Wasser abzugeben. Um die Feuchtigkeitsdiffusion zu bestimmen, wurde ein Gefäss benutzt, das einen mit Wasser vollgesaugten Schwamm enthielt, um den herum die Testkörper aufgestellt waren. Es wird angenommen, dass innerhalb des Materials in dem Gefäss eine Wassersättigung bei normalem Atmosphärendruck herrscht. Ausserhalb des Gefässes wurden bestimmte Bedingungen hinsichtlich Feuchtigkeit (rel. Luftfeuchtigkeit 80%), Temperatur (20 C) und Luftzirkulation (0, 5 bis 1 m/s) aufrechterhalten, was den in der Praxis vorherrschenden
<Desc/Clms Page number 6>
Bedingungen entspricht.
In den Tabellen der Beispiele sind die Versuchsergebnisse zusammengefasst. Das Eindringen von Wasser ist in l/m2 und Stunde angegeben, wohingegen die Feuchtigkeitsdiffusion wie die
Diffusion von trockenem Dampf in g/m2 und Stunde und 1, 33 mbar angegeben ist. Im Hinblick auf i die Zahlen über die Wasserdurchlässigkeit basieren diese Zahlen auf der Messung des eingedrun- genen Wassers, u. zw. während der Dauer von 0 bis 30 min, 30 bis 90 min und 90 min bis 24 h.
Die in den Beispielen 1 bis 5 verwendeten Silanlösungen bestehen aus in einem organischen Lösungs- mittel gelöstem Alkyltrialkoxysilan, dessen Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und dessen Alkoxy- anteil 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist.
Beispiel 1 : Die Testkörper, die in diesem Beispiel verwendet wurden, bestanden aus Leicht- beton, Dichte 0, 5 kg/dm3, in Form von kreisförmigen Scheiben mit einem Durchmesser von 80 mm (e = 80 mm) und einer Dicke von 10 mm (T = 10 mm).
Das Imprägniermittel wurde hergestellt aus einem Raumteil einer ersten organischen Silan- lösung und aus einem Raumteil aus einer gesättigten, wässerigen Lösung von Calciumhydroxyd (1, 8 g Ca (OH),/1) und aus verschiedenen Mengen von Wasser, gemäss der unten angegebenen
Tabelle.
Diese Reaktionsteilnehmer wurden in einem geeigneten Gefäss gemischt, was eine Reaktion zwischen dem Wasser und dem Silan zur Folge hatte, wobei das Silan hydrolysierte und das ent- stehende Silanolprodukt mit dem Calciumhydroxyd reagierte. Die Mischung wurde dann in einem
Intensiv-Mischer (Bauart Kotthoff) gründlich gemischt, was eine emulsionsartige Zusammensetzung bewirkte. Diese wurde auf eine der kreisförmigen Oberflächen jedes Testkörpers aufgetragen u. zw. durch Sprühen bis zur Sättigung.
Die Ergebnisse der Versuche an den so behandelten Körpern, ausgeführt wie oben beschrieben, sind in Tabelle I angegeben.
EMI6.1
EMI6.2
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> Erfindungsgemässe <SEP> Völlige <SEP> Imprägnierung
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Imprägnierung <SEP> Raumteile <SEP> der <SEP> Reak-l. <SEP> Silanlösung) <SEP>
<tb> tionsteilnehmer
<tb> 1.
<SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Ca <SEP> t <SEP> OH),-Lösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 32 <SEP> 16 <SEP> 8 <SEP> 0
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> Impräg- <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 5
<tb> nierung <SEP> (mm)
<tb> Trockendampf- <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits- <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> 23 <SEP> 14, <SEP> 4 <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von <SEP> eingesickert
<tb> Wasser <SEP> nach <SEP> 15 <SEP> min
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
Tabelle I (Fortsetzung)
EMI7.1
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> Erfindungsgemässe <SEP> Völlige <SEP> Imprägnierung
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Imprägnierung <SEP> Raumteile <SEP> der <SEP> Reak- <SEP> 1. <SEP> Silanlösung)
<tb> tionsteilnehmer
<tb> 0-30 <SEP> min-1, <SEP> 38 <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30-90 <SEP> min-0, <SEP> 56 <SEP> 0, <SEP> 37 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> -24 <SEP> h <SEP> - <SEP> 0,15 <SEP> 0,11 <SEP> 0,05 <SEP> 0,05
<tb>
EMI7.2
stehender Tabelle ersichtlich ist. Ausserdem wurde eine zweite Silanlösung benutzt anstatt der ersten Silanlösung aus Beispiel 1. Der einzige Unterschied zu der ersten Silanlösung in Beispiel 1 ist der Gehalt an einem sauren Katalysator in der zweiten Silanlösung.
Tabelle II
EMI7.3
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> Erfindungsgemässe <SEP> Völlige <SEP> Imprägnierung
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Imprägnierung <SEP> Raumteile <SEP> der <SEP> Reak- <SEP> 2. <SEP> Silanlösung)
<tb> tionsteilnehmer
<tb> 2. <SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Äthylalkohol <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 0
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> 0 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Imprägnierung
<tb> (mm)
<tb> Trockendampf- <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits- <SEP> 23,0 <SEP> 18,0 <SEP> 1,5
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von
<tb> Wasser
<tb> 0-30 <SEP> min <SEP> 2,
<SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> eingesickert <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 90 <SEP> min-24 <SEP> h-0 <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
Beispiel 3 : Dieses Beispiel wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie Beispiel 2, aber unter Benutzung von Testkörpern aus Sandstein von Fribourg/Schweiz, gelbbrauner Sandstein (t = 80 mm, L = 10 mm) und graugrüner Sandstein ( < t = 50 mm, L = 10 mm).
EMI8.1
<tb>
<tb>
Tabelle <SEP> lila <SEP> Kontrolle <SEP> Gelb-brauner <SEP> Sandstein <SEP> Totale
<tb> ohne <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Imprägnierung
<tb> Imprägnierung <SEP> Imprägnierung <SEP> (mit <SEP> der
<tb> (Raumteile <SEP> der <SEP> 2. <SEP> Silanlösung)
<tb> Reaktionsteilnehmer)
<tb> 2. <SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Äthylalkohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> Impräg- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> nierung <SEP> (mm)
<tb> Trockendampf- <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits- <SEP> 28 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 1,
<SEP> 0 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von <SEP> Wasser <SEP> eingesichert
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> nach <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30-40 <SEP> min <SEP> 20 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> -24 <SEP> h <SEP> eingesickert
<tb> nach <SEP> 3 <SEP> h
<tb> Tabelle <SEP> IIIb <SEP> grau-grüner <SEP> Sandstein
<tb> 2.
<SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Äthylalkohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP>
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> Impräg- <SEP> 0 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> nierung <SEP> (mm)
<tb> Trockendampf- <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits- <SEP> 21 <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von <SEP> Wasser <SEP> eingesickert
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> nach <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> 30 <SEP> min
<tb> 30-90 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0,
<SEP> 05 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
:fläche aus dem Inneren des Steines. Der Arbeitsgang wurde in Übereinstimmung mit Beispiel 1 ausgeführt, d. h. die Versuche schlossen die Anwendung von Calciumhydroxydlösung ein, wie es aus der untenstehenden Tabelle ersichtlich ist. In der genannten Tabelle sind auch Versuchsergebnisse wiedergegeben.
Tabelle IV
EMI9.2
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Totale
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> Imprägnierung
<tb> Imprägnierung <SEP> (Raumteile <SEP> der <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Reaktionsteilnehmer) <SEP> l. <SEP> Silanlösung) <SEP>
<tb> 1. <SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Calciumhydroxyd- <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> Lösung
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auftragungen <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb> Trockendampf- <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkei <SEP> ts- <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von
<tb> Wasser
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0,
<SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> eingesickert <SEP> 0,15 <SEP> 0,15 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1
<tb> nach <SEP> 30 <SEP> min
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb>
EMI9.3
mengesetzt aus 10 mm Leichtbeton, einem 1 mm dünnen Belag und 15 mm grobkörnigem Mörtel.
Hinsichtlich der Imprägnierungsmischung wurde alternativ Calciumhydroxydlösung und Äthylalkohol verwendet, u. zw. in derselben Weise wie in Beispiel 1 und 2. Dies wird aus der untenstehenden Tabelle ersichtlich wo auch die Versuchsergebnisse angegeben werden.
<Desc/Clms Page number 10>
Tabelle V
EMI10.1
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Totale
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> Imprägnierung
<tb> Imprägnierung <SEP> (Raumteile <SEP> der <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Reaktionsteiinehmer) <SEP> 1. <SEP> Silanlösung)
<tb> 1.
<SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Calcium- <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> hydroxydlösung
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 0
<tb> Äthylalkohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Trockendampf-0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits-6, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 65 <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von
<tb> Wasser
<tb> 0-30 <SEP> min <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 47 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 0 <SEP> 0,
<SEP> 05 <SEP>
<tb>
EMI10.2
Teilchen oder die diskontinuierliche Phase eine hydrophobe Substanz in Lösung enthalten. Die Experimente wurden auf Testkörpern. aus Leichtbeton (Dichte 0, 5 kg/drn3, e = 80 mm, T = 10 mm) ausgeführt. Als hydrophobes Agens diente eine handelsübliche, hydrolysierte Alkyltrialkoxysilane enthaltende Silikonharzlösung. Ein Konzentrat dieser Harzlösung (dessen Konzentration betrug das 10fache der Konzentration der handelsüblichen Lösung) wurde als solches in Form einer Benzinlösung verwendet, oder als eine derartige Lösung im Gemisch mit Wasser, oder als reines Konzentrat im Gemisch mit Wasser, wie es aus untenstehender Tabelle ersichtlich wird.
Sonst wurde die Behandlung der Testkörper in völliger Übereinstimmung mit den vorangegangenen Beispielen durchgeführt.
<Desc/Clms Page number 11>
Tabelle VI
EMI11.1
<tb>
<tb> Kontrolle <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Totale
<tb> ohne <SEP> Imprägnierung <SEP> Imprägnierung
<tb> Imprägnierung <SEP> (Raumteile <SEP> der <SEP> (m. <SEP> d. <SEP> Konzentrat
<tb> Reaktionsteilnehmer) <SEP> d. <SEP> Harzlösung
<tb> in <SEP> Benzin)
<tb> Silikonharz- <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> lösung
<tb> (Konzentrat)
<tb> Benzin <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 10
<tb> Wasser <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> Anzahl <SEP> der <SEP> Auf- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> tragungen
<tb> Tiefe <SEP> der <SEP> Impräg- <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> nierung
<tb> Trockendampf- <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Feuchtigkeits- <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 2,
<SEP> 4 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> Eindringen <SEP> von <SEP> eingesickert
<tb> Wasser <SEP> nach <SEP> 20 <SEP> min
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 30-90 <SEP> min-0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min-24 <SEP> h--- <SEP>
<tb>
Wie aus den obigen Versuchsergebnissen ersichtlich ist, gaben insgesamt gesehen weder die totale Imprägnierung noch überhaupt keine Imprägnierung praktisch nützliche Ergebnisse, da im ersten Fall die Feuchtigkeitsdiffusion zu gering ist, um ein Trocknen des Materials nach dem Eindringen von Wasser zu gestatten, wohingegen im letzten Fall die Wasserdurchlässigkeit zu gross ist, um dem Material den Widerstand gegen Regenwetter zu ermöglichen.
Im Gegensatz hiezu hat eine Testimprägnierung in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung das gewünschte Gleichgewicht zwischen Wasserdurchlässigkeits- und Feuchtigkeitsdiffusions-Charakteristiken zur Folge, so dass wirkungsvoll die Nachteile vermieden werden, die mit der früheren Technik verbunden waren.
Beispiel 7 : Dieses Beispiel hat den Zweck, die Wirkung einer Reinigung des Baumaterials mit heissem Wasser zu zeigen, bevor man die Imprägnierungs-Zusammensetzung anwendet. Die verwendeten Testkörper bestanden aus Leichtbeton (Dichte 0, 5 kg/dm3, e = 80 mm, T = 10 mm). Die Testkörper wurden vorher durch Besprühen mit heissem Wasser behandelt, danach liess man das überschüssige Wasser von den Körpern abfliessen. Die Körper wurden sodann einer erfindungsgemässen Behandlung unterworfen, mit einer Imprägnierungs-Zusammensetzung, die auf folgende Weise hergestellt wurde. Die 1. Silanlösung (aus Beispiel 1) wurde mit mindestens einem gleichen Volumen Wasser behandelt, was die Hydrolyse des Silans zum Silanol in der Form einer klaren, obenauf
<Desc/Clms Page number 12>
liegenden Flüssigkeitsschicht zur Folge hatte.
Diese Schicht wurde gemischt mit vier bzw. sechzehn Raumteilen Wasser in einem Intensivmischer desselben Typs, der in Beispiel 1 angegeben ist, wobei sich eine erfindungsgemässe Emulsion bildet. Die Versuchskörper wurden auch mit der 1. Silanlösung als solcher behandelt, wie es aus der untenstehenden Tabelle ersichtlich ist.
Derselbe Arbeitsgang wurde wiederholt mit Testkörpern wie oben, die nicht zuvor mit heissem Wasser imprägniert waren. Dies wird in untenstehender Tabelle unter der Abkürzung"unbeh."an- gezeigt, wohingegen die Versuche, bei denen zuvor eine Wasserbehandlung durchgeführt wurde, als"beh."bezeichnet werden. Die erhaltenen Resultate werden in der folgenden Tabelle 7 angegeben.
Tabelle VII
EMI12.1
<tb>
<tb> erfindungsgemässe <SEP> Totale
<tb> Imprägnierung <SEP> Imprägnierung
<tb> (Raumteile <SEP> der <SEP> (mit <SEP> der
<tb> Reaktionspartner) <SEP> l. <SEP> Silanlösung) <SEP>
<tb> 1. <SEP> Silanlösung <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Silanol-Schicht <SEP> aus
<tb> 1. <SEP> Silanlösung <SEP> +
<tb> Wasser <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Wasser <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 0
<tb> unbeh. <SEP> beh. <SEP> unbeh. <SEP> beh. <SEP> unbeh. <SEP> beh.
<tb>
Feuchtigkeitsdiffusion <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
Wie aus den in dieser Tabelle gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, hat die vorherige Behandlung des Baumaterials mit heissem Wasser eine verbesserte Feuchtigkeitsdiffusion zur Folge, wenn die Imprägnierung erfindungsgemäss ausgeführt wird. Es wurde ferner festgestellt, dass eine Nachbehandlung des imprägnierten Baumaterials, wenn erfindungsgemäss imprägniert wurde, eine gewisse Verbesserung der Fähigkeit zur Feuchtigkeitsdiffusion des Materials zur Folge hat, zumindest in solchen Fällen, in denen die Imprägnierung durch Anwendung des Silan-Typs als wasserabstossend machende Substanzen ausgeführt wurde.
Ohne die Erfindung an eine bestimmte Ausführungsform zu binden, sei gesagt, dass eine solche Nachbehandlung des Materials zusätzliche Reaktionen in situ zur Folge haben kann, die die Feuchtigkeitsdiffusions-Charakteristika des Materials verbessern werden. Es erscheint höchst wahrscheinlich, dass eine Behandlung des Baumaterials mit einer Flüssigkeit vor der erfindungsgemässen Imprägnierung eine Verstopfung der kleinen Kapillaren des Materials bewirkt, so dass bei der Anwendung der Imprägnierungs-Zusammensetzung diese nicht die genannten kleinen Kapillaren erreicht.
Dies wird offensichtlich nach der Imprägnierung. eine verbesserte Feuchtigkeitsdiffusion zur Folge haben, dank der Tatsache, dass die genannten Kapillaren nach dem Verdampfen der darin enthaltenen Flüssigkeit ihren Beitrag zu der Fähigkeit des Materials zur allseitigen Feuchtigkeitsdiffusion leisten können.
Daraus folgt, dass die Vorbehandlung keine wirkliche Reinigung des Materials zu sein braucht, es genügt vielmehr, das Material nur eine Flüssigkeit absorbieren zu lassen, um eine Verstopfung der Kapillaren zu erreichen. Danach wird erfindungsgemäss die Imprägnierung durchgeführt während die noch im Material befindliche Flüssigkeit einen Teil seiner Durchgangswege versperrt.
Die Erfindung lässt sich tatsächlich auf die Imprägnierung aller Arten von Baumaterialien anwenden, die mehr oder weniger porös sind und daher eine Tendenz, Wasser aufzunehmen, be-
<Desc/Clms Page number 13>
sitzen, wobei man jede Art eines wasserabstossenden Halbfestkörpers verwendet oder flüssige Teilchen oder eine Mischung davon, die in einer Transportflüssigkeit, welche den verwendeten Teilchen gegenüber inert ist, fein verteilt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur wasserabstossenden Imprägnierung von anorganischen Baumaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das gegebenenfalls vorgereinigte Baumaterial eine Zusammensetzung aufbringt, die als kontinuierliche Phase eine wässerige Transportflüssigkeit und als diskontinuierliche Phase hydrophobierende verformbare Teilchen aus einem hydrolysierten Alkyltrialkoxysilan enthält, dessen Alkylanteil 1 bis 6 Kohlenstoffatome und dessen Alkoxyanteil 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, wobei mindestens ein Drittel, vorzugsweise mindestens die Hälfte dieser Teilchen eine Grösse von mindestens 0, 1 pm, vorzugsweise von mindestens 1 pm hat, wodurch die Teilchen in die Poren des Baumaterials transportiert werden,
wonach die Transportflüssigkeit durch Verdampfen entfernt wird und dabei die Teilchen unter teilweiser Imprägnierung des Baumaterials zurücklässt.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc / Clms Page number 2>
Diffusion of dry water vapor only to a small extent.
In building constructions where the transport of moisture can occur, however, the following damage mechanism may develop: A surface layer that has been treated by impregnation is water-repellent on the outside against atmospheric precipitation (rain, hail, snow, dew, etc.) and the like Moisture attacks. However, the surface layer of the construction is also water-repellent on the inside. This can lead to the following result: The non-impregnated material behind the impregnated surface layer can be mixed with water, e.g.
B. due to the condensation of water vapor which is transported through the structure or due to atmospheric precipitation which is transported through cracks in the impregnated material into the material and due to moisture migration in the non-impregnated material, furthermore by water or liquid which is added to the material during its manufacture. In materials that are impregnated in this way, the water is transported no further than the inside of the water-repellent surface layer and therefore cannot escape through the outer surface.
With non-impregnated constructions, the water in the pores and capillaries is transported all the way to the surface, where it evaporates by convection. This ability to evaporate on wet structures is called the ability of the material to diffuse moisture. In contrast, porous materials dry faster. When the surface layer is impregnated, the water in the material is only transported to the inside of the impregnated layer, and the evaporation from the capillaries and pores then takes place much more slowly because it takes place at a certain depth and there is no convection effect, this may mean that during the cold season the water does not have time to evaporate from bricks, causing frost damage.
This can also mean that salts that are transported in water are deposited behind the impregnated layer and not on the surface. The undesired salt deposits on the surface layer are certainly avoided, but instead there are salt outbreaks of the impregnated layer.
These disadvantages are the result of the homogeneous or total impregnation of the surface layer. The advantage of the external, water-repellent effect that is obtained in this way must be weighed against the disadvantage that the water cannot be transported to the surface and evaporate there.
In the production of concrete and mortar, water must be added in a larger amount than is necessary for the hardening of the binder. The mixture is said to be to a certain extent
EMI2.1
Ballast material does not absorb the water required to harden the binder.
Therefore, concrete and mortar must be made using a larger amount of water than is required for the chemical process. This causes more moisture than necessary to enter the structure during the cold season, which can result in frost and freeze damage.
An object of the invention is to provide a method for impregnating inorganic building materials, such as components of natural or synthetic mineral building materials and building elements, in such a way that these materials are enabled to repel the water externally, but at the same time allow the water to the inside of the building material is transported through the surface layer to the outside and evaporates there. Another object of the invention is to prevent salt water from penetrating into the pores and capillaries of the building material and causing salt and frost breaks there.
According to the invention, these objectives are achieved by applying a composition to the optionally pre-cleaned building material, which contains an aqueous transport liquid as the continuous phase and deformable particles of a hydrolyzed alkyltrialkoxysilane which have hydrophobic properties as the discontinuous phase, the alkyl content of which contains 1 to 6 carbon atoms and the alkoxy content of which is 1 has up to 4 carbon atoms, at least one third, preferably at least half of these particles having a size of at least 0.
1 µm, preferably at least 1 11 m, whereby the particles are transported into the pores of the building material,
<Desc / Clms Page number 3>
after which the transport liquid is removed by evaporation, leaving the particles behind with partial impregnation of the building material. Surprisingly, it has been found that when impregnating building material according to the invention it is possible to reduce the water-repellent properties of the building material to an acceptable level, while at the same time maintaining an adequate ability to diffuse moisture.
In principle, the means with which the impregnation is carried out consists of a transport liquid and suspended particles. In order to obtain the desired impregnating effect, a substantial part of the particles must not exceed a certain maximum particle size, which depends on the microstructure of the building material (capillaries, pores, cracks). A practical upper limit is around 10 pm. It has been shown that the particle size above about 0.1 μm, preferably 0.1 to 5 μm, gives a good impregnation effect. At least a third and preferably at least half of the particles expediently consist of particles of a size which lies in the said interval.
In the method according to the invention, the particles used can themselves be water-repellent or hydrophobic.
It is also conceivable according to the invention to use those particles in which the said water-repellent substance is dissolved in a solvent, the solvent then being removed by evaporation.
As for the particles that are hydrophobic or water repellent, it has been found that liquid or semi-solid particles can be used as long as the particles are deformable when used. For example, emulsions of hydrolyzed silanes give sufficient results, the emulsions consisting of particles of hydrolyzed silanes in a liquid transport medium such as water or water-containing alcohols such as methanol or ethanol.
Both acidic and alkaline
EMI3.1
Impregnation is carried out using hydrolyzed silanes, which is in contrast to the normal processes, where the silanes are hydrolyzed in situ without being transported in the form of or by particles into the material, i. H. in the material to be treated, whereby a complete impregnation with the accompanying disadvantages already given above is obtained.
When impregnating a building facade, it is initially desirable to reduce the penetration of water to a minimum without reducing the water vapor diffusion too much.
EMI3.2
port of salts from the inside of the building material to the outside reduced or avoided.
As stated above, the particulate material is washed into a so-called transport liquid before the construction material is treated. Some requirements must be observed with regard to the properties of the transport liquid, and the most important requirements are as follows:
The transport liquid should be essentially inert to the particles. It must be relatively easy to evaporate. A suitable temperature interval considering the boiling point is 50 to 1500C.
The suitable liquid should have a relatively low viscosity. <1, 1 cP and a relatively high surface tension have 2. 20. 10-5 N / cm'l both at 20 C).
Examples of useful liquids are water, water with a smaller amount of lower alkanols, especially alkanols with 1 to 3 carbon atoms, e.g. As ethyl alcohol and methyl alcohol, low-boiling gasoline or naphtha etc. When using transport liquids with a large surface tension, for. B. water, it may be desirable to improve the impregnation results to add a surfactant to the transport liquid. However, it should not reduce the measure mentioned below the surface tension given above.
The volume ratios between the particles and the transport liquid in the impregnation composition according to the invention can vary within wide limits. In practice there is no lower limit for the ratio of the particles to the transport liquid, especially since the impregnation process can be repeated several times until the
<Desc / Clms Page number 4>
intended impregnation effect is achieved. The upper limit for the ratio mentioned should depend on the viscosity of the mixture. This viscosity must of course not be too high, since in this case the impregnation effect would fail.
As indicated above, the invention provides a method that enables partial impregnation of building materials and results in beneficial results in terms of water permeability characteristics of the building material. The invention should not be confused with conventional technology, e.g. B. apply a water-based latex paint which results in the formation of a complete covering of the support in the form of a film.
In order to avoid such film formation on certain building materials of relatively low porosity, it was found according to the invention that the transport liquid makes up the greater part of the components, based on the volume. The particles preferably occupy no more than 25% by volume of the composition, and in those cases where only a single use of the mixture is desirable, 5 to 20% by volume of the particles are a preferred range throughout the mixture.
The impregnating agent can be applied to the building material to be treated in any way. So you can apply it with the help of a brush or a sponge or by spraying with a suitable spray device. It is sometimes useful to apply the impregnating agent under increased pressure, u. by spraying or vacuuming into the material to be treated.
A major advantage when using the technology according to the invention is based on the fact that the impregnation effect can regulate itself. It has been found that highly porous building materials with a pronounced tendency to absorb water during impregnation can be provided with a correspondingly large amount of particles, while building materials with a low porosity, i.e. H. less tendency to absorb water, can only be impregnated to a lesser extent. The degree of impregnation therefore depends on the properties of the building material, and therefore the desired impregnation effect is more or less automatically obtained.
It is important to point out that, according to the invention, an effect can be obtained which can be regarded as partial impregnation, insofar as the material still contains water-transporting passages after the impregnation, the moisture diffusion, which is very important in the treatment of construction materials, in the desired one Degrees is maintained. Thus, the method according to the invention should not be confused with the known, complete impregnation technology, which has the disadvantage that the diffusion of moisture is reduced too much and is often even prevented. When using the technique according to the invention, a certain flap effect is obtained in the surface layer of the building material, which is related to the fact that the material is only partially impregnated.
The vapor diffusion from the inside and outside to the surface of the building material is thus not sufficiently influenced by the partial impregnation, and in this respect the building material behaves almost like a non-impregnated material. However, the building material is given an external water-repellent ability with regard to impregnation, which is essential in order to limit the water absorption of the building material, e.g. B. during a rain. Another advantage of the invention lies in the fact that the surface materials of various types that are used under moist conditions
EMI4.1
constantly impregnated surface. This is particularly important for the restoration of the surface layers.
In the impregnation method of the invention, water-repellent organic silicon compounds of various types can be advantageously used.
The organic silicon compounds which can be used are silanes of the general formula R-Si (OR h, where R 'is an alkyl or oxalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms and R' is a saturated or unsaturated alkyl, aryl, cycloalkyl or aralkyl radical and Siloxanes
<Desc / Clms Page number 5>
the general formula
EMI5.1
wherein R represents similar or different, saturated or unsaturated alkyl, aryl, cycloalkyl or aralkyl radicals and n can be greater than 2.
Examples of the silanes mentioned are ethyl-, butyl- and hexyltrimethoxysilanes, methyl-, ethyl-, propyl- or butyl-tri- (2-methoxy-ethoxy) silanes, tri- (ethoxy-ethoxy) silanes, phenyl- Triethoxy silane and cresyl triethoxy silanes. These silanes are produced by generally known methods. The silanes are preferably dissolved either as alkaline water solutions or in an alcohol with 2 to 4 carbon atoms. Alcoholic water solutions can also be used.
Low molecular weight compounds, their number of siloxane units, can be used as siloxanes
EMI5.2
is less than 10 and also compounds with a higher molecular weight, where n is greater than 10. As low molecular weight compounds it is preferred to use compounds which are obtained by partial hydrolysis of the alkoxysilanes mentioned. However, it is also possible
EMI5.3
to use siloxane.
The compounds which are obtained by partial hydrolysis and subsequent condensation of the above alkoxysilanes or also of chlorosilanes can also be used as siloxanes with a larger molecular weight. However, polysiloxanes can also be used which are produced by other known methods.
The siloxanes are used dissolved in an organic solvent. The invention is further illustrated by the examples, where the further limits of technology, namely on the one hand the use of non-impregnated building material and on the other hand the use of completely impregnated building material are compared with the technique of partial impregnation according to the invention.
In the examples below, test specimens were impregnated using various types of impregnating agendas and tested according to the ER-Ber. No. 3: 68, CP-BM-1 / 67- ", point C. After evaporation of the transport liquid, the surfaces of the test bodies were examined for the penetration of water and moisture diffusion. In order to determine the penetration of water, the bodies were subjected to a water pressure of 100 mm water column, which corresponds to the effect of a downpour at a wind speed of about 130 km / h The amount of water that has penetrated into the body was determined after 30 min, 90 min and 24 h.
The value of moisture diffusion can be defined as the ability of the material to release contained or infiltrated water. In order to determine the diffusion of moisture, a vessel was used which contained a sponge soaked with water, around which the test specimens were placed. It is believed that there is water saturation at normal atmospheric pressure within the material in the vessel. Outside the vessel, certain conditions with regard to humidity (relative humidity 80%), temperature (20 C) and air circulation (0.5 to 1 m / s) were maintained, which is the prevailing in practice
<Desc / Clms Page number 6>
Conditions.
The test results are summarized in the tables of the examples. The penetration of water is given in l / m2 and hour, whereas the moisture diffusion like that
Diffusion of dry steam in g / m2 and hour and 1.33 mbar is specified. With regard to the water permeability numbers, these numbers are based on the measurement of the water penetration, u. between 0 to 30 min, 30 to 90 min and 90 min to 24 h.
The silane solutions used in Examples 1 to 5 consist of alkyltrialkoxysilane dissolved in an organic solvent, the alkyl portion of which has 1 to 6 carbon atoms and the alkoxy portion has 1 to 4 carbon atoms.
Example 1: The test specimens used in this example consisted of lightweight concrete, density 0.5 kg / dm3, in the form of circular disks with a diameter of 80 mm (e = 80 mm) and a thickness of 10 mm (T = 10 mm).
The impregnating agent was produced from a space part of a first organic silane solution and from a space part from a saturated, aqueous solution of calcium hydroxide (1.8 g Ca (OH), / 1) and from different amounts of water, according to the one given below
Table.
These reactants were mixed in a suitable vessel, resulting in a reaction between the water and the silane, the silane hydrolyzing and the resulting silanol product reacting with the calcium hydroxide. The mixture was then mixed in one
Intensive mixer (type Kotthoff) mixed thoroughly, which caused an emulsion-like composition. This was applied to one of the circular surfaces of each test specimen u. between by spraying to saturation.
The results of the tests on the bodies treated in this way, carried out as described above, are given in Table I.
EMI6.1
EMI6.2
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> Complete <SEP> impregnation
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> (with <SEP> the
<tb> impregnation <SEP> room parts <SEP> the <SEP> Reak-l. <SEP> silane solution) <SEP>
<tb> participants
<tb> 1.
<SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> Approx <SEP> t <SEP> OH), - solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 32 <SEP> 16 <SEP> 8 <SEP> 0
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> depth <SEP> the <SEP> impregnated <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 5
<tb> nation <SEP> (mm)
<tb> dry steam <SEP> 1.0 <SEP> 1.0 <SEP> 1.0 <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> 23 <SEP> 14, <SEP> 4 <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from <SEP> infiltrated
<tb> water <SEP> after <SEP> 15 <SEP> min
<tb>
<Desc / Clms Page number 7>
Table I (continued)
EMI7.1
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> Complete <SEP> impregnation
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> (with <SEP> the
<tb> impregnation <SEP> room parts <SEP> the <SEP> Reak <SEP> 1. <SEP> silane solution)
<tb> participants
<tb> 0-30 <SEP> min-1, <SEP> 38 <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30-90 <SEP> min-0, <SEP> 56 <SEP> 0, <SEP> 37 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> -24 <SEP> h <SEP> - <SEP> 0.15 <SEP> 0.11 <SEP> 0.05 <SEP> 0.05
<tb>
EMI7.2
the table below can be seen. In addition, a second silane solution was used instead of the first silane solution from Example 1. The only difference from the first silane solution in Example 1 is the content of an acid catalyst in the second silane solution.
Table II
EMI7.3
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> Complete <SEP> impregnation
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> (with <SEP> the
<tb> impregnation <SEP> room parts <SEP> the <SEP> Reak <SEP> 2. <SEP> silane solution)
<tb> participants
<tb> 2. <SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> ethyl alcohol <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 0
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> depth <SEP> the <SEP> 0 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> impregnation
<tb> (mm)
<tb> dry steam <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> 23.0 <SEP> 18.0 <SEP> 1.5
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from
<tb> water
<tb> 0-30 <SEP> min <SEP> 2,
<SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> infiltrated <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 90 <SEP> min-24 <SEP> h-0 <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 8>
Example 3: This example was carried out in the same way as Example 2, but using test specimens made of sandstone from Friborg / Switzerland, yellow-brown sandstone (t = 80 mm, L = 10 mm) and gray-green sandstone ( <t = 50 mm, L = 10 mm).
EMI8.1
<tb>
<tb>
table <SEP> purple <SEP> control <SEP> yellow-brown <SEP> sandstone <SEP> long shot
<tb> without <SEP> according to the invention <SEP> impregnation
<tb> impregnation <SEP> impregnation <SEP> (with <SEP> the
<tb> (room parts <SEP> the <SEP> 2. <SEP> silane solution)
<tb> reaction participants)
<tb> 2. <SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> ethyl alcohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> depth <SEP> the <SEP> impregnated <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> nation <SEP> (mm)
<tb> dry steam <SEP> 0.3 <SEP> 0.3 <SEP> 0.3 <SEP> 0.3
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> 28 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 1,
<SEP> 0 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from <SEP> water <SEP> saved
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> after <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30-40 <SEP> min <SEP> 20 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> -24 <SEP> h <SEP> infiltrated
<tb> after <SEP> 3 <SEP> h
<tb> table <SEP> IIIb <SEP> gray-green <SEP> sandstone
<tb> 2.
<SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> ethyl alcohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP>
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP>
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> depth <SEP> the <SEP> impregnated <SEP> 0 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> nation <SEP> (mm)
<tb> dry steam <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> 21 <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from <SEP> water <SEP> infiltrated
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> after <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP>
<tb> 30 <SEP> min
<tb> 30-90 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0,
<SEP> 05 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
: area from the inside of the stone. The operation was carried out in accordance with Example 1, i. H. the trials included the use of calcium hydroxide solution as shown in the table below. Test results are also given in the table mentioned.
Table IV
EMI9.2
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> long shot
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> impregnation
<tb> impregnation <SEP> (room parts <SEP> the <SEP> (with <SEP> the
<tb> reaction participants) <SEP> l. <SEP> silane solution) <SEP>
<tb> 1. <SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> calcium hydroxide <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> solution
<tb> number <SEP> the <SEP> orders <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb> dry steam <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> ts- <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from
<tb> water
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0,
<SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> infiltrated <SEP> 0.15 <SEP> 0.15 <SEP> 0.1 <SEP> 0.1
<tb> after <SEP> 30 <SEP> min
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb>
EMI9.3
composed of 10 mm lightweight concrete, a 1 mm thin covering and 15 mm coarse-grained mortar.
With regard to the impregnation mixture, calcium hydroxide solution and ethyl alcohol were alternatively used, u. in the same way as in Examples 1 and 2. This can be seen from the table below where the test results are also given.
<Desc / Clms Page number 10>
Table V
EMI10.1
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> long shot
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> impregnation
<tb> impregnation <SEP> (room parts <SEP> the <SEP> (with <SEP> the
<tb> respondent) <SEP> 1. <SEP> silane solution)
<tb> 1.
<SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> calcium <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> hydroxide solution
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 0
<tb> ethyl alcohol <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> dry steam-0, <SEP> 15 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> moisture-6, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 65 <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from
<tb> water
<tb> 0-30 <SEP> min <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 47 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30 <SEP> - <SEP> 90 <SEP> min <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 40 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min <SEP> - <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 0 <SEP> 0,
<SEP> 05 <SEP>
<tb>
EMI10.2
Particles or the discontinuous phase contain a hydrophobic substance in solution. The experiments were carried out on test specimens. made of lightweight concrete (density 0.5 kg / drn3, e = 80 mm, D = 10 mm). A commercially available silicone resin solution containing hydrolysed alkyltrialkoxysilanes was used as the hydrophobic agent. A concentrate of this resin solution (the concentration of which was 10 times the concentration of the commercial solution) was used as such in the form of a gasoline solution, or as such a solution in a mixture with water, or as a pure concentrate in a mixture with water, as can be seen from the table below becomes.
Otherwise the treatment of the test specimens was carried out in complete accordance with the previous examples.
<Desc / Clms Page number 11>
Table VI
EMI11.1
<tb>
<tb> control <SEP> according to the invention <SEP> long shot
<tb> without <SEP> impregnation <SEP> impregnation
<tb> impregnation <SEP> (room parts <SEP> the <SEP> (m. <SEP> d. <SEP> concentrate
<tb> reaction participants) <SEP> d. <SEP> resin solution
<tb> in <SEP> gasoline)
<tb> silicone resin <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> solution
<tb> (concentrate)
<tb> gasoline <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 10
<tb> water <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> number <SEP> the <SEP> open <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> transfers
<tb> depth <SEP> the <SEP> impregnated <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> nation
<tb> dry steam <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> diffusion
<tb> moisture <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 2,
<SEP> 4 <SEP>
<tb> diffusion
<tb> intrusion <SEP> from <SEP> infiltrated
<tb> water <SEP> after <SEP> 20 <SEP> min
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 30-90 <SEP> min-0, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 90 <SEP> min-24 <SEP> h --- <SEP>
<tb>
Overall, as can be seen from the above test results, neither the total impregnation nor no impregnation at all gave any practical results, since in the first case the moisture diffusion is too low to allow the material to dry after water penetration, whereas in the latter case the water permeability is too large to allow the material to withstand rainy weather.
In contrast, test impregnation in accordance with the present invention results in the desired balance between water permeability and moisture diffusion characteristics, so that the drawbacks associated with the prior art are effectively avoided.
Example 7: The purpose of this example is to show the effect of cleaning the building material with hot water before applying the impregnation composition. The test specimens used consisted of lightweight concrete (density 0.5 kg / dm3, e = 80 mm, T = 10 mm). The test specimens were treated beforehand by spraying them with hot water, after which the excess water was allowed to flow off the bodies. The bodies were then subjected to a treatment according to the invention with an impregnation composition which was produced in the following manner. The 1st silane solution (from Example 1) was treated with at least an equal volume of water, which resulted in the hydrolysis of the silane to the silanol in the form of a clear, on top
<Desc / Clms Page number 12>
layer of liquid.
This layer was mixed with four or sixteen parts by volume of water in an intensive mixer of the same type which is given in Example 1, an emulsion according to the invention being formed. The test specimens were also treated with the 1st silane solution as such, as can be seen from the table below.
The same operation was repeated with test specimens as above which were not previously impregnated with hot water. This is indicated in the table below under the abbreviation "unhindered", whereas the tests in which a water treatment was previously carried out are referred to as "beh." The results obtained are given in Table 7 below.
Table VII
EMI12.1
<tb>
<tb> according to the invention <SEP> long shot
<tb> impregnation <SEP> impregnation
<tb> (room parts <SEP> the <SEP> (with <SEP> the
<tb> reaction partner) <SEP> l. <SEP> silane solution) <SEP>
<tb> 1. <SEP> silane solution <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP>
<tb> silanol layer <SEP> off
<tb> 1. <SEP> silane solution <SEP> +
<tb> water <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> water <SEP> 4 <SEP> 16 <SEP> 0
<tb> unhindered <SEP> beh. <SEP> unhindered <SEP> beh. <SEP> unhindered <SEP> beh.
<tb>
Moisture diffusion <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
As can be seen from the results shown in this table, the previous treatment of the building material with hot water results in improved moisture diffusion if the impregnation is carried out according to the invention. It has also been found that post-treatment of the impregnated building material, if impregnated according to the invention, results in some improvement in the ability to diffuse moisture of the material, at least in those cases where the impregnation is carried out by using the silane type as water-repellent substances has been.
Without tying the invention to any particular embodiment, such post-treatment of the material may result in additional reactions in situ that will improve the moisture diffusion characteristics of the material. It seems highly probable that treating the building material with a liquid prior to the impregnation according to the invention causes the small capillaries of the material to become blocked, so that when the impregnating composition is used, it does not reach the small capillaries mentioned.
This becomes apparent after the impregnation. result in an improved moisture diffusion, thanks to the fact that the capillaries mentioned can contribute to the ability of the material to diffuse moisture on all sides after the liquid contained therein has evaporated.
It follows that the pretreatment does not have to be a real cleaning of the material, rather it is sufficient to let the material absorb only a liquid in order to block the capillaries. According to the invention, the impregnation is then carried out while the liquid still in the material blocks part of its passageways.
The invention can in fact be applied to the impregnation of all types of building materials which are more or less porous and therefore have a tendency to absorb water.
<Desc / Clms Page number 13>
sit, using any type of water-repellent semi-solid or liquid particles or a mixture thereof, which is finely divided in a transport liquid which is inert to the particles used.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the water-repellent impregnation of inorganic building materials, characterized in that a composition is applied to the optionally pre-cleaned building material which contains an aqueous transport liquid as a continuous phase and deformable particles of a hydrolyzed alkyltrialkoxysilane, the alkyl portion of which contains 1 to 6 carbon atoms, as a discontinuous phase and whose alkoxy part has 1 to 4 carbon atoms, at least one third, preferably at least half of these particles having a size of at least 0.1 pm, preferably at least 1 pm, as a result of which the particles are transported into the pores of the building material,
after which the transport liquid is removed by evaporation, leaving the particles behind with partial impregnation of the building material.