AT402402B - METHOD FOR TREATING BINDING AGENTS AND USE OF A BINDING AGENT SO TREATED - Google Patents

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Description

ΑΤ 402 402 ΒΑΤ 402 402 Β

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von mineralischen Bindemitteln sowie auf die Verwendung von derartig behandelten Bindemitteln zur Herstellung von oberflächenmodifiziertem und/oder pigmentiertem und/oder elektrisch leitfähigem Mörtel oder Beton.The invention relates to a method for treating mineral binders and to the use of binders treated in this way for the production of surface-modified and / or pigmented and / or electrically conductive mortar or concrete.

Im Zusammenhang mit der Herstellung von Mörtel oder Beton ist es u.a. bekannt, Zusätze bzw. Additive gemeinsam mit Zement, Zuschlagsstoffen usw. zu verarbeiten, welche das Abbindeverhalten, die Farbe oder andere Eigenschaften des fertiggestellten Mörtels oder Betons beeinflussen sollen. Die gleichzeitige Verarbeitung z.B. von Pigmenten führt hierbei zu einer Einfärbung von Beton, wohingegen die gleichzeitige Verarbeitung von hydrophobierenden Zusätzen das Wassereindringvermögen entsprechend beeinflußt.In connection with the production of mortar or concrete, it is among other things Known to process additives or additives together with cement, aggregates, etc., which should influence the setting behavior, the color or other properties of the finished mortar or concrete. Simultaneous processing e.g. of pigments leads to a coloring of concrete, whereas the simultaneous processing of hydrophobizing additives influences the water penetration accordingly.

Nachteilig bei diesen bekannten Maßnahmen zur Beeinflussung der Eigenschaften von Mörtel oder Beton ist der Umstand, daß die gewünschten Materialeigenschaften erst durch den Mischvorgang bei der Herstellung von Mörtel oder Beton in der jeweils geforderten und exakt zu dosierenden Menge eingestellt werden. Bedingt durch diese Zugabeart besteht u.a. die Gefahr einer unvollständigen Dispersion bzw. Verteilung der Zusätze in der Mörtel- oder Betonmasse, so daß es zu unerwünschten Inhomogenitäten kommen kann. Dies gilt insbesondere für solche Zusätze, welche eine andere Benetzbarkeit besitzen oder eine Phasentrennung verursachen können und/oder die Ausbildung von Spannungsrissen od. dgl. fördern.A disadvantage of these known measures for influencing the properties of mortar or concrete is the fact that the desired material properties are only set by the mixing process in the production of mortar or concrete in the amount required and exactly metered. Due to this type of addition, the risk of incomplete dispersion or distribution of the additives in the mortar or concrete mass, so that undesirable inhomogeneities can occur. This applies in particular to additives which have a different wettability or can cause phase separation and / or promote the formation of stress cracks or the like.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem Bindemitteln (z.B. Zementen) unmittelbar die gewünschten Eigenschaften vermittelt werden können, welche in der Folge zu überlegenen Produkteigenschaften des mit derartigen Bindemitteln (Zementen) hergestellten Mörtels oder Betons führen.The invention now aims to provide a method of the type mentioned at the outset with which binders (for example cements) can be imparted directly the desired properties which subsequently lead to superior product properties of the mortar or concrete produced with such binders (cements) .

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln von mineralischen Bindemitteln bzw. Zementen im wesentlichen darin, daß Silane, Silanoie oder organische Siliciumverbindungen, Metalle, Metalloxide/-hydroxide und/oder metallorganische Verbindungen und/oder Metallsalze aus der Gas- oder Dampfphase auf der Oberfläche von Bindemittelpartikeln abgeschieden werden. In besonders vorteilhafter Weise wird als anorganisches Bindemittel Zement und/oder Gips eingesetzt. Dadurch, daß z.B. Metalle oder Metallsalze aus der Gas- oder Dampfphase auf der Oberfläche der Bindemittelpartikel abgeschieden werden, können insbesondere überaus dünne Beschichtungen erzielt werden, welche z.B. das Abbindeverhalten eines Zementes - je nach Dicke der abgeschiedenen Schicht -selektiv in der gewünschten Weise beeinflussen. Eine derartige selektive Beeinflussung kann unter anderem auch darin bestehen, daß zwar die Farbstellung, nicht aber das Abbindeverhalten wesentlich verändert wird. Dies gelingt nur durch gezielte Steuerung der Abscheidung besonders dünner Überzüge.To achieve this object, the process according to the invention for treating mineral binders or cements essentially consists in that silanes, silanoie or organic silicon compounds, metals, metal oxides / hydroxides and / or organometallic compounds and / or metal salts from the gas or vapor phase are deposited on the surface of binder particles. In a particularly advantageous manner, cement and / or gypsum is used as the inorganic binder. Because e.g. Metals or metal salts from the gas or vapor phase are deposited on the surface of the binder particles, in particular extremely thin coatings can be achieved, which e.g. selectively influence the setting behavior of a cement - depending on the thickness of the deposited layer - in the desired manner. Such selective influencing can also consist, among other things, in that the color setting, but not the setting behavior, is changed significantly. This can only be achieved by specifically controlling the deposition of particularly thin coatings.

Bei der Abscheidung von Metallen können auch solche dünnen Überzüge hergestellt werden, welche nachträglich selektiv an Luft oxidieren oder oxidiert werden können, so daß sich die Farbeinstellung je nach Wahl der Metalle oder Metalloxide in weiten Grenzen einstellen läßt. Gleichzeitig wird durch derartige dünne Beschichtungen sichergestellt, daß eine für das hydraulische Abbindeverhalten noch erforderliche Rest-Porosität gewährleistet bleibt. Je nach Wunsch lassen sich sowohl dicke als auch dünne Schichten herstellen. Erfindungsgemäß lassen sich insbesondere durch Abscheidung aus der Gas- oder Dampfphase Mono- oder Multilayerbeschichtungen mit überaus geringer Schichtstärke darstellen. Die Transportwege (Poren) der für das Abbindeverhalten wesentlichen Substanzen, wie beispielsweise Wasser, können durch eine derartige Beschichtung weitestgehend unbeeinflußt bleiben. Für die Farbeinstellung kann schon mit überaus geringen Schichtstärken der erforderliche Effekt erzielt werden, wobei die Metallsalze/-verbindun-gen beispielsweise als flüchtige organometallische Verbindungen oder leicht verdampfbare Salze zum Einsatz gelangen können.When depositing metals, it is also possible to produce such thin coatings which can subsequently be selectively oxidized or oxidized in air, so that the color setting can be adjusted within wide limits depending on the choice of metals or metal oxides. At the same time, thin coatings of this type ensure that a residual porosity that is still required for the hydraulic setting behavior is guaranteed. Depending on your needs, both thick and thin layers can be produced. According to the invention, monolayer or multilayer coatings with an extremely small layer thickness can be produced, in particular, by deposition from the gas or vapor phase. The transport routes (pores) of the substances essential for the setting behavior, such as water, can remain largely unaffected by such a coating. The required effect for the color adjustment can be achieved even with extremely thin layers, the metal salts / compounds being able to be used, for example, as volatile organometallic compounds or easily evaporable salts.

Zur teiiweisen Hydrophobierung von Zement können z.B. organische Silane, Silanoie oder Salze organischer Säuren zum Einsatz gelangen.For the partial hydrophobization of cement e.g. organic silanes, silanoie or salts of organic acids are used.

Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß die Gas- bzw. Dampfphase durch Vakuumplasma-, Plasma-, Implantationsplasma-, Elektronenstrahl-Verfahren oder thermische Zersetzung von Metallen und/oder Metallsalzen und/oder anorganischen bzw. organischen Aktivstoffen gebildet wird.The process according to the invention is advantageously carried out such that the gas or vapor phase is formed by vacuum plasma, plasma, implantation plasma, electron beam processes or thermal decomposition of metals and / or metal salts and / or inorganic or organic active substances.

Im Zusammenhang mit der farbgebenden Behandlung von Bindemitteln, wie z.B. Zement, kann es wünschenswert sein, das Benetzungsverhalten durch überaus geringe Zusätze zu beeinflussen. In diesem Falle kann es vorteilhaft sein, hydrophobierende Zusätze unmittelbar auf die Oberfläche von Zementpartikeln aufzubringen. Mit Vorteil wird in diesem Falle so vorgegangen, daß die Gasphase zusätzlich Silane, Silanoie, Silicone o.ä. enthält. Derartig hydrophobierte Bindemittel lassen sich besonders gut in die Mörtel-bzw. Betonmasse einbinden, so daß die Gefahr einer Phasentrennung und damit die Gefahr von Inhomogenitäten wesentlich herabgesetzt werden kann, und dennoch das gewünschte hydrophobe Verhalten sichergestellt werden kann. 2In connection with the coloring treatment of binders, e.g. Cement, it may be desirable to influence the wetting behavior by extremely small additions. In this case, it can be advantageous to apply hydrophobizing additives directly to the surface of cement particles. In this case, the procedure is advantageously such that the gas phase additionally silanes, silanoie, silicones or the like. contains. Such hydrophobized binders can be particularly well in the mortar or. Integrate the concrete mass so that the risk of phase separation and thus the risk of inhomogeneities can be significantly reduced, and the desired hydrophobic behavior can nevertheless be ensured. 2nd

Claims (9)

AT 402 402 B Darüber hinaus läßt sich das Abbindeverhalten eines Bindemittels (z.B. Zement) durch aufgedampfte Metall- und/oder Metalloxid-Schichten (z.B. AI, ΑΙ2θ3> so stark beeinflussen, daß beispielsweise die Eigenschaften eines schnellabbindenden Zementes resultieren können, der dem Verhalten eines Alumina-Schmelzzementes nahekommt. In besonders einfacher Weise kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß als Abscheidungsverfahren das CVD- (Chemical vapour deposition) oder das PVD- (physical vapour deposition) Verfahren verwendet wird. Es kann so vorgegangen werden, daß die Gas- oder Dampfphase kontinuierlich in ein die Bindemittelpartikel enthaltendes Wirbelbett bzw. eine(r) Wirbelschicht eingebracht wird. Das Verfahren in einem Wirbelbett bzw. in einer Wirbelschicht erlaubt es dabei, durch Wahl der entsprechenden Abscheide-Parameter (z.B. Gastemperaturen) sehr selektive kontinuierliche Beschichtungen mit der jeweils gewünschten Schichtstärke aufzubringen. Die erfindungsgemäße Verwendung umfaßt in erster Linie die Herstellung von oberflächenaktiviertem (z.B. hydrophobiertem) und/oder pigmentiertem und/oder elektrisch leitfähigem und/oder abbindebeschleunigtem Zement und/oder dessen Folgeprodukten, wie z.B. Mörtel oder Beton. Elektrisch leitfähiger Mörtel oder Beton kann beispielsweise als Raumschutz für EDV-Räume eingesetzt werden. Bei Verwendung von derartigem Beton gelingt es unter Ausbildung eines Faradayschen Käfigs, einen wirksamen Magnetblitzschutz für elektronische Anlagen zu gewährleisten. Patentansprüche 1. Verfahren zum Behandeln von mineralischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Silane, Silanoie und/oder organische Metall-Siliciumverbindungen, Metalle, Metalloxide/-hydroxide und/oder metallorganische Verbindungen und/oder Metallsalze aus der Gas- oder Dampfphase auf der Oberfläche von Bindemittelpartikeln abgeschieden werden.AT 402 402 B In addition, the setting behavior of a binder (e.g. cement) can be influenced to such an extent by vapor-deposited metal and / or metal oxide layers (e.g. Al, ΑΙ2θ3 > The process can be carried out in a particularly simple manner in such a way that the CVD (chemical vapor deposition) or the PVD (physical vapor deposition) process is used as the deposition process. or vapor phase is continuously introduced into a fluidized bed or a fluidized bed containing the binder particles. The process in a fluidized bed or in a fluidized bed allows very selective continuous coatings with the to apply the desired layer thickness in each case e use according to the invention primarily comprises the production of surface-activated (e.g. hydrophobized) and / or pigmented and / or electrically conductive and / or setting accelerated cement and / or its secondary products, such as e.g. Mortar or concrete. Electrically conductive mortar or concrete can be used, for example, as room protection for IT rooms. When such concrete is used, it is possible to ensure effective magnetic lightning protection for electronic systems by forming a Faraday cage. 1. Process for treating mineral binders, characterized in that silanes, silanoie and / or organic metal-silicon compounds, metals, metal oxides / hydroxides and / or organometallic compounds and / or metal salts from the gas or vapor phase on the surface of Binder particles are separated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Bindemittel Zement und/oder Gips darstellt.2. The method according to claim 1, characterized in that the inorganic binder is cement and / or gypsum. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas· bzw. Dampfphase durch Plasma-, Vakuumplasma-, Implantations-, lonenstrahl-, Elektronenstrahl-Verfahren oder thermische Zersetzung von Metallen und/oder Metallsalzen und/oder organischer bzw. metallorganischer Verbindungen gebildet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas phase or vapor phase by plasma, vacuum plasma, implantation, ion beam, electron beam method or thermal decomposition of metals and / or metal salts and / or organic or organometallic compounds is formed. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasphase zusätzlich zu den Metallen bzw. Metallverbindungen Silicium- und/oder silico-organische Verbindungen enthält.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the gas phase contains, in addition to the metals or metal compounds, silicon and / or silico-organic compounds. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abscheidungsverfahren das CVD- (Chemical vapour deposition) oder das PVD- (physical vapour deposition) oder das IBAD- (ion beam assisted deposition) Verfahren verwendet wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the CVD (chemical vapor deposition) or the PVD (physical vapor deposition) or the IBAD (ion beam assisted deposition) method is used as the deposition method. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasphase aus wasserfreien Ausgangsverbindungen hergestellt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the gas phase is prepared from anhydrous starting compounds. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas- oder Dampfphase kontinuierlich in ein die Bindemittelpartikel enthaltendes, wanderndes Wirbelbett bzw. eine(r) Wirbelschicht eingebracht wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the gas or vapor phase is continuously introduced into a moving fluidized bed or a fluidized bed containing the binder particles. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß AI und/oder Al-Verbindungen auf Bindemitteloberflächen abgeschieden werden und dadurch eine Abbindebeschleunigung des Bindemittels herbeigeführt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that Al and / or Al compounds are deposited on binder surfaces and thereby accelerating the setting of the binder is brought about. 9. Verwendung von nach einem der Ansprüche 1 bis 8 behandelten Bindemitteln wie z.B. Zement zur Herstellung von hydrophobiertem und/oder pigmentiertem und/oder elektrisch leitfähigem und/oder äbbindebeschleunigtem Mörtel oder Beton. 3Use of binders treated according to one of claims 1 to 8, e.g. Cement for the production of hydrophobized and / or pigmented and / or electrically conductive and / or accelerated mortar or concrete. 3rd
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