AT405174B

AT405174B - QUICK-HARDENING, CEMENTARY, HYDRAULIC BINDING AGENT, LOW SHRINKAGE, ESPECIALLY FOR PLASTER AND SCREED

Info

Publication number: AT405174B
Application number: AT0216196A
Authority: AT
Original assignee: Schwarzl Konrad
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1999-06-25
Also published as: ATA216196A; CH692578A5; DE19754826A1

Description

AT 405 174 BAT 405 174 B

Die Erfindung betrifft ein schnellhärtendes, zementäres, hydraulisches Bindemittel geringer Schwindung, insbesondere für Putze und Estriche. Weiters betrifft die Erfindung einen Putzmörtel und einen Estrichmörtel sowie ein Verfahren zur Herstellung des Bindemittels.The invention relates to a fast-curing, cementitious, hydraulic binder with low shrinkage, in particular for plasters and screeds. The invention further relates to a plastering mortar and a screed mortar and to a method for producing the binder.

Gegenstand der Erfindung ist im wesentlichen ein neues, schnellhärtendes, zementäres Bindemittel 5 geringer Schwindung, enthaltend einen schnellhärtenden (Portland) Zement-Klinker, der ohne oder nur durch geringe CaSOi-Anteile und gegebenenfalls aluminatischer Beschleuniger seine hohe Frühfestigkeit erreicht, eine reaktive CaSO^ -Verbindung, vorzugsweise aus der Rauchgasentschwefelung, spezielle Zusätze, die die Abbindezeit regulieren und das Abbindeschwinden des schnellerhärtenden (Portland) Zement-Klinkers verringern. 10 Ein Bindemittel, enthaltend Zement, alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat und weitere Zusätze, ist beispielsweise aus der DE OS 24 36 365 bekannt. Es handelt sich um schneilabbindende Zementgemische von hoher Festigkeit, wobei eine lang dauernde Festigkeit angestrebt wird. Als Zement soll ein Portlandzement verwendet werden, der nur sehr geringe Mengen an Tricalciumaluminat enthält, da das Tricalciumaluminat im Portlandzement teilweise sehr langsam reagiert und mit dem Sulfat des Gipses Ettringit bildet. Der rs Ettringit verursacht aber bei seiner Bildung eine Volumenzunahme des abgebundenen Zements. Diese verursacht eine verringerte Festigkeit, Rißbildung, ein Absplittern und sogar ein Zerkrümeln der ausgehärteten Zementmasse. Es soll deshalb nach diesem Stand der Technik nur Portlandzement verwendet werden, der nicht mehr als 7 Massen-%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Massen%, Tricalciumaluminat enthält. Weiterhin soll dieser Portlandzement nur sehr geringe Mengen an Tetracalcium-Aluminatferrit enthalten. Die 20 Bindemittel enthalten im allgemeinen 5 bis 50 Massen-% Portlandzement, 49 bis 94 Massen-% Calciumsulfat-Halbhydrat und ca. 1 Massen-% fluidisierende oder dispergierende Mittel. Weiterhin ist erwähnt, daß in gewissen Fällen auch Abbindeverzögerer zugesetzt werden können. Eine genauere Unter suchung dieser Bindemittel hat ergeben, daß zwar eine länger dauernde Festigkeit erzielt werden kann, jedoch auch diese Gemische bei längerer und intensiver Belastung durch die Bildung von Ettringit ihre Beständigkeit verlieren. 25 Aus der DE-OS 22 22 490 ist eine schnell härtende Gußmischung hoher Dichte mit verlängerter Verarbeitungsdauer und schnellem Aushärtungsvermögen bekannt, welche Calciumsulfat-Halbhydrat als Hauptbestandteil, Portlandzement als Sekundärbestandteil, einen Abbindeverzögerer und ein Plastifizierungsmittel enthält. Diese Gußmischungen lassen sich zwar gut hersteilen und verarbeiten, jedoch ist damit zu rechnen, daß sie bei späterer Belastung durch Feuchtigkeit und starke Temperaturschwankungen die so bekannten Zersetzungserscheinungen aufweisen, zumal offensichtlich üblicher Portlandzement zur Anwendung gelangt ist. i :l mThe invention essentially relates to a new, fast-curing, cementitious binder 5 with low shrinkage, containing a fast-curing (Portland) cement clinker which achieves its high early strength without or only through low CaSOi components and optionally aluminate accelerators, a reactive CaSO ^ - Compound, preferably from flue gas desulfurization, special additives that regulate the setting time and reduce the setting rate of the faster-curing (Portland) cement clinker. 10 A binder containing cement, alpha calcium sulfate hemihydrate and other additives is known for example from DE OS 24 36 365. These are snow-setting cement mixtures of high strength, with the aim of long-term strength. A Portland cement containing only very small amounts of tricalcium aluminate is to be used as cement, since the tricalcium aluminate in the Portland cement sometimes reacts very slowly and forms ettringite with the sulfate of the gypsum. However, the rs ettringite causes an increase in volume of the set cement when it is formed. This causes reduced strength, cracking, chipping and even crumbling of the hardened cement mass. According to this prior art, therefore, only Portland cement should be used which contains no more than 7% by mass, preferably not more than 5% by mass, of tricalcium aluminate. Furthermore, this Portland cement is said to contain only very small amounts of tetracalcium aluminate ferrite. The 20 binders generally contain 5 to 50% by mass of Portland cement, 49 to 94% by mass of calcium sulfate hemihydrate and approx. 1% by mass of fluidizing or dispersing agents. It is also mentioned that retarders can also be added in certain cases. A closer examination of these binders has shown that, although a longer-lasting strength can be achieved, these mixtures also lose their stability when subjected to longer and more intensive exposure to the formation of ettringite. 25 From DE-OS 22 22 490 a fast-curing casting mixture of high density with an extended processing time and quick curing capacity is known, which contains calcium sulfate hemihydrate as the main component, Portland cement as the secondary component, a setting retarder and a plasticizer. These casting mixtures can be manufactured and processed well, but it is to be expected that they will show the so-called decomposition phenomena when subsequently exposed to moisture and strong temperature fluctuations, especially since obviously normal Portland cement has been used. i: l m

Aus DE-AS 12 41 330 ist ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels aus Gipsstein, Zement und sauren Zusätzen, wie Kieselgur oder anderen sauren Gesteinen sedimentärer oder vulkanischer Herkunft oder sauren Schlacken und Aschen, bekannt, bei dem der gemahlene Gipsstein im Kocher 35 dehydratisiert wird, bei oder nach Erreichen der Halbhydratstufe dem Produkt 10 bis 50 Massen-% Zement zugefügt werden und das gewonnen Gemisch bis zu einem homogenen Zustand vermischt und bis zu einer Endtemperatur von 130 bis 170 * C gekocht wird, woraufhin dem Gemisch die sauren Zusätze zu beliebiger Zeit während des Prozesses im Verhältnis 4 Massenanteile Gips zu 1 Massenanteil des oder der sauren Zusätze zugefügt werden. Durch Zusatz von Alkali, Erdalkali- oder Eisenchlorid kann die Temperatur der 40 Dehydration des Gipses gesenkt werden und dadurch eine erhöhte Ausbeute an alpha-Halbhydrat erzielt werden. Dies verbessert die Festigkeit des wasserfesten Dreikomponenten-Bindemittels. Weiterhin wird festgestellt, daß bei hohem Gehalt an Aluminatverbindungen im Zement größere Mengen Kieselgur oder der anderen sauren Zusätze erforderlich sind, während bei geringem Gehalt an Aluminatverbindungen im Zement dementsprechend geringere Mengen notwendig sind. Das Vorhandensein der sauren Zusätze im 45 Dreikomponenten-Bindemittel schützt die Erzeugnisse aus Gips und Zement angeblich vor der zerstörenden Wirkung der Hydrosulfoaluminatverbindungen. Die verbesserte Wasserfestigkeit und die sonstigen verbesserten Eigenschaffen werden insbesondere darauf zuruckgeführt, daß der gemahlene Gipsstein zusammen mit dem Zement gekocht wird, wobei je nach Feuchtigkeitsgehalt mehr alpha-Halbhydrat oder mehr /3-Halbhydrat entsteht. 50 Aus der DD-PS 78 948, entsprechend der AT-PS 303 599, ist ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen bekannt, bei dem 50 bis 95 Massenanteile Calciumsulfat-Bindemittel mit einer Mischung verwendet wird, die so aufeinander abgestimmt ist, daß eine schnelle Bindung des freien Kalkes zu Ettringit möglich ist. Es soll somit nicht die Ettringitbildung vermieden werden, sondern dafür gesorgt werden, daß sich Ettringit so rasch wie möglich und vorwiegend über die Lösungsphase bildet, so daß die bekannte und 55 gefürchtete Treiberscheinung vermieden wird. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß auch ein schnell gebildeter Ettringit zwar zur Abbindung und Härtung beiträgt, jedoch bei längerfristiger Belastung durch Wasser und Temperaturschwankungen dazu führt, daß die abgebundenen Gemische rissig werden, ihre Festigkeit verlieren und letztendlich durch Belastung zerstört werden.DE-AS 12 41 330 discloses a method for producing a waterproof binder from gypsum stone, cement and acidic additives, such as diatomaceous earth or other acidic rocks of sedimentary or volcanic origin or acidic slags and ashes, in which the ground gypsum stone in the cooker 35 dehydrates 10 to 50% by mass of cement is added to the product when or after reaching the hemihydrate stage, and the mixture obtained is mixed to a homogeneous state and boiled to a final temperature of 130 to 170 ° C., whereupon the mixture contains the acidic additives any time during the process in a ratio of 4 parts by mass of gypsum to 1 part by mass of the acidic additive (s). By adding alkali, alkaline earth metal or iron chloride, the temperature of the dehydration of the gypsum can be reduced and an increased yield of alpha hemihydrate can thereby be achieved. This improves the strength of the waterproof three-component binder. Furthermore, it is found that if the aluminate compound content in the cement is high, larger amounts of diatomaceous earth or other acidic additives are required, whereas if the aluminate compound content is low, correspondingly smaller amounts are necessary. The presence of the acidic additives in the 45 three-component binder supposedly protects the gypsum and cement products from the destructive effects of the hydrosulfoaluminate compounds. The improved water resistance and the other improved properties are attributed in particular to the fact that the ground gypsum stone is boiled together with the cement, with more alpha hemihydrate or more / 3 hemihydrate depending on the moisture content. 50 From DD-PS 78 948, corresponding to AT-PS 303 599, a method for the production of building materials is known in which 50 to 95 parts by mass of calcium sulfate binder is used with a mixture which is coordinated with one another so that a quick Free lime can bind to ettringite. The aim is not to avoid the formation of ettringite, but rather to ensure that ettringite forms as quickly as possible and predominantly over the solution phase, so that the known and dreaded driver phenomenon is avoided. However, studies have shown that even a rapidly formed ettringite contributes to setting and hardening, but with long-term exposure to water and temperature fluctuations leads to the set mixtures becoming cracked, losing their strength and ultimately being destroyed by exposure.

2 ΑΤ 405 174 Β2 ΑΤ 405 174 Β

Aus der EP 0 427 064 B1 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels, bestehend aus 40 bis 60 Massen-% aipha-Halbhydrat, 40 bis 60 Massen-% aluminatarmem Zement, 3 bis 10 Massen-%, vorzugsweise 5 bis 8 Massen-% feinteiliger Kieselsäure sowie gewünschtenfalls bis zu 2 Massen-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleuniger, wobei, das aipha-Halbhydrat aus Rauchgasgips hergestellt ist und eine Teichengröße von 98 % < 40 um aufweist. Vorzugsweise weist der Rauchgasgips eine Einstreumenge von mindestens 250 g nach DIN 1168, ein Wasser-Gips-Verhältnis vom 0,41 oder weniger bei einem Fließmaß von 21 cm gemäß DIN 51020 auf. Alpha-Halbhydrat aus natürlichem Gips muß die gleichen Spezifiaktionen aufweisen. Auch sollte vorzugsweise eine Teilchenengrößen 98 % < 40 um aufweisen. Als aluminatarmer Zement wird vorzugsweise Portlandzement HS nach DIN 1164 verwendet, welcher einen C3Ä-Gehalt von < 3 % besitzt. Als feinteilige Kieselsäure wird vorzugsweise das Abfallprodukt der Ferro-Silizium-Herstellung und/oder das salzsaure Aufschlußprodukt von Schmelzkamer-granulaten verwendet. Die Herstellung dieses Aufschlußproduktes und die Eigenschaften dieses Aufschlußproduktes sind ausführlich beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 39 22 508.9 (KW-29). Erfindungswesentlich ist dort die Verwendung eines aluminatarmen Zementes und sowie feinteiliger Kieselsäure, daß diese den Gehalt an freiem und später frei werdenden Calciumhydroxid binden kann, so daß sich aus den geringen Mengen an Aluminat des Zementes kein Ettringit bildet. Aus der DE 4410130 C1 ist ein rissefreier Zementfließestrich bekannt, der als Bindemittel eine reaktive CaSO*-Verbindung (als "aktiver Anhydrit" bezeichnet) von 5-25 Massen-%, Portlandzement PZ 375 von 10 - 40 Massen-%, übliche Zusätze sowie Kalksteingrieß-Zuschläge von 1-3 Massenanteile auf einen Massenanteil Bindemittelmischung enthält. Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein schwindungsarmes, schnellhärtendes, zementäres Bindemittel zu entwickeln für den Einsatz in Putz- und Estrichmörteln, die gegen Wasser (auch sulfathaltiges Wasser) beständig sind. Diese Aufgabe kann überraschend einfach dadurch gelöst werden, daß das erfindungsgemäße Bindemittel aus a. 85 - 97 Massen- % Schnellzement mit einem CsA-Klinkerphasenanteil zwischen 4 und 12 Massen- % (bezogen auf die Menge an Schnellzement) und mit einem maximalen CaS04-Massenanteil von 2 % (bezogen auf die Menge an Schnellzement) gemischt mit b. 3 - 15 Massen- % einer reaktiven, vorzugsweise gemahlenen CaSC>4-Verbindung und gegebenenfalls weiters gemischt mit c. Calciumhydroxid (Ca (OH)2) in einer Menge von insgesamt bis zu 3 Massen- % und gegebenenfalls weiters gemischt mit d. Additiven - wie beispielsweise Abbindeverzögerer, Abbindebeschleuniger, Verflüssiger, Anti-Schaum-mittel und/oder Anti-Sedimationsmittel und Anti-Schwindungsmittel - in einer Gesamtmenge von maximal 4 Massen-%., besteht.EP 0 427 064 B1 discloses a process for producing a water-resistant binder consisting of 40 to 60% by mass of aipha hemihydrate, 40 to 60% by mass of low-aluminate cement, 3 to 10% by mass, preferably 5 to 8% by mass -% finely divided silica and, if desired, up to 2% by mass of liquefier, retarder and / or accelerator, the aipha hemihydrate being made from flue gas gypsum and having a pond size of 98% < 40 µm. The flue gas gypsum preferably has a bedding quantity of at least 250 g according to DIN 1168, a water-gypsum ratio of 0.41 or less with a flow of 21 cm according to DIN 51020. Alpha hemihydrate from natural gypsum must have the same specifications. Also preferably a particle size of 98% < 40 µm. Portland cement HS according to DIN 1164, which has a C3Ä content of < Owns 3%. The waste product from the production of ferro-silicon and / or the hydrochloric acid digestion product of melting camera granules is preferably used as the finely divided silica. The preparation of this digestion product and the properties of this digestion product are described in detail in German patent application P 39 22 508.9 (KW-29). Essential to the invention is the use of a low-aluminate cement and finely divided silica, so that it can bind the content of free and later released calcium hydroxide, so that no ettringite is formed from the small amounts of aluminate in the cement. DE 4410130 C1 discloses a crack-free cement floor screed which, as a binder, has a reactive CaSO * compound (referred to as " active anhydrite ") of 5-25% by mass, Portland cement PZ 375 of 10-40% by mass, customary additives and limestone semolina aggregates of 1-3 parts by mass to a mass proportion of binder mixture. The present invention has set itself the task of developing a low-shrinkage, fast-curing, cementitious binder for use in plastering and screed mortars that are resistant to water (including sulfate-containing water). This object can be achieved surprisingly simply by the binder according to the invention consisting of a. 85 - 97% by mass of quick cement with a CsA clinker phase content between 4 and 12% by mass (based on the amount of quick cement) and with a maximum CaS04 mass fraction of 2% (based on the amount of quick cement) mixed with b. 3 - 15 mass% of a reactive, preferably ground CaSC> 4 compound and optionally further mixed with c. Calcium hydroxide (Ca (OH) 2) in a total amount of up to 3 mass% and optionally further mixed with d. Additives - such as setting retarders, setting accelerators, liquefiers, anti-foaming agents and / or anti-sedimentation agents and anti-shrinking agents - in a total amount of a maximum of 4% by mass.

Besonders bevorzugt ist eine Variante, bei der 1. der zementäre Anteil besteht aus 85 bis 95 Massen-% eines schnellhärtenden Portlandzement-Klinkers, der ohne oder nur durch geringe S03-Anteile sowie gegebenenfalls aluminatische Abbindebeschleuniger eine hohe Frühfestigkeit erhält, dessen CaA-Anteil > 7 % ist (muß definiert sein) und dessen Aufmahlungsgrad einem Blain-Wert > 3500 cm2/ g entspricht. 2. der sulfatische Anteil besteht aus 5 bis 15 Massen-% einer reaktiven CaSO«-Verbindung, vorzugsweise Anhydrit oder aipha-Halbhydrat aus der Rauchgasentschwefelung, dessen rasche Lösungsreaktion durch seine Teilchengrößen von 50 % < 20 um (98 % < 40 um) begünstigt wird, wobei der zu wählende Massenanteil in Bezug zu setzen ist auf den CaA-Anteil des verwendeten, schnellhärtenden Portlandzement-Klinkers, wobei bei vollständiger Bindung der Sulfatphase im Ettringit 100 Teile CaS04 ca. 66 Teile C3A erfordern. 3. die Abbindezeitregelung durch Additive erreicht wird, bestehend aus z. B. Aluminiumsulfat oder Aluminiumhydroxid und Verzögerern wir Hydroxycarbonsäuren, Arminosäuren, Eiweißhydrolysate, tierischer Leim und deren Kombinationen in der Größenordnung zwischen 0 bis 3 %. 4. die Abbindeschwindung des Portlandzementklinkers durch den Zusatz von niedrigmolekularem Polyglykol zwischen 0 bis 0,5 % verringert wird. 5. Die charakteristischen Putz- und Mörteleigenschaften erreicht werden duch den Zusatz von Celluloseether, Stärkeether, Tensiden, Verflüssigern auf Melamin-Formaldehydbasis, Naphtalinsulfonsäure-For-maldehyd-Basis oder Lignin-sulfonat-Basis, Entschäumern und Hydrophobierungsmitteln auf Stearat-oder Oleat-Basis in der Größenordnung zwischen 0 bis 1 %. 3A variant is particularly preferred in which 1. the cement portion consists of 85 to 95% by mass of a fast-curing Portland cement clinker, which receives a high early strength without or only through small S03 portions and optionally aluminate setting accelerators, the CaA portion of which> ; Is 7% (must be defined) and its degree of grinding is a Blain value > Corresponds to 3500 cm2 / g. 2. The sulfate component consists of 5 to 15% by mass of a reactive CaSO "compound, preferably anhydrite or aipha hemihydrate from the flue gas desulfurization, the rapid solution reaction of which due to its particle size of 50% < 20 µm (98% <40 µm) is favored, the mass fraction to be selected being related to the CaA fraction of the fast-curing Portland cement clinker used, 100 parts CaS04 approx. 66 when the sulfate phase is completely bound in the ettringite Parts require C3A. 3. the setting time is achieved by additives, consisting of z. B. aluminum sulfate or aluminum hydroxide and retarders we hydroxycarboxylic acids, amino acids, protein hydrolyzates, animal glue and their combinations in the order of magnitude between 0 to 3%. 4. The setting shrinkage of the Portland cement clinker is reduced by the addition of low molecular weight polyglycol between 0 to 0.5%. 5. The characteristic cleaning and mortar properties are achieved by adding cellulose ether, starch ether, surfactants, plasticizers based on melamine-formaldehyde, naphthalene sulfonic acid-formaldehyde-based or lignin-sulfonate-based, defoamers and water repellents based on stearate or oleate in the order of 0 to 1%. 3rd

AT 405 174 B (Alle %-Angaben sind Massen-%).AT 405 174 B (all% figures are mass%).

Erfindungswesentlich ist, daß es sich um einen schnellhärtenden (Portland) Zement-Klinker handelt, ohne oder nur mit geringen CaSOt-Anteilen, einer reaktiven CaSO*-Verbindung, die zusammen mit dem C3A-Anteil des (Portland) Zement-Klinkers eine gezielte Ettringitbildung bewirkt, so daß die Erhärtungsreaktion des erfindungsgemäßen Bindemittels expansiv verläuft (z. B. in der Größenordnung zwischen 0 bis 0,8 mm/m) und der Hauptanteil des Sulfates im Ettringit in der Erhärtungsphase gebunden wird und der gegebenenfalls verbleibende Anteil auch bei längerfristiger Durchfeuchtung zu keiner gefügezerstörenden Sekundärettringit-Bindung führt. Günstig ist ferner, wenn die Schwindung des schnellhärtenden (Portland) Zement-Klinkers bis zu seiner Austrocknung maximal die Größenordnung der in der Abbindephase erreichten und durch die Ettringitbildung verursachten Expansion einnimmt, so daß in Summe ein bewegungs-neutrales Abbindeverhalten des Bindemittels erreicht wird.It is essential to the invention that it is a fast-curing (Portland) cement clinker, without or only with a small amount of CaSOt, a reactive CaSO * compound which, together with the C3A portion of the (Portland) cement clinker, enables targeted formation of ettringite causes so that the hardening reaction of the binder according to the invention is expansive (z. B. in the order of magnitude between 0 to 0.8 mm / m) and the major part of the sulfate in the ettringite is bound in the hardening phase and the remaining part, if necessary, even with long-term moisture penetration does not lead to a structure-destroying secondary ring ringite bond. It is also advantageous if the shrinkage of the fast-curing (Portland) cement clinker until it dries out is at most of the order of magnitude of the expansion achieved in the setting phase and caused by the formation of ettringite, so that in total a movement-neutral setting behavior of the binder is achieved.

Aufgrund des sehr geringen Anteiles an Calciumsulfat-Dihydrat (Gips) im abgebundenen Zustand des Bindemittels ist das Produkt als wasserfest zu bezeichnen und geeignet für den Einsatz als Bindemittel in Putz- und Estrichmörteln.Due to the very low proportion of calcium sulfate dihydrate (gypsum) in the set state of the binder, the product can be described as waterproof and suitable for use as a binder in plaster and screed mortars.

Bei der reaktiven CaSO+-Verbindung handelt es sich günstigerweise um einen in einem speziellen Brennverfahren hergestellten REA-Anhydrit, der aufgrund seiner hohen Lösungsreaktion mit der Aluminat-, Aluminatferrit- und Glasphase des Zementes Ettringitt mit hoher Stabilität bildet durch ein geringes Überangebot an Calciumsulfatdihydrat.The reactive CaSO + compound is conveniently a REA anhydrite produced in a special firing process, which due to its high solution reaction with the aluminate, aluminate ferrite and glass phase of the cement forms ettrine gite with high stability due to a small excess supply of calcium sulfate dihydrate.

Beispiel 1 Putzmörtel: Innenleichtputz auf Kalk-Zement-Basis 14.0 Massen-% Schnellzement 1,0 Massen-% REA-Anhydrit 4,0 Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid) 3.0 Massen-% Perlite 0 -1 mm 78,0 Massen-% Feinsand 0 -1 mm + AdditiveExample 1 Plastering mortar: Light interior plaster based on lime-cement 14.0% by mass of quick-setting cement 1.0% by mass of REA anhydrite 4.0% by mass of lime hydrate (calcium hydroxide) 3.0% by mass of perlite 0 -1 mm 78.0% by mass Fine sand 0-1 mm + additives

Wasserfaktor 0,30 ca. 100 -180 Minuten Verarbeitungszeit 7-Tagesfestigkeit -DF - BZF 2,20 N/mm2 0,80 N/mm2 28 Tagesfestigkeit -DF -BZF 2,60 N/mm2 1,00 N/mm2 4Water factor 0.30 approx. 100 -180 minutes Processing time 7-day strength -DF - BZF 2.20 N / mm2 0.80 N / mm2 28 Day strength -DF -BZF 2.60 N / mm2 1.00 N / mm2 4

AT 405 174 BAT 405 174 B

Beispiel 2 Putzmörtel: Aussenleichtputz auf Kalk-Zement-Basis 18,5 Massen-% Schnellzement 1,5 Massen-% REA-Anhydrit 4,0 Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid) 2,5 Massen-%Perlite 0 -1 mm 0,1 Massen-% Oleat 73,4 Massen-% Feinsand 0 - 2 mm + Additive Wasserfaktor 0,30 Verarbeitungszeit ca. 90- 150 Minuten 7-Tagesfestigkeit - DF 3,1 N/mm2 -BZF 1,0 N/mm2 28 Tagesfestigkeit - DF 3,5 N/mm2 -BZF 1,2 N/mm2Example 2 Plastering mortar: Light-weight exterior plaster based on lime-cement 18.5 mass% fast cement 1.5 mass% REA anhydrite 4.0 mass% hydrated lime (calcium hydroxide) 2.5 mass% perlite 0 -1 mm 0, 1 mass% oleate 73.4 mass% fine sand 0 - 2 mm + additive water factor 0.30 processing time approx. 90 - 150 minutes 7-day strength - DF 3.1 N / mm2 -BZF 1.0 N / mm2 28 day strength - DF 3.5 N / mm2 -BZF 1.2 N / mm2

Die Additive für die Beispiele 1 und 2 sind eine Mischung aus 0,10% Weinsäure 0,12 % Celluloseether 0,02 % Stärkeether 0,04 % Tenside 0,12 % Polyglykol (Angaben in Massen-%).The additives for Examples 1 and 2 are a mixture of 0.10% tartaric acid 0.12% cellulose ether 0.02% starch ether 0.04% surfactants 0.12% polyglycol (data in mass%).

Der Wasserfaktor ist abhängig von der Korngrößenverteilung bzw. von der Art des Zuschlagstoffes.The water factor depends on the grain size distribution or the type of aggregate.

Der erfindungsgemäße Putzmörtel erreicht eine definierte Abbindezeit, die in weiten Bereichen unabhängig ist vom Putzuntergrund und von der vorherrschenden Temperatur. Herkömmliche Putzmörtel auf Kalk-Zement-Basis sind in ihrer Abbindezeit kaum steuerbar und in sehr starkem Maße abhängig vom Putzuntergrund und der Temperatur. Dies verzögert fallweise die Bearbeitung der Putze nach dem Aufträgen auf den Put2untergrund erheblich, sodaß die Leistung abnimmt.The plastering mortar according to the invention achieves a defined setting time, which is largely independent of the plaster base and the prevailing temperature. Conventional plastering mortars based on lime-cement are hardly controllable in their setting time and depend to a very large extent on the plaster base and the temperature. In some cases, this considerably delays the processing of the plasters after the application to the Put2 surface, so that the performance decreases.

Das nahezu schwindneutrale Verhalten des erfindungsgemäßen Bindemittels führt in weiterer Folge nur zu geringen Schwindspannungen, sodaß derartige Putze auch auf sogenannten "instabilen Pufzuntergrün-den", wie z. B. auf Leichtbauplatten, im Vergleich zu herkömmlichen Kalk-Zement-Putzen, entscheidend weniger risseanfällig sind.The almost shrinkage-neutral behavior of the binder according to the invention subsequently only leads to low shrinkage stresses, so that such plasters also on so-called " unstable puff substrates " B. on lightweight boards, compared to conventional lime-cement plasters, are significantly less susceptible to cracking.

Das erfindungsgemäße Bindemittel eignet sich für die Herstellung eines rissefreien Zementfließestrichs mit rascher Erhärtung und Austrocknung, bestehend aus einer CaSO*-Verbindung, schnellbindendem (Portland) Zement, der ohne oder mit Zusatz von aluminatischen Erstarrungsbeschleunigern, und durch Weglassen der die Zementabbindung verzögernden Gips-Komponente hohe Frühfestigkeiten erreicht und den speziellen Zusätzen wie Abbindeverzögerer, Verflüssiger, Entschäumer und Mittel, die eine Sedimentation der Zuschlagstoffe reduzieren bzw. verhindern und das Schwinden des Zementes verringern sowie den üblichen Zuschlägen.The binder according to the invention is suitable for the production of a crack-free cement floor screed with rapid hardening and drying out, consisting of a CaSO * compound, fast-setting (Portland) cement which has no or with the addition of aluminatic setting accelerators, and by omitting the gypsum component which delays the setting of the cement high early strengths and special additives such as setting retarders, plasticizers, defoamers and agents that reduce or prevent sedimentation of the aggregates and reduce the shrinkage of the cement, as well as the usual aggregates.

Der rasche Erhärtungsverlauf und die kurze Austrocknungszeit der erfindungsgemäßen Fließestrichmasse haben ihre Ursache in der verwendeten Bindemittelkombination und bei höherer Magerung mit silikati-schen Zuschlägen, im sehr niedrigen Wasser-Bindemittel-Wert. Bereits 48 Stunden nach dem Anrühren mit Wasser erreicht die Fließestrichmasse eine Festigkeit, die eine Belastung entsprechend der planmäßig vorgesehenen Größenordnung zuläßt. Nach einer Woche liegt die Festigkeit bei über 90 % seiner 28-Tagesfestigkeit und seine Restfeuchtigkeit < 3,5 %. Damit ist der erfindungsgemäße Zement-fließestrich bereits nach ca. einer Woche ab der Verlegung geeignet für die Belagsaufbringung.The rapid hardening process and the short drying time of the self-leveling screed composition have their cause in the binder combination used and, in the case of higher leanness, with silicate additives, in the very low water-binder value. As soon as 48 hours after being mixed with water, the self-leveling screed mass reaches a strength that permits a load of the order of magnitude planned. After a week, the firmness is over 90% of its 28-day firmness and its residual moisture < 3.5%. The self-leveling screed according to the invention is therefore suitable for covering application after only about a week from the laying.

Der erfindungsgemäße Zementfließestrich erreicht in der Erhärtungsphase innerhalb von 3 Tagen eine Expansion bis zu 0,8 mm/m und hält diesen Wert über eine Woche konstant. Innerhalb der folgenden 2 - 4 Wochen ist eine geringe Schwindung erkennbar, die etwa die Größenordnung der vorangegangenen Expansion erreicht. Zusammen mit dem raschen Aushärtungs- und Trocknungsverlauf der Estrichmasse 5The cement screed according to the invention achieves an expansion of up to 0.8 mm / m within 3 days in the hardening phase and keeps this value constant over a week. A slight shrinkage can be seen within the following 2-4 weeks, which is roughly on the order of magnitude of the previous expansion. Together with the rapid hardening and drying process of the screed compound 5

AT 405 174 B und ihrer Bewegungscharakteristik ist der erfindungsgemäße Fließestrich rissefrei und geeignet für den fugenlosen Einbau auch in größeren Flächeninhalten. Auch der bei zementären (Fließ-) Estrichen bekannte Effekt des sogenannten "Aufschüsselns" im Trocknungszeitraum tritt nur in äußerst geringem Ausmaß auf und führt zu keiner Qualitätseinbuse.AT 405 174 B and its movement characteristics, the liquid screed according to the invention is crack-free and suitable for seamless installation even in larger areas. Also the effect of the so-called " Aufzüsseleln " known in cementitious (flowing) screeds in the drying period occurs only to an extremely small extent and does not lead to a loss in quality.

Von besonderer, erfindungswesentlicher Bedeutung ist der rasche Trocknungsverlauf der Fließestrichmasse, die zu einer wesentlichen Verkürzung der Bauzeit führt. Während die bisher bekannten Zementfließestriche auf Basis Portlandzement und insbesondere jene mit höheren Anteilen an Calciumsulfatdihydrat gegenüber herkömmlichen Zementestrichen eine deutlich längere Austrocknungszeit benötigen, erreicht der erfindungsgemäße Zementfließestrich seine Belagsreife schon nach ca. einer Woche.Of particular importance to the invention is the rapid drying process of the flowing screed mass, which leads to a significant reduction in the construction time. While the previously known cement floor screeds based on Portland cement and in particular those with higher proportions of calcium sulfate dihydrate require a significantly longer drying time than conventional cement screeds, the cement floor screed according to the invention reaches its maturity after only one week.

Die für den Fließestricheinbau erforderliche Zeitspanne von > 60 Minuten wird durch die Zudosierung eines geeigneten Verzögerers, z. B. Weinsäure, erreicht. Damit bleibt die Fließestrichmasse während dieser Zeit flüssig und nivellierfähig.The period of > 60 minutes is the addition of a suitable retarder, for. B. tartaric acid. This means that the liquid screed mass remains liquid and levelable during this time.

Als Verflüssiger wird ein auf die Erfordernisse abgestimmtes Melamin-Formaldehydharz verwendet, für eine schäum- und blasenfreie Estrichoberfläche ist die Verwendung eines Antischaummittels erforderlich.A melamine-formaldehyde resin tailored to the requirements is used as a plasticizer, and an anti-foaming agent is required for a foam- and bubble-free screed surface.

Celluloseether gibt der Fließestrichmischung die nötige Stabilität und verhindert das, die Oberflächenqualität einschränkende, "Bluten" im flüssigen Zustand. Für die Minimierung der chemischen Schwindung des verwendeten, schneilabbindenden Zements ist die Zugabe von Polyglykol vorteilhaft. (Dünnschicht-) Verbundestriche, als z. B. eine Anwendungsvariante des erfindungsgemäßen Fließestrichs, erreichen eine bessere Haftung zum Betonuntergrund, wenn der Fließestrichmischung ein Dispersionspulver zugegeben wird.Cellulose ether gives the liquid screed mixture the necessary stability and prevents the " bleeding " in the liquid state. The addition of polyglycol is advantageous to minimize the chemical shrinkage of the snow-setting cement used. (Thin film) composite screeds, such as. B. an application variant of the self-leveling screed according to the invention achieve better adhesion to the concrete base if a dispersion powder is added to the self-leveling screed mixture.

In den nachfolgenden Beispielen sind Ausführungsformen der Erfindung für Zementfließestriche näher erläutert. Unter dem Begriff "Additive" ist stets die Mischung 0,15% Weinsäure 0,20 % Melamin-Formaldehydharz 0,12 % Polyglykol 0,02 % Cellusoseether 0,01 % Antischaum mittel zu verstehen.In the following examples, embodiments of the invention for cement floor screeds are explained in more detail. Under the term " additives " the mixture 0.15% tartaric acid 0.20% melamine-formaldehyde resin 0.12% polyglycol 0.02% cellulose ether 0.01% anti-foam medium is always to be understood.

Beispiel 3: Zementfließestrich für den schwimmenden Einbau 22,0 Massen-% Schnellzement gemäß Patentanspruch 1 1,5 Massen-% REA-Anhydrit oder alpha-Halbhydrat-Gips 0,5 Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid) 74,0 Massen-% silikatischer Sand 0-2 mm + Additive Wasserfaktor: 0,14 / W/B-Faktor: 0,58 Verarbeitungszeit ca. 2 Stunden 7-Tagesfestigkeit -DF 32,0 N/mm2 -BZ 5,8 N/mm2 28-Tagesfestigkeit -DF 35,0 N/mm2 -BZ 6,2 N/mm2 Restfeuchtigkeit 7d 3,20 % bei 4 cm Estrichdicke bei Normalklima 6Example 3: Self-leveling cement screed for floating installation 22.0 mass% fast cement according to claim 1 1.5 mass% REA anhydrite or alpha hemihydrate gypsum 0.5 mass% hydrated lime (calcium hydroxide) 74.0 mass% more silicate Sand 0-2 mm + additives water factor: 0.14 / W / B factor: 0.58 processing time approx. 2 hours 7-day strength -DF 32.0 N / mm2 -BZ 5.8 N / mm2 28-day strength - DF 35.0 N / mm2 -BZ 6.2 N / mm2 residual moisture 7d 3.20% with 4 cm screed thickness in normal climate 6

AT 405 174 BAT 405 174 B

Beispiel 4 : Hochwertiger Zementfließestrich für Verbundausführung, auch als Dünnschicht-Verbundestrich ab 15 mm Dicke 29,0 Massen-% Schnellzement gemäß Patentanspruch 1 2,5 Massen-% REA-Anhydrit oder alpha-Halbhydrat Gips 0,5 Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid) 0,5 Massen-% Dispersionspulver (verbessert die Haftung, aber nicht unbedingt erforderlich) 67,5 Massen-% silikatischer Sand 0 - 2 mm + Additive Wasserfaktor: 0,16 / W/B-Faktor: 0,5 Verarbeitungszeit ca 1,5 Stunden 7-Tagesfestigkeit -DF 38,0 N/mm2 -BZ 7,5 N/mm2 28-Tagesfestigkeit -DF 42,0 N/mm2 -BZ 8,2 N/mm2 Restfeuchtigkeit 7d 3,50 % bei 4 cm Estrichdicke bei NormalklimaExample 4: High-quality self-leveling screed for composite construction, also as a thin-layer composite screed from 15 mm thickness 29.0 mass% fast cement according to claim 1 2.5 mass% REA anhydrite or alpha hemihydrate gypsum 0.5 mass% lime hydrate (calcium hydroxide ) 0.5% by mass of dispersion powder (improves adhesion, but not absolutely necessary) 67.5% by mass of silicate sand 0 - 2 mm + additives water factor: 0.16 / W / B factor: 0.5 processing time approx. 1 , 5 hours 7-day strength -DF 38.0 N / mm2 -BZ 7.5 N / mm2 28-day strength -DF 42.0 N / mm2 -BZ 8.2 N / mm2 residual moisture 7d 3.50% at 4 cm Screed thickness in normal climates

Die Verwendung von feineren Quarzsanden oder karbonatischen Sanden mit größerer spezifischer Oberfläche erhöht den Wasserbedarf, reduziert dementsprechend die erreichbare Festigkeit und verlängert die Austrocknungszeit des erfindungsgemäßen Zementfließestrichs.The use of finer quartz sands or carbonate sands with a larger specific surface increases the water requirement, correspondingly reduces the achievable strength and extends the drying time of the cement floor screed according to the invention.

Beispiel 5 für die Anwendung als schwindungsarmer, schnellbindender EstrichExample 5 for use as a low-shrinkage, fast-setting screed

Im nachstehenden Beispiel sind unter dem Begriff "Additive" folgende Mischungen zu verstehen: 0,18% Weinsäure 0,15 % Polyglykol 0,02 % TensideIn the example below, the term " additives " to understand the following mixtures: 0.18% tartaric acid 0.15% polyglycol 0.02% surfactants

Estrichzusammensetzung (Beispiel 5) 0,3 Massen-% Kalkhydrat 80,35 Massen-% Estrichsand 0 - 4 mm + Additive Wasserfaktor 0,10 / W/B-Faktor 0,50 (erdfeucht) Verarbeitungszeit ca 60 - 90 Minuten 7-Tagesfestigkeit -DF -BZF 28,0 N/mm2 3,7 N/mm2 28-T agesfestigkeit -DF -BZF 29.5 N/mm2 4.5 N/mm2 Restfeuchtigkeit 7d 2,2 % bei 5 cm Estrichdicke bei Normalklima 18,15 Massen-% Schnellzement gemäß Anspruch 1 1,2 Massen-% reaktive CaS04-Verbindung, vorzugsweise REA-AnhydritScreed composition (Example 5) 0.3 mass% hydrated lime 80.35 mass% screed sand 0 - 4 mm + additives water factor 0.10 / W / B factor 0.50 (earth-moist) Processing time approx. 60 - 90 minutes 7-day strength -DF -BZF 28.0 N / mm2 3.7 N / mm2 28-T resistance to aging -DF -BZF 29.5 N / mm2 4.5 N / mm2 residual moisture 7d 2.2% at 5 cm screed thickness in normal climate 18.15% by mass Fast cement according to claim 1 1.2 mass% reactive CaS04 compound, preferably REA anhydrite

Die Zugabe von CaO (Calciumoxyd) oder Ca(OH)2 (Calciumhydroxyd) ist im Fließestrich nicht erfindungswesentlich, kann aber im Unteranspruch genannt werden. Beim Putzmörtel ist nur Ca(0H)2 zulässig und wird obligatorisch in größerer Menge verwendet, um die Atmungsaktivität des Putzes zu verbessern.The addition of CaO (calcium oxide) or Ca (OH) 2 (calcium hydroxide) is not essential to the invention in the floating screed, but can be mentioned in the subclaim. Only Ca (0H) 2 is permitted for plastering mortar and is used in larger quantities to improve the breathability of the plaster.

Eine Röntgen-Differential-Analyse wurde durchgeführt und hat folgendes ergeben:An X-ray differential analysis was carried out and showed the following:

Folgende Proben wurden geprüft (alle Angaben in Massen-%) 7The following samples were tested (all data in mass%) 7

Claims

AT 405 174 B sample 1: quick cement sample 2: quick cement sample 3: quick cement conversion C3S and C2S: conversion C3A: conversion CaSO *: " Mobilcrete " from Leube " Mobilcrete " 92.5% + 7.5% reactive anhydrite + + 0.05% tartaric acid (as a retarder) " Mobilcrete " 91.0% + 7.5% reactive anhydrite + + 1.5% hydrated lime Ca (OH) 2 + 0.05% tartaric acid (as a retarder) The C3S and C2S are converted at different rates in the samples examined. Sample 1 shows the slowest course, followed by sample 2. Sample 3 is by far faster in the hydraulic conversion process and therefore also much faster in the hardening process. Here, too, approximately the same result with regard to the course of hydration as above is shown. However, in samples 2 and 3, C3A is converted to ettringite together with the reactive anhydrite. This can be clearly seen in the diagrams. This process is particularly accelerated by the addition of hydrated lime in sample 3. As can be seen from the diagrams, the reactive anhydrite (CaSO +) is still present in sample 2 after a reaction time of 4 hours, in sample 3 (with hydrated lime) after 2, 5 hours already converted to ettringite. It is important that almost all of the anhydrite is bound in the ettringite and not hydrated to gypsum. In both samples (2 and 3) no gypsum peak can be seen when the anhydrite is completely broken down. Ettringite formation: Understandably, no ettringite formation was detectable in sample 1, but very pronounced in samples 2 and 3. This is desirable and leads to expansion of the binder in the setting phase. The ettringite formation is completed with increasing hardening, so that the spatial stability is ensured. Although in the above examples a CaA portion together with the reactive CaSOt compound led to the desired formation of ettringite, it is also conceivable to replace the CsA portion with aluminum hydroxide and / or aluminum sulfate in whole or in part and that these compounds with the reactive CaSO * Compound leads to ettringite. Claims 1. Fast-curing, cementitious, hydraulic binder with low shrinkage, in particular for plasters and screeds consisting of: a. 85 - 97% by mass of quick cement with a CsA clinker phase content between 4 and 12% by mass (based on the amount of quick cement) and with a maximum CaSO + mass fraction of 2% (based on the amount of quick cement) mixed with b. 3 - 15% by mass of a reactive, preferably ground CaSO * compound, namely calcium sulfate anhydrite and further mixed with c. Calcium hydroxide (Ca (OH ^) in a total amount of up to 3% by mass and optionally further mixed with additives - such as setting retarders, setting accelerators, plasticizers, anti-foaming agents and / or anti-sedimentation agents and anti-shrinking agents - in a total of a maximum of 4 mass%.

2. Binder according to claim 1, characterized in that the quick cement contains a fast-curing, ground Portland cement clinker and preferably consists of this.

3. Binder according to claim 2, characterized in that the quick cement contains an iron Portland cement or consists of this.

4. Binder according to claim 2, characterized in that the quick cement contains a blast furnace cement or consists of this. 8 AT 405 174 B

5. Binder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the C3 A clinker phase-sen fraction is between 5 and 8% by mass (based on the amount of quick cement).

6. Binder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the CaSO * content in quick-setting cement is less than 1% and is preferably zero.

7. Binder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mass fraction of the reactive CaSCU compound in the binder is between 4% and 7%.

8. Binder according to claim 1, characterized in that the reactive CaSCU compound contains REA anhydrite without exciter or consists of this.

9. Binder according to one of claims 1 to 8, characterized in that the particle size of the reactive CaSO * compound is at least half below 20 µm.

10. Binder according to one of claims 1 to 9, characterized in that it further contains CaO up to a maximum of 3% by mass.

11. Binder according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ratio of the mass fraction of the CaA clinker phase to the mass fraction of the reactive CaSOt compound is between 55: 100 and 77: 100 and is preferably about 66: 100.

12. Binder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the CsA clinker phase-nanteil is completely or partially replaced by aluminum hydroxide and / or aluminum sulfate.

13. plaster or screed mortar with a binder according to one of claims 1 to 12 and aggregates, characterized in that the mass ratio of binder to aggregates, in particular on a carbonate and / or silicate basis, is between 1: 1 and 1: 6.

14. plaster or screed mortar according to claim 13, characterized in that the addition contains fine sand, preferably with a grain size up to 4 mm.

15. A method for producing a hydraulic binder according to one of claims 1 to 14, characterized in that the fast cement and the reactive CaSO * compound are ground separately and then mixed.

16. The method according to claim 15, characterized in that the quick cement is ground to a degree of grinding which has a Blaine value > than 3500 cm2 / g. 9