Verfahren um die Erhärtung hydraulischer Bindemittel zu beschleunigen. Bei der Ausführung von Arbeiten mit hydraulischen Bindemitteln der verschieden sten Art, wie Herstellung von Betonwerk steinen, Bauten,, Kanälen, Tunnels usw. wird oft grösster Wert auf möglichst schnelle Erhärtung der zur Anwendung gelangenden hydraulischen Bindemittel gelegt, da oft die Vollendung der Arbeit in allerkürzester Zeit gefordert werden muss, oder durch äussern oder innern Wasserandrang schnellste Durchführung der Arbeit notwendig ist.
Auch für die Herstellung von Kunststein- waren aller Art, wie Knöpfe, Platten und Terrazzo, ist schnelle Erhärtung, begleitet mit guter Endfestigkeit oft von grösster ichtigkeit, da. hierdurch an Formen oder auch komplizierten Apparaten, wie hydrau lischen Pressen etc. wesentlich gespart wer den kann.
Es ist nun längst bekannt, dass Chlor kalzium die wertvolle Eigenschaft hat, hy draulische Bindemittel. insbesondere Ze mente, rasch abbindend zu machen. Es wird von. dieser Eigenschaft in der Technik be- reits,weitgehend Gebrauch, gemacht, wie die ausserordentlich reichlichen Veröffentlichun gen und auch die in dieses Arbeitsgebiet fallenden Patentschriften beweisen. Ander seits wird in derartigen Veröffentlichungen ausführlich auf die Nachteile und auf die Un zuverlässigkeit der Chlorkalziumwirkung in den verschiedensten Fällen hingewiesen.
Wie in der Technik allgemein bekannt, wirkt das Chlorkalzium auf verschiedene Zemente ganz verschieden ein; zum Beispiel wurden auch Zerstörung von Zementen und Verlängerung der Abbindezeit als Wirkungen des Chlor kalziums bekannt.
Versuche haben ergeben, dass man die Wirkung des Chlorkalziums ganz wesentlich verbessern kann, wenn man demselben Alu miniumchlorid hinzufügt. Über die Wirkung des Aluminiumchlorides auf hydraulische Bindemittel und Zement bestehen nur sehr wenige Angaben; so wird zum Beispiel im Bauingenieur 1924, Seite 417, veröffentlicht, dass Aluminiumchlorid sowohl die Festig keit vermindere, wie auch die Abbindezeit verlangsame.
Die Versuche haben gezeigt, dass .der Zusatz von Aluminiumchlorid zum Chlorkalzium zu einer wesentlichen Be schleunigung der Abbindezeit führt und auch hohe Festigkeit und Haftfähigkeit des mit ihm hergestellten Mörtels usw. ergibt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung, um die Erhärtung hydraulischer Bindemittel zu beschleunigen, ist dadurch gekennzeichnet, dass dem hydraulischen Bindemittel eine Mischung von in Wasser leicht löslichem Aluminium- und Kalziumsalz zugesetzt wird. So kommen zum Beispiel Gemische der Chloride oder Nitrate des Kalziums oder Aluminiums in Frage.
Die Gemische können vor oder während der Verarbeitung der hydraulischen Binde mittel diesen zugesetzt werden. Man kann Lösungen solcher Gemische in Wasser als Anmacheflüssigkeit für die hydraulischen Bindemittel benutzen und dabei durch Än derung der Konzentrationsverhältnisse Ab bindebeginn und Abbindezeit regeln. Eine solche Regelung ist auch durch Änderung der Verhältnisse der Einzelbestandteile der Mischung möglich.
<I>Ausführungsbeispiel.</I> Ein Portlandzement, welcher mit Wasser angemacht normalerweise vier Stunden bis Beginn, acht Stunden bis zum Ende der Abbindung erfordert, ergibt mit kaltge sättigter Chlorkalziumlösung angemacht, einen Abbindebeginn von einer Stunde, Ende länger als acht Stunden. Verdünnt man diese gesättigte Lösung mit 1 Teil Wasser, so er hält man einen Beginn von 10 Minuten, Ende länger als zwei Stunden. Verdünnt man mit 2 Teilen Wasser, so ist der Be ginn fünf Minuten, das Ende eine Stunde. 4 Teile Wasser ergeben 15 Minuten Beginn, 11/2 Stunden Ende. Mit 8 Teilen Wasser verdünnt, ist eine Wirksamkeit des Chlor kalziums kaum noch festzustellen.
Aluminiumchlorid ergibt ganz verschie dene Resultate je nach der Temperatur und Zementart, die dies in der oben angeführten Veröffentlichung bereits erwähnt wurde.
Der zu Gegenversuchen für dieses Bei spiel herangezogene normale Portlandzement ergab mit kaltgesättigter Aluminiumchlorid- lösung angemacht, zwar sofortigen Beginn der Abbindung, aber kein deutliches Ende derselben. Mit einem Teil Wasser verdünnt wurden 10 Minuten Anfang und mehr als zwei Stunden Ende beobachtet.
Mischt man nunmehr gleiche Teile der kalt gesättigten Lösungen der beiden Salze, so ergibt diese Mischung mit dem oben ge nannten Zement sofortige endgültige Abbin- dung, deren Zeit überhaupt nicht mehr ge nau festgestellt werden kann. Bei einer Verdünnung mit einem Teil Wasser wurde ein Beginn von einer Minute, Ende von 15 Minuten erreicht, mit 2 Teilen Wasser war der Beginn zwei Minuten, das Ende 55 Mi nuten.
Ein Gemisch von zum Beispiel 4 Teilen konzentrierter Chlorkalziumlösung mit 1 Teil konzentrierter Aluminiumchlorid lösung ergibt bei Verwendung der unver dünnten Lösung sofortige Erhärtung, deren Zeit nicht mehr bestimmbar ist. Mit 1 Teil Wasser verdünnt liegt der Beginn der- Er härtung bei einer Minute, das Ende bei 10 Minuten, mit 2 Teilen Wasser bei zwei Mi nuten das Ende bei 45 Minuten.
Obige Angaben beweisen die überra schende Abbindebeschleunigung, die durch Aluminiumehloridznsa.tz zum Kalziumchlo- rid eintritt.
Ähnliche Wirkungen sind auch durch Verwendung der salpetersauren Salze zu er zielen. Die Salze können den Bindemitteln auch vor deren Verarbeitung zugesetzt werden.
Process to accelerate the hardening of hydraulic binders. When carrying out work with various types of hydraulic binders, such as the production of concrete blocks, buildings, canals, tunnels, etc., great importance is often attached to the quick hardening of the hydraulic binders used, since the work is often completed in The shortest possible time has to be requested, or the quickest execution of the work is necessary due to external or internal rush of water.
For the production of all kinds of artificial stone, such as buttons, plates and terrazzo, rapid hardening, accompanied by good final strength, is often of the greatest importance. This saves a lot on molds or complicated apparatus, such as hydraulic presses, etc. who can.
It has long been known that calcium chloride has the valuable property of being a hydraulic binder. especially Ze ments to make setting quickly. It is from. this property has already been used extensively in technology, as the extraordinarily abundant publications and also the patents in this field of work show. On the other hand, in such publications, the disadvantages and the unreliability of the calcium chloride effect in the most varied of cases are pointed out in detail.
As is well known in the art, calcium chloride acts very differently on different cements; for example, the destruction of cements and the extension of the setting time have also been known as the effects of calcium chloride.
Experiments have shown that the effect of calcium chloride can be significantly improved if you add aluminum chloride to the same. There is very little information about the effect of aluminum chloride on hydraulic binders and cement; For example, it is published in Civil Engineer 1924, page 417, that aluminum chloride both reduces strength and slows down the setting time.
The tests have shown that the addition of aluminum chloride to the calcium chloride leads to a significant acceleration in the setting time and also results in high strength and adhesion of the mortar etc. produced with it.
The method according to the invention, in order to accelerate the hardening of hydraulic binders, is characterized in that a mixture of aluminum and calcium salts, which are readily soluble in water, is added to the hydraulic binder. For example, mixtures of the chlorides or nitrates of calcium or aluminum are possible.
The mixtures can be added to the hydraulic binders before or during processing. Solutions of such mixtures in water can be used as mixing liquid for the hydraulic binders and by changing the concentration ratios from the beginning of the binding and the setting time can be regulated. Such a regulation is also possible by changing the proportions of the individual components of the mixture.
<I> Exemplary embodiment. </I> A Portland cement which, when mixed with water, normally requires four hours to start and eight hours to end of setting, when mixed with cold, saturated calcium chloride solution, results in a setting start of one hour, ending longer than eight hours. If you dilute this saturated solution with 1 part of water, you will have a start of 10 minutes and an end longer than two hours. If you dilute with 2 parts of water, the beginning is five minutes and the end is one hour. 4 parts of water result in 15 minutes beginning, 11/2 hours end. Diluted with 8 parts of water, the effectiveness of the calcium chloride can hardly be determined.
Aluminum chloride gives very different results depending on the temperature and type of cement, which this has already been mentioned in the publication cited above.
The normal Portland cement used for counter-tests for this example, mixed with cold-saturated aluminum chloride solution, resulted in an immediate start of setting, but no clear end of it. Diluted with one part of water, 10 minutes at the beginning and more than two hours at the end were observed.
If equal parts of the cold-saturated solutions of the two salts are now mixed, this mixture with the cement mentioned above results in an immediate final setting, the time of which can no longer be precisely determined. When diluting with one part of water, a start of one minute and the end of 15 minutes was achieved, with 2 parts of water the start was two minutes, the end 55 minutes.
A mixture of, for example, 4 parts of concentrated calcium chloride solution with 1 part of concentrated aluminum chloride solution results in immediate hardening when the undiluted solution is used, the time of which can no longer be determined. Diluted with 1 part of water, the hardening begins at one minute, the end at 10 minutes, with 2 parts water at two minutes and the end at 45 minutes.
The above information proves the surprising acceleration in setting which occurs due to the addition of aluminum chloride to calcium chloride.
Similar effects can also be achieved by using the nitric acid salts. The salts can also be added to the binders before they are processed.