Verfahren zur Herstellung von Hörtel bezw. Beton. Für die Herstellung von Mörtel und Be ton sind eine Reihe in der Natur vorkom mender mineralischer Zuschläge, wie Trass, Bauxit, Schwerspat, Kieselgur, bekannt, welche, in kleineren oder grösseren Mengen angewandt, gewisse Materialeigenschaften in verhältnismässig engen Grenzen . verbessern können.
Anderseits sind chemische Zusätze zu Mörtel und Beton gebräuchlich, durch welche bestimmte Materialeigenschaften, wie Wasserdichtigkeit, Festigkeit, Abbindege- schwindigk-eit, Plastizität, in verhältnismässig viel weiterem Bereich geregelt werden können.
Es ist bekannt, Mörtel und Beton mit einem Zusatz von bis zu<B>10%</B> und mehr zu versehen. Schon durch verhältnis mässig kleine Mengen Kieselgur von etwa 1 wird die Bildsamkeit des Mörtels oder Be tons, insbesondere die Klebkraft, erhöht, was für manche Verwendungszwecke wichtig ist. Eine Erhöhung der Plastizität im Sinne einer Wasserersparnis wird hierdurch nicht er reicht, im Gegenteil steigt zufolge der auf- saugenden Natur des Kieselgurs der Wasser anspruch. (Vergleiche R.
Grün, Erfahrungen mit Spezialzementen, Ang. Chemie 49, S. 94 [1936], Tabelle 6). Hieraus dürfte zu er klären sein, dass mit Kieselgur verarbeiteter Mörtel und Beton etwas verringerte Festig- keiten aufweist. (Vergl. R. Grün, der Beton, 2. Auflage, S. 107.) Weiterhin ist bekannt, die Plastizität und die. Festigkeit von Mörtel und Beton durch den Zusatz eines löslichen Ligninderivates, etwa einer Ligninsulfosäure resp. deren Salze, zu verbessern.
Der Weg, Mörtel und Beton von sehr guten Eigenschaften durch Zugabe bestimm- ter Kombinationen von in der Natur vorkom menden mineralischen Stoffen, wie z. B. Sand, Trass, Bauxit, .Schwerspat, Kieselgur usw., und chemischen Zusatzmitteln herzustellen, ist bisher noch nicht beschritten worden.
Soweit in der Praxis einem mit mineralischen Zuschlägen versehenen Mörtel oder Beton zusätzlich chemische. Mittel zugefügt wur den, erfolgt die Auswahl der erstgenannten Stoffe ohne näheren Zusammenhang mit der Art der anzuwendenden chemischen Zusätze.
Eine andere Handhabung war nach dem Stande der Technik bezw. der Erkenntnis nicht möglich, da Wechselwirkungen gün stiger Art zwischen so verschiedenen Kate gorien von Mörtel- und Betonzusätzen bisher weder in irgendeinem Fall bekanntgeworden sind noch von theoretischen Gesichtspunkten aus begründet werden könnten. Man kann schlechthin von der gleichzeitigen Anwen dung mineralischer Zuschläge einerseits, che mischer Verbesserungsmittel anderseits, gün stigenfalls additive Wirkungen erwarten.
Insofern vermittelt die vorliegende Er findung eine grundsätzliche neue Lehre, welche, zunächst nur einen offenbar sehr sel tenen Einzelfall darstellend, doch für die Weiterentwicklung der Mörtel- und Beton technik eine aussichtsreiche, Arbeitsrichtung erschliessen kann.
EMI0002.0011
Benutztes <SEP> Gemisch: <SEP> Zement/Kiessand <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 5
<tb> Mörtelart <SEP> Wasseranspruch <SEP> Druck- <SEP> Wasser festigkeit <SEP> durchgang
<tb> Zusätze <SEP> auf <SEP> Zement <SEP> in <SEP> /o <SEP> der <SEP> trockenen <SEP> bei <SEP> 7 <SEP> Atm. <SEP> Druck
<tb> berechnet <SEP> Stoffe <SEP> Nach <SEP> 28 <SEP> Tagen <SEP> innerhalb <SEP> 24 <SEP> Std.
<tb> in <SEP> g/Std.
<tb> 1. <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> <B>12,6%</B> <SEP> 352 <SEP> kg/cm' <SEP> 3,2
<tb> 2. <SEP> 1,5% <SEP> Gur <SEP> 12,8% <SEP> 342 <SEP> " <SEP> 2,6
<tb> 3. <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> ligninsulfos. <SEP> Na <SEP> 12,0% <SEP> 374 <SEP> 1,3
<tb> (6 <SEP> % <SEP> Ersparnis)
<tb> 4. <SEP> 1,5 <SEP> % <SEP> Gur <SEP> <B>11,5%</B> <SEP> 440 <SEP> 0,3
<tb> 0,2% <SEP> ligninsulfos.
<SEP> Na <SEP> (10 <SEP> % <SEP> Ersparnis) Hiernach bewirkt Kieselgur allein, was sich mit den bekannten Befunden deckt, keine Wassersersparnis, vielmehr eine Vergrösserung des normalen Wasseranspruches um ca. 1,5 %, auf diesen bezogen. Ligninsulfosaures Na trium bewirkt 6 % Wasserersparnis.
Die gleiche Menge Kieselgur und ligninsulfosau- res Natrium, die nach erfahrungsgemässer Er wartung eine. Wasserersparnis von 4,5 % er- Es wurde gefunden, dass bei gleichzeiti ger Zugabe von Kieselgur und wasserlösli chem Ligninderivat eine ausserordentliche Gütesteigerung von Mörtel und Beton er zielt wird, die weit über das aus, den bekann ten Einzelwirkungen von Kieselgur und Li- gninderivat zu erwartende Mass hinausgeht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah ren zur Herstellung eines Mörtels bezw. Be tons mit in Hinsicht auf Plastizität, Was seranspruch, Wasserundurchlässigkeit und Druckfestigkeit guten Eigenschaften unter Vermischung eines hydraulischen Bindemit tels mit Zuschlag und Wasser, dadurch ge kennzeichnet, dass ausserdem Kieselgur sowie wasserlösliche Ligninderivate mitverwendet werden.
Der überraschende Befund wird durch die folgende Versuchstabelle veranschaulicht: geben müssten, liefern aber eine solche von 10@%, also mehr als das Doppelte, und diese überaus überraschende Wirkung wird durch Zugabe von im übrigen absolut mörtel- bezw. betongünstigen Bestandteilen erzielt. Weiter ergibt sich eine sehr beträchtliche Festig keitszunahme von 30 % und schliesslich eine ausserordentlich gesteigerte Wasserundurch lässigkeit.
Letztere kann in ihrem Ausmass zahlenmässig aus der Gegenüberstellung mit den durch die einzelnen der genannten Stoffe erzielten Wasserdichtigkeiten nicht richtig gewürdigt werden; vielmehr muss dazu be rücksichtigt werden, dass die Erzielung völ liger oder annähernd völliger Dichtigkeit bei dem verhältnismässig hohen Druck von 7 Atm. überaus schwierig und an sich weder mit noch so reichlich bemessenen Einzelzusätzen noch mit deren Kombination zu erwarten war. Wird an Stelle von Kieselgur ein anderer mineralischer Zuschlagstoff, z. B.
Bauxit bezw. Aluminiumoxyd, mit dem Ligninderi- vat kombiniert und unter gleichen Bedingun gen verarbeitet, so zeigt sich Erhöhung des Wasseranspruches, geringfügige Festigkeits zunahme und gleichbleibende Was.s.erdurch- lässigkeit gegenüber alleiniger Verwendung des Ligninderivates; die Ergebnisse entspre chen der additiven Wirkung der genannten Stoffe.
Zu den in ausserordentlich überraschender Weise verbesserten erwähnten Eigenschaften der mit beiden Mitteln hergestellten Bau stoffe kommen noch weitere wichtige Vor teile. Nach diesem Verfahren hergestellter Mörtel oder Beton besitzt hohe Bildsamkeit und Klebkraft, die Schlammbildung auf den Oberflächen ist stark vermindert, die Haft festigkeit an Eisen sehr gesteigert. Die Ver arbeitungsmöglichkeiten von Mörtel und Be ton werden durch die gleichzeitige Verwen dung der genannten Stoffe mithin im Ganzen sehr verbessert.
Die genannten Stoffe können einzelnen oder dem Gemisch der übrigen Rohstoffe, und zwar getrennt oder gemischt, zugeführt werden. Für die gewöhnliche Praxis kommen Kiesel gurmengen von 0,5 bis 10%, Ligninderivat- mengen von 0,05 bis 1. % , auf Zement berech net, in Betracht. Doch können für spezielle Anwendungsfälle insbesondere die Kieselgur- mengen noch erheblich grösser gewählt werden.
Als Kieselgur, der im übrigen von roher, gereinigter oder kalzinierter Beschaffenheit sein kann, wird vorteilhaft ein möglichst fei nes, eventuell gemahlenes Erzeugnis benutzt, als Ligninkomponente ausser Ligninsulfosäure bezw. deren Salzen die Alkalilignine, Phenol lignine oder ,
sonstige wasserlösliche Lignin- derivate bezw. -substitutionsprodukte. Selbst verständlich kann das Ligninderivat auch in gelöster Form, etwa als gereinigte Zellstoff ablauge, beigemischt werden.
Neben den beiden genannten Mitteln kön nen bekannte Zuschläge und sonstige chemi sche Mittel, insbesondere bekannte Abbinde beschleuniger oder -verzögerer, Härtemittel, Füllmittel, Farbstoffe und dergleichen, An wendung finden.