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.
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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.
Process for the production of Hörtel BEzw. Concrete. For the production of mortar and concrete, a number of naturally occurring mineral aggregates, such as trass, bauxite, barite, diatomite, are known, which, when used in smaller or larger quantities, have certain material properties within relatively narrow limits. can improve.
On the other hand, chemical additives to mortar and concrete are used, through which certain material properties, such as water tightness, strength, setting speed, plasticity, can be regulated in a relatively much wider range.
It is known to add up to <B> 10% </B> and more to mortar and concrete. Even relatively small amounts of kieselguhr of about 1 increase the malleability of the mortar or Be tons, especially the adhesive strength, which is important for some uses. An increase in plasticity in the sense of saving water is not achieved here, on the contrary, due to the absorbent nature of kieselguhr, the water requirement increases. (Compare R.
Grün, experiences with special cements, Ang. Chemie 49, p. 94 [1936], table 6). From this it should be explained that mortar and concrete processed with kieselguhr have somewhat reduced strengths. (See R. Grün, der Beton, 2nd edition, p. 107.) Furthermore, it is known the plasticity and the. Strength of mortar and concrete through the addition of a soluble lignin derivative, such as a lignin sulfonic acid, respectively. their salts to improve.
The way, mortar and concrete of very good properties by adding certain combinations of naturally occurring mineral substances, such as. B. sand, trass, bauxite, .Schwerspat, diatomite, etc., and chemical additives to produce, has not yet been trodden.
As far as in practice a mortar or concrete provided with mineral aggregates additionally chemical. If agents were added, the first-mentioned substances are selected without any further connection with the type of chemical additives to be used.
Another handling was BEZW according to the prior art. This knowledge is not possible, since interactions of a favorable kind between such different categories of mortar and concrete additives have so far not become known in any case, nor can they be justified from theoretical points of view. One can expect from the simultaneous use of mineral additives on the one hand and chemical improvers on the other hand, if necessary, additive effects.
In this respect, the present invention conveys a fundamentally new teaching which, initially only representing an apparently very rare individual case, but can open up a promising direction of work for the further development of mortar and concrete technology.
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<SEP> mixture used: <SEP> cement / gravel sand <SEP> 1 <SEP>: <SEP> 5
<tb> Mortar type <SEP> water requirement <SEP> pressure <SEP> water resistance <SEP> passage
<tb> Additions <SEP> on <SEP> cement <SEP> in <SEP> / o <SEP> the <SEP> dry <SEP> at <SEP> 7 <SEP> atm. <SEP> pressure
<tb> calculates <SEP> substances <SEP> After <SEP> 28 <SEP> days <SEP> within <SEP> 24 <SEP> hours.
<tb> in <SEP> g / hr.
<tb> 1. <SEP> without <SEP> addition <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> savings)
<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> savings) According to this, kieselguhr alone, which is consistent with the known findings, does not save water, but rather increases the normal water requirement by approx. 1.5% based. Sodium lignosulfonate saves 6% water.
The same amount of diatomaceous earth and sodium lignosulfonate that, according to experience, would be a. It was found that the simultaneous addition of kieselguhr and wasserlösli chem lignin derivative results in an extraordinary increase in the quality of mortar and concrete, which far exceeds that of the known individual effects of kieselguhr and lignin derivative to be expected.
The invention relates to a procedural Ren for producing a mortar BEZW. Concrete with good properties in terms of plasticity, water requirements, water impermeability and compressive strength when mixing a hydraulic binder with aggregate and water, characterized in that kieselguhr and water-soluble lignin derivatives are also used.
The surprising result is illustrated by the following test table: they would have to give, but would give a rate of 10 @%, i.e. more than double, and this extremely surprising effect is achieved by the addition of otherwise absolutely mortar and / or mortar. Concrete-favorable components achieved. There is also a very considerable increase in strength of 30% and, finally, an extremely increased water impermeability.
The extent of the latter cannot be properly assessed in terms of numbers from the comparison with the water tightness achieved by the individual substances mentioned; rather, it must be taken into account that the achievement of complete or almost complete tightness at the relatively high pressure of 7 atm. extremely difficult and was not to be expected either with individual additions, no matter how abundant, or with their combination. If, instead of diatomaceous earth, another mineral aggregate, e.g. B.
Bauxite or Aluminum oxide, combined with the lignin derivative and processed under the same conditions, shows an increase in the water requirement, a slight increase in strength and constant water permeability compared with the sole use of the lignin derivative; the results correspond to the additive effect of the substances mentioned.
In addition to the remarkably surprisingly improved properties of the building materials produced with both agents, there are other important advantages. Mortar or concrete produced according to this process has high ductility and adhesive strength, the formation of sludge on the surfaces is greatly reduced, and the adhesive strength to iron is greatly increased. The processing options for mortar and concrete are therefore greatly improved as a whole through the simultaneous use of the substances mentioned.
The substances mentioned can be added individually or as a mixture of the other raw materials, either separately or mixed. For normal practice, kieselguhr amounts of 0.5 to 10%, lignin derivative amounts of 0.05 to 1%, calculated on cement, come into consideration. However, for special applications, the amounts of kieselguhr in particular can be chosen to be considerably larger.
The kieselguhr, which can otherwise be of a raw, purified or calcined nature, is advantageously a product that is as fine as possible, possibly ground, and as a lignin component other than lignin sulfonic acid. whose salts are the alkali lignins, phenol lignins or,
other water-soluble lignin derivatives resp. - substitution products. Of course, the lignin derivative can also be added in dissolved form, for example as purified pulp waste liquor.
In addition to the two agents mentioned, known additives and other chemical agents, in particular known setting accelerators or retarders, hardeners, fillers, dyes and the like, can be used.