CH243288A - Process for the production of mortar BEzw. Concrete. - Google Patents

Process for the production of mortar BEzw. Concrete.

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CH243288A
CH243288A CH243288DA CH243288A CH 243288 A CH243288 A CH 243288A CH 243288D A CH243288D A CH 243288DA CH 243288 A CH243288 A CH 243288A
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CH
Switzerland
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sep
mortar
concrete
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bezw
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German (de)
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Karl Dr Brandt
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Karl Dr Brandt
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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Description

  

  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.



  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.

    
EMI0002.0011
  
    <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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Mörtels bezw. Betons mit in Hinsicht auf Plastizität. Wasseranspruch, Wasserundurchlässigkeit und Druckfestigkeit guten Eigenschaften unter Vermischung eines hydraulischen Binde- mittels mit Zuschlag und Wasser, dadurch gekennzeichnet, PATENT CLAIM: Process for the production of a mortar BEZW. Concrete with regard to plasticity. Water requirement, water impermeability and compressive strength good properties when mixing a hydraulic binding agent with aggregate and water, characterized dass ausserdem Kieselgur sowie wasserlösliche Ligninderivate mitver- wendet werden. that kieselguhr and water-soluble lignin derivatives are also used.
CH243288D 1942-06-06 1942-06-06 Process for the production of mortar BEzw. Concrete. CH243288A (en)

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