CH407850A

CH407850A - Bindemittel zum Abbinden von Mörtel

Info

Publication number: CH407850A
Application number: CH1201160A
Authority: CH
Inventors: Bruno Dipl Chem Wandser
Original assignee: Knauf Westdeutsche Gips
Priority date: 1959-11-07
Filing date: 1960-10-26
Publication date: 1966-02-15
Also published as: BE596701A; DE1150613B

Description


  Bindemittel     zum        Abbinden    von Mörtel    Die     Erfindung    bezieht sich auf     ein        Bindemittel     zum Abbinden von     Mörtel.     



  Es ist bekannt,     dass,    feingemahlenes     Anhydrit          (CaS04)    sich mit Wasser sehr langsam zu     Calcium-          sulfat-Dihydrat        (Dihydrat-Gips)        umsetzt.    Aus diesem       Grund    ist die Verwendung von     reinem        feingemahle-          nem        Anhydrit    zum Abbinden von Mörtel praktisch  bedeutungslos,.

   Es ist     weiterhin    bekannt,     dass    die  Reaktion von     Anhydrit        mit    Wasser     beispielsweise     durch     Eisen-II-Sulfat    beschleunigt werden kann, wo  durch     Anhydrit    zu einem wertvollen Bindemittel zum  Abbinden von Mörtel wird.  



  Der     Abbindeprozess    des     Anhydrits        vollzieht    sich  je nach     dessen        Mahlfeinheit    und nach der Art und  Menge des das     Anhydrit    zum Abbinden     anregenden          Beschleunigers    in längerer oder     kürzerer    Zeit, in  welcher ein entsprechender     Anhydritanteil    in das     Di-          hydrat    umgewandelt     wird.    Geht     der        Abbindeprozess     zu langsam vor sich,

   dann verdunstet freies Wasser  aus dem Mörtel, so,     dass        die    Umwandlung des An  hydrits in     Dihydrat-Gips        nicht    vollständig abläuft. Es  verbleiben mehr oder     weniger        grosse    Anteile des An  hydrits     unabgebunden    im Mörtel.

   Die Folge davon  ist, dass das     Anhydrit    bei späterer     Wasseraufnahme     erneut zu reagieren     beginnt,    wobei     eine    Volumenver  grösserung     auftritt.    Dies     wirkt    sich insbesondere bei       Anhydrite.strich    nachteilig aus, weil ein erneutes Ein  setzen der     Abbindexeaktion    zu Schäden     in,    Form von  Rissen und     Unebenheiten    in der     Fläche        führt.     



  Die     Erfindung    geht von der     Erkenntnis    aus.,     dass     die Verzögerung des     Abbindeprozesses    auf eine Ab  nahme der     Wirksamkeit    des als     Beschleuniger    dienen  dem     Eisen-II-Sulfats        zurückzuführen    ist.

   Es,     liegt    der       Erfindung        deshalb    die Aufgabe zugrunde,     ein.        Binde-          mittel        zum;

      Abbinden von Mörtel     anzugeben,    das An-         hydrit        (CaS04)    und     einen,        geringen    Gehalt an als     Be-          schleuniger        wirkendem        Eisen-II-Sulfat    enthält, bei  dem     die        Wirksamkeit        des,        Beschleunigers,    nicht ge  schwächt wird.  



  Die Aufgabe wird durch ein     Bindemittel    zum Ab  binden von     Mörtel,    enthaltend     Anhydrit    und einen  geringen Gehalt an Eisen     II-Sulfat    gelöst, das     gemäss     der Erfindung durch einen Anteil     eines    anorganischen  oder organischen, auf     dreiwertiges        Eisen    reduzierend  wirkendes     Mittel        gekennzeichnet    ist.  



  Es wurde nämlich festgestellt, dass beim Zutritt  von Luft     zu    dem     verarbeiteten        Mörtel    das, Eisen     II-          Sulfat    durch Oxydation zum     weniger    wirksamen       Eisen-III-Sulfat    umgesetzt wird, wodurch der     Ab-          bindeprozes.s,    verlangsamt wird.

       Bei    dem Bindemittel  nach der     Erfindung    ist die Dauer des,     Abbindeprozes,          ses    verkürzt, so, dass die Reaktion des     Anhydrits,        mit          Wasser    vollständig     ablaufen;    kann.

   Das     Reduktions-          mittel        sorgt        nämlich        dafür,    dass entstehendes drei  wertiges, Eisen sofort zu zweiwertigem     Eisen        reduziert     wird, wodurch während des,     Abbindevorganges    stets  zweiwertiges Eisen     vorhanden    ist.     Das.    Abbinden ist       vollendet,    ehe der     verarbeitete    Mörtel normalerweise  austrocknen kann.

   Da kein     abbindefähiges        Anhydrit     im Mörtel mehr     vorhanden    ist,     verursacht    ein     sp@äter          res        Durchfeuchten    des     ausgetrockneten    Mörtels kei  nen weiteren     Abbindevorgang    und     demzufolge    auch  keine     Volumenvergrösserung.    Die oben     genannten     Mängel werden     somit        vermieden.     



  Als     Reduktionsmittel        werden,        bevorzugt    verwen  det: Salze der     schwefligen,    Säure, wie     bsp.        Natrium-          sulfit,        Natriumbisulfi    , aber auch     ligninsulfos.aures     Kalzium (ein wesentlicher Bestandteil von     Sulfit-          ablauge),    sowie     Kupfer-I-Chlorid,

          Zinn-II-Chlorid     und auch     Aminophenol.         Das Reduktionsmittel wird entweder dem An  hydrit     oder    dem Eisen     II-Sulfat    oder auch einer Mi  schung dieser beiden Substanzen     zugesetzt.    Das     Re-          duktionsmittel        kann    auch dem     angerührten    Mörtel  zugesetzt werden.  



  Im     folgenden    Beispiel 1 ist eine bekannte     Anhy-          dritMischung    ohne     Reduktionsmittel    und in den Bei  spielen 2 bis 5 sind     Anhydritmischungen    mit     Reduk-          tionsmitteln    angegeben.

   Zur Ermittlung der     kritischen     Punkte des     Abbindevorgange:s    ist folgende Versuch       anordnung    getroffen worden:  Aus den     angerührten        Mischungen    aus     Anhydrit     mit     Beschleuniger    sind Prismen von 4 x 4 X 16 cm  Grösse hergestellt worden. Nach 24 Stunden bzw.  nach 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 und 16 Tagen sind Län  genänderungen an den noch feuchten Prismen ge  messen worden. Weiterhin sind Prismen nach 2 und 7  Tagen getrocknet und deren     Biege-Zug-    und     Druck-          festigkeit    festgestellt worden.

      <I>Beispiel 1</I>  Einer Mischung aus einem Teil     Anhydrit    und 3       Teilen        Normensand        werden        1,8        %        Eisen-II-Sulfat-          Beschleuniger        zugesetzt.    Die Mischung wird in an  sich     bekannter    Weise mit Wasser angerührt.  



  <I>Beispiel 2</I>  Einer Mischung nach Beispiel 1 werden 0,25     1110          Sulfitablauge    als     Reduktionsmittel    zugesetzt.  <I>Beispiel 3</I>  Einer Mischung nach Beispiel 1 werden 0,15     0\0          Natriumbisulfit    als Reduktionsmittel zugesetzt.  <I>Beispiel 4</I>       Einer        Mischung        nach        Beispiel    1     werden        0,2        %          Zinn-II-Chlorid    als Reduktionsmittel     zugesetzt.     



  Die folgende. Tabelle zeigt die     Auswertung    an  hand der oben genannten Versuchsanordnung:  
EMI0002.0050     
  
    <I>Anhydritbinder <SEP> mit</I>
<tb>  Beispiele <SEP> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4.
<tb>  Reduktionsmittel <SEP> 0 <SEP> o/0 <SEP> <B>0,251/0</B> <SEP> 0,15% <SEP> 0,2%
<tb>  Sulf. <SEP> abl.

   <SEP> NaHS0g <SEP> snC12
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 2 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,37 <SEP> 0,25 <SEP> 0,12 <SEP> 0,33
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 4 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,61 <SEP> 0,40 <SEP> 0,21 <SEP> 0,52
<tb>  <U>Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 6 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,74</U> <SEP> 0,48 <SEP> 0<U>,26 <SEP> 0,58</U>
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,82 <SEP> 0,51 <SEP> 0,27 <SEP> 0,59
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 10 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,86 <SEP> 0,51 <SEP> 0,27 <SEP> 0,59
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 12 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,88 <SEP> 0,51 <SEP> 0,27 <SEP> 0,59
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 14 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,89 <SEP> 0,51 <SEP> 0,27 <SEP> 0,59
<tb>  Ausdehnung <SEP> nach <SEP> 16 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> mm <SEP> 0,

  895 <SEP> 0,51 <SEP> 0,27 <SEP> 0,59
<tb>  Biegezugfestigkeit <SEP> nach <SEP> 2 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 38 <SEP> 38,5 <SEP> 38 <SEP> 40
<tb>  Biegezugfestigkeit <SEP> nach <SEP> 7 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 42,5 <SEP> 51,5 <SEP> 48,5 <SEP> 47
<tb>  Festigkeitszunahme <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 4,5 <SEP> 13 <SEP> 10,5 <SEP> 7
<tb>  Druckfestigkeit <SEP> nach <SEP> 2 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 135,5 <SEP> 138,5 <SEP> 154 <SEP> 150
<tb>  Druckfestigkeit <SEP> nach <SEP> 7 <SEP> Tagen <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 189 <SEP> 205 <SEP> 214 <SEP> 215,5
<tb>  Festigkeitszunahme <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 53,5 <SEP> 66,5 <SEP> 60 <SEP> 65,5       <I>Auswertung</I>  Wie die;

   Tabelle     zeigt,    dehnt sich ein Prisma, das  aus einer Mischung nach Beispiel 1     hergestellt    wor  den ist, nach dem 7. Tage noch um 0,07 mm aus,  d. h. dass sich eine Mischung dieser     Art    bei einem       evtl.    Austrocknen nach dem 7. Tage und einem     Wic-          deranfeuehten    ausdehnt und die obengenannten Män  gel aufweist.  



  Wird dagegen ein     Reduktionsmittel    verwendet,  das in den Beispielen 2, 3 und 4     aufgeführt    ist, so  hört die     Ausdehnung    des     Prismas,        wie    aus. der Ta  belle     ersichtlich    ist, nach     dem    7. Tage auf.     Trocknet          also    ein solcher     Körper    nach dem 7. Tage aus und  wird er wieder angefeuchtet, so weist er keine Aus-         dehnung    mehr auf. Die     obengenannten    Mängel sind  damit vermieden.  



  Die Tabelle zeigt     überraschenderweise    darüber  hinaus, dass     die    Biegezug- und     Druckfestigkeit    bei  den Massen gemäss den Beispielen 2-4 gegenüber  der Masse des     Beispieles    1 erheblich     vergrössert    ist.  



  Der     Mörtel    mit Reduktionsmittel hat     also.    zwei  Vorteile:  1. hört die Ausdehnung nach dem 7. Tage des       Ansetzens,    des Mörtels auf und  2. die Festigkeit ist     grösser    als die des bekann  ten Mörtels.  



  Die     anliegende        Zeichnung    zeigt     schaubildlich    die           Ausdehnung    von     Prismen    nach den Beispielen 1 bis,  4 in     Abhängigkeit    von der     Zeit.     



  <I>Beispiel 5</I>  Es wurden     normengemässe        Prüfkörper    (DIN  4208) aus     Anhydrit    und     Normensand    nach normen  gemässer Lagerung geprüft. Als     Beschleuniger    wur  den bei allen Proben     gleiche    Mengen Eisen     II-Sulfat     verwendet, wobei die Mischung 2 einen Zusatz von  0,2     1/o        Zinn-II-Chlorid        als,        Reduktionsmittel    und     die     Mischung 3 einen Zusatz von 0,25     ()

  /o        ligninsulfosau-          res        Calcium    als     Reduktionsmittel        erhielten.    Die Fe,       stigkeiten    der     Körper        mit    den     Reduktionsmitteln        sind     in jedem Falle beträchtlich höher als die     Festigkeiten     der     Körper    der Mischung 1     ohne        Reduktionsmittel:

       
EMI0003.0032     
  
    Biege- <SEP> Druck  festigkeit <SEP> festigkeit <SEP> Härte
<tb>  kg/cm2 <SEP> kg/em2 <SEP> kg/cm2
<tb>  Ohne <SEP> Reduktionsmittel <SEP> 33 <SEP> 157 <SEP> 955
<tb>  Mit <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> SnC12 <SEP> 39 <SEP> 190 <SEP> 995
<tb>  Mit <SEP> 0,25 <SEP> 11/o <SEP> ligninsulfos.

   <SEP> Ca <SEP> 41 <SEP> 202 <SEP> 1137       Die reduzierende Wirkung des     ligninsulfosauren          Calcium    besteht     darin,        dass,    es     abspaltbare    schweflige  Säure     enthält,    die ein bekanntes Reduktionsmittel ist  und, wie es in einem Versuch nachgewiesen werden  kann,     reduziert    es     dreiwertiges    Eisen zum     zweiwerti-          gen.     



  Die Reaktion geht in folgenden Etappen vor sich:  In     wässeriger    Lösung     hydrolysiert    das     Eisen-II-          Sulfat:            FeS04    +     H20        Fe0    +     H@S04       Die entstehende Schwefelsäure     reagiert        mit    dem       abspaltbaren        Calciumsulfit    des     Lignins:

              CaS03        +        H2S04    =     CaS04        +        H20        +   <B>SO,</B>    Das     freigewordene    Schwefeldioxyd     reduziert    nun  das     evtl.    vorhandene     Eisen-III-Sulfat    und     wird    selbst  zu Schwefelsäure oxydiert:

           Fe2(SO4)3+2        H20+SO2=2        FeS04+2        H2S04       Das     durch    Hydrolyse     entstandene        Fe0        wira     durch den     gebildeten        Schwefelsäureüberschuss    wie  der in das     FeS04        zurückgeführt.        Zusammengefasst     erfolgt     folgende        Reaktion:

              Fe2(S04)3+CaS03+H,0=2        FeS04+CaS04+H2S.O4            Aminophenol    hat etwa die     gleiche    Wirkung wie  die oben     angeführten;        Reduktionsmittel.

Claims

PATENTANSPRUCH Bindemittel zum Abbinden von Mörtel, enthal tend Anhydrit und einen, geringen Gehalt an Eisen-11- Sulfat, gekennzeichnet durch einem; Anteil eines an organischen oder organischen,, auf dreiwertiges Eisen reduzierend wirkenden Mittels. UNTERANSPRÜCHE 1.

Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass, der Reduktionsmittelanteil aus, Salzen der schwefligen Säure (Sulfite) besteht. z. Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Reduktionsmittelanteil aus Zinn-II-Chlorid besteht.

3. Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Reduktionsmittelanteil aus Kupfer-I-Chlorid besteht. 4. Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Reduktionsmittelanteil aus Aminophenol besteht.

5. Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ger kennzeichnet, dass der Red'uktionsmittelanteil bis ein, Prozent, bezogen auf das, Gewicht des Anhydrits, be- trägt.