CH459858A

CH459858A - Zusatzmittel für Mischungen auf Zementbasis und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: CH459858A
Application number: CH1731665A
Authority: CH
Inventors: Edward Wallis Charles
Original assignee: Continental Capital Control Ct
Priority date: 1965-12-15
Filing date: 1965-12-15
Publication date: 1968-07-15

Description

Zusatzmittel für Mischungen auf Zementbasis und Verfahren zu seiner Herstellung Obwohl die Qualität der Zemente und die Techno- logie des Betons, in den letzten Jahren grosse Fort- schritte gemacht hat, und eine Reihe von Zusatzmitteln entwickelt worden ist,

besteht noch immer die Notwen digkeit einer nachträglichen Isolierung gegen Eindrinr gen von Wasser und Feuchtigkeit.

Bei Talsperren, Druckleitungen, Wasserbehältern und ähnlichem treten immer wieder Undichtheiten auf, die man: mit Spezialdichtrnitteln auf Zementbasis nach träglich zu isolieren versuchte. Bisher bekanntgewor dene Isolier- bzw. Dichtungsmittel auf Zementbasis sind jedoch sehr kritisch in der Anwendung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine einwandfreie Oberflächenisolierung und eine gute Fugenabdichtung zu schaffen, die sich durch einfache Verarbeitung, Sicherheit, Alterungsbeständigkeit und günstigen Preis auszeichnen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zusatzmittel für Mischungen auf Zementbasis, die vorzugsweise für Iso- lierzwecke verwendet werden.

Es zeichnet sich erfin dungsgemäss dadurch aus, dass es als bis zu 40 gew. %iger Zusatz zu einer Mischung aus Zement und Sand, wobei der Sand, vorteilhaft ein Quarzsand, etwa die Kornverteilung
EMI0001.0066

0,0-0,1 <SEP> 0,1-0,3 <SEP> 0,3-0,6 <SEP> 0,6-0,8 <SEP> mm
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> = <SEP> 1000/0 hat,

eine zur Montmoriilllonit-Gruppe gehörende Sub stanz, insbesondere Bentonit, eine Füllkomponente mit hydraulischen Eigenschaften, vorzugsweise Flugasche, sowie Entspanner und Abbinderegler enthält.

Das erfindungsgemässe Zusatzmittel enthält vor zugsweise als zur Montmorillonit Gruppe gehörende Substanz aktivierten Alkalibentonit mit einem Quell- vermögen,

bis zu 1000 %. Der Bentonit sollte in einer Menge von 10-50 Gew. %, vorzugsweise 10-30 0/0,

insbesondere etwa 10-15 % vorliegen. Der Bentonit kann jedoch mindestens teilweise durch einen Organ- bentonit, wie Acetylbentont, ersetzt sein.

Die Bento- nite besitzen ein starkes nterkristallines Quellvermö- gen. Dies trifft im besonderen für die alkalisch aufbe reiteten Aktivbentonite zu. Diese weisen ein reversibles Quellvermögen bis zu 1200 0./o auf.

Solche mit einem Quellvermögen bis etwa 1000 % werden für die erfin- dungsgemässen Zusatzmittel bevorzugt. Durch ihr Quellvermögen wird der Wasserhaushalt der Zement mischung gesteuert,

indem überschüssiges Wasser auf- genommen und während des Abbindevorganges an den Zement abgegeben wird. Weiters wessen die Bentonite thiotrope Eigenschaften auf, die für eine gute Verar- beitbarkeit von Bedeutung sind.

Für die Flugasche empfiehlt sich ein Anteil von 20-80 Gew.O/o, vorzugsweise 40-70, insbesondere 60-70 Gew. %,

bezogen auf das Gewicht des Zusatz- mittels. Hiebei sollte die Menge der Flugasche minde- stens gleich der Bentonitmenge bis etwa zehnmal so gross sein. Das bevorzugte Verhältnis liegt bei etwa 5:1 bis 7:1.

Man kann jedoch die Flugasche teilweise durch feinst gemahlene natürliche Puzzolane, Trass o. dgl. ersetzen. Die Wirkung der Flugasche bzw. der Puzzolane o. dgl. kann kurz als die einer Füllkompo nente mit hydraulischen Eigenschaften bezeichnet wer den.

Die Flugasche wirkt in den frühen Phasen als Füllstoff und tritt erst in, dien späteren Abbindephasen als festigkeitssteigernder Faktor in Erscheinung. Wich tig ist hierbei, dass der Korndurchmesser sorgfältig auf die Korngrösse von Bentonit, aber auch Zement und Sand abgestimmt wird.

Zur Regelung des Abbindevor- ganges können Alkalien sowie organische Oxysäuren oder gegebenenfalls Fluoride zugesetzt werden. Als Alkali wird kalzinierte Soda bevorzugt, die gleichzeitig den freien Kalk unter Bildung von Kalziumkarbonat bindet.

Man kann jedoch die Soda vorteilhaft durch andere kalkbindende Alkalien, wie Trinatriumphosphat zumindest teilweise ersetzen. Das Verhältnis ersetzte Soda zu hinzugefügtem Trinatriumphosphat sollte 5:1 bis 1:3 betragen, wird aber bevorzugt zwischen 2:1 und 1:2 liegen.

Man kann im allgemeinen etwa 1 Teil Soda durch 1 Teil Trinatriumphosphat ersetzen, Als organische Oxysäure hat sich Weinsäure besonders bewährt. Sie steuert den Abbindevorgang, wie sich aus elektronenoptischen Untersuchungen ergibt, über die Anregung zur Bildung von Kristallisationazentren (Kei men).

Die Menge der vorzugsweise im erfindungsgemässen Zusatzmittel enthaltenen Weinsäure sollte 2-10 Gew.%, vorzugsweise 4-7 Gew.O/o betragen. Jedoch sollte die Weinsäuremenge etwa 5-25 Gew. %,

vorzugs- weise etwa 10-15 Gew. % der Summe aus aktivem Bentonit und Alkali ausmachen.

Die erwähnte Abstim- mung der Mengen von Alkali, Bentonit und Weinsäure ist wesentlich für optimale Ergebnisse. Durch die Alka- lien, insbesondere Soda, tritt einte Abbindebeschleuni- gung ein,

die durch die Weinsäure in Verbindung mit dem aktivierten Alkalibentonit in, eine allmähliche Nacherhärtung ohne Festigkeitsabfall übergeführt wer den muss. Gerade der Bentonit wirkt hier in der ersten Phase als Wasserakzeptor und in der, zweiten Phase als Wasserdonator.

Als Entspannet können grenzflächenaktive Stoffe, wie aliphatische oder aromatische Sulfonate, Fettalkohol sulfonate oder nichtionogene Verbindungen, z. B. Polyalkylenoxydaddukte, dienen. Die Menge an organi schem Entspannet ist gering.

Sie beträgt nicht mehr als 0,5 % der Mischung oder 3 0/0, bezogen auf die Soda- menge. Die Wirkung des Entspanners kann etwa wie folgt erläutert werden.

Wassergefüllte Kapillaren sind unbedingte Voraussetzung dafür, dass die chemischen Stoffe in. die Tiefe des Mauerwerks eindringen können. Durch diese Massnahme wird die Verschmierung der Oberfläche durch eine Isolierung des Mauerwerks in der Tiefe ersetzt.

Bei der Herstellung des Zusatzmittels geht man er- findungsgemäss zweckmässig so vor, dass man sich zunächst eine Vormischung aus der erforderlichen Menge Weinsäure,

Alkali und dien organischen Erst spanner herstellt. Diese Feinchemikalien werden in einer Schlagkreuzmühle mit Siebeinrichtung bis auf einen Korndurchmesser von 8-10 ,u gemahlen.

Einem Gegenstrommischanlage werden nacheinander der Ben- tonfit, die obige Vormischung der -Feinchemikalien und schliesslich die Flugasche zugegeben.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Bei spiele näher beschrieben.

Beispiel 1 In oben beschriebener Weise wird eine Vormi- schung aus 0,2 kg eines handelsüblichen grenzflächen- aktiven Stoffes, 13,0 kg kalzinienher Soda und 3,8 kg Weinsäure hergestellt.

Diese wird mit 13 kg alkaliakti- viertem Bentonit eines Quellvermögens bis zu etwa 1000 % sowie mit 30 kg Flugasche verimischt. Die Flugasche soll möglichst einen SOS-Gehalt von unter 3 %

besitzen. Nach dem Mischen erhält man ein Pro- dukt, das mit 460 kg Zement und 480 kg Sand gemischt ein ausgezeichnetes Dichtungsmittel ergibt. Für opti male Verhältnisse soll der Quarzsand etwa folgender Kornverteilung sein:

EMI0002.0178

0,0-0,1 <SEP> 0,1-0,3 <SEP> 0;3-0,6 <SEP> 0,6-0,8 <SEP> mm
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> = <SEP> 1000/0 Die sich ergebende Zementmischung wird mit etwa 25 % ihres Gewichtes Wasser versetzt und ergibt einen dicken Brei,

der sich zum Füllen von Fugen oder als Deckanstrich gegen Druckwasser besonders eignet.

Beispiel 2 Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, jedoch wird die Vormischung aus 0,5 kg Entspannet, 20,0 kg Soda und 6,5 kg Weinsäure bereitet und mit 20 kg des aktivierten Bentonits und 100 kg Flugasche vermischt.

Das erhaltene Produkt ergibt mit 420 kg Zement und 433 kg Sand der in Beispiel 1 beschriebenen Art eine Zementmischung, die mit 1/4 ihres Gewichtes Wasser einen Brei ergibt, der sich als Isoliermittel gegen Erdr- feuchtgkeit, sowohl auf Beton wie Naturstein,

Ziegeln oder Mischmauerwerk ebenso wie als Haftanstrich eig net.

Beispiel 3 In der in Beispiel 1 angegebenen Weise wird eine Mischung aus 0,8 kg Entspannet, 49 kg kalzinierter Soda, 21,2 kg Weinsäure, 150 kg aktivem Bentonit und 150 kg Flugasche hergestellt. Das Produkt ergibt, mit 400 kg Zement, 229 kg Sand, der in Beispiel 1 be schriebenen Art, gemischt und mit der Hälfte seines Gewichtes Wasser versetzt,

einen dünnen Brei, der sich zur Horizontalisolierung in Altbauten hervorragend eignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Zusatzmittel, bestimmt als bis zu 40 gew.%iger Zusatz zu einer Mischung aus Zement und Sand, wobei der Sand etwa die Kornverteilung EMI0002.0256 0,0=0,1 <SEP> 0,l-0,3 <SEP> 0,3-0,6 <SEP> 0,6-0,8 <SEP> mm <tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> = <SEP> 1000/0 aufweist, dadurch gekennzeichnet,

dass es mindestens eine zur Montmorillonit Gruppe gehörende Substanz, mindestens eine Füllkomponente mit hydraulischen Eigenschaften sowie mindestens einen Erstspanner und mindestens einen Abbindesegler enthält. 1I. Verfahren zur Herstellung eines Zusatzmittels nach <RTI

ID="0002.0275"> Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vormischung aus Alkali, organischer Oxysäure und Erstspanner hergestellt und auf 8-10 ,u gemahlen wird,

worauf die Vormischung mit Bentonit vermischt und schliesslich Hugasche zugesetzt wird. III. Verwendung des Zusatzmittels nach Patentan- spruch I als Zusatz zu Mischungen für Isolierzwecke. UNTERANSPRÜCHE 1.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es Bentonit enthält. 2.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es aktivierten Alkalibentonit mit einem Quellvermögen von bis zu 1000 % enthält. 3.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Bentonit in einer Menge von 10-50 Gew. 0/a enthält. 4. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Organbentonit, z. B.

Aoetylbentonit, enthält. 5. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Füllkomponente mit hydraulischen Eigenschaften Flugasche in, einer Menge von 20-80 Gew. a/o enthält. 6.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Füllkomponente mit hydraulischen Eigenschaften eine Flugasche mit einem SO.-Gehalt von weniger als 3 Gew. 1/a enthält. 7.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkomponente mit hydrau lischen Eigenschaften zum Teil aus natürlichen Puzzo- lanen oder Trass besteht. B. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler Alkalien enthält. 9.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbnderegler Soda in einer Menge von 5-25 Gew. % enthält. 10.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler eine organi- sche Oxysäure enthält. 11. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler Weinsäure in einer Menge von 2-10 Gew. 0/a enthält. 12.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler Soda und Weinsäure enthält, wobei die Weinsäuremenge 5-25 Gew. a/o der Summe aus Bentonit und Soda aus macht.

13. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler Trinatrium- phosphat allein oder in Kombination mit anderen Ab- binderegIern enthält. 14. Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Abbinderegler Fluoride enthält. 15.

Zusatzmittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es als Entspanner oberflächenak tive Mittel in einer Menge von höchstens 0,5 Gew. a/o enthält, wobei das Gew.-Verhältnis Alkali zu organi schem Erstspanner 50:1 bis 200:1 beträgt.

16. Verfahren nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vormischung aus Soda, Weinsäure und Erstspanner hergestellt und auf 8-10,u gemahlen wird, worauf die Vormischung dem Bentonit zugemischt und schliesslich die Flugasche zugesetzt wird. 17.

Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlung in. einer Schlag- kreuzmühle erfolgt. 18. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen in einer Gegenstrom mischanlage erfolgt.