CH646124A5

CH646124A5 - PLASTERING AND WALL MORTAR WITH EXTENDED SETTING TIME.

Info

Publication number: CH646124A5
Application number: CH61680A
Authority: CH
Inventors: Theodor Buerge; Eugen Bodenmann
Original assignee: Sika Ag
Priority date: 1980-01-25
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE3101104A1; FR2474479B1; FR2474479A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verputz- und Mauermörtel normengerechter Zusammensetzung, dessen Abbindezeit verlängert und beispielsweise so stark verzögert ist, dass er aus einem Transportbetonwerk auf die Baustelle geliefert werden kann und dort während ca. 2 Tagen verarbeitbar bleibt. The invention relates to a plaster and masonry mortar of a standard-compliant composition, the setting time of which is prolonged and, for example, delayed to such an extent that it can be delivered to the construction site from a ready-mixed concrete plant and can be processed there for about 2 days.

Für die Herstellung von Mörtel für Mauerwerk aus Backsteinen, Kalksandsteinen oder Zementformsteinen werden verschiedene Verfahren angewendet. Various methods are used to produce mortar for masonry from bricks, sand-lime bricks or cement-molded stones.

Beim traditionellen «Baustellenmörtel» wird der Mörtel auf der Baustelle fortlaufend mit einem kleinen Mischer hergestellt. Die Baustelle wird mit Sand, meist speziellem Mauersand, und Zement beliefert, dazu wird Wasser und gegebenenfalls ein Zusatzmittel zugegeben. With traditional «construction site mortar», the mortar is continuously produced on site with a small mixer. The construction site is supplied with sand, usually special wall sand, and cement, water and, if necessary, an additive is added.

Beim «Fertigmörtel» wird die Baustelle mit einem Fertiggemisch aus Sand und Zement und pulverförmigen Zusatzmitteln beliefert. Dies geschieht im Sack oder in Silos. Bei den Silos besteht die Möglichkeit, am Materialauslass einen Mischer anzubauen, wo das Wasser zugegeben und untermischt wird. Damit kann, wie beim Baustellenmörtel, Mörtel nach Bedarf hergestellt werden. Da das fertige Gemisch Bindemittel enthält, darf es beim Lagern nicht feucht werden. In the case of “ready-mixed mortar”, the construction site is supplied with a ready mix of sand and cement and powdery additives. This happens in the sack or in silos. With the silos, there is the option of installing a mixer at the material outlet, where the water is added and mixed in. As with construction site mortar, it can be used to produce mortar as required. Since the finished mixture contains binders, it must not become damp when stored.

Beim «Transportmörtel» wird die Baustelle mit dem in einem Betonwerk fertig gemischten Nassmörtel durch ein Transportfahrzeug beliefert. Da ein solcher Transport aber nur rentabel sein kann, wenn die Baustelle mit grösseren Mengen beliefert und ein Fahrzeug pro Transport mehrere Baustellen beliefern kann, ist es notwendig, diesen Mörtel durch abbindeverzögernde Zusatzmittel für eine Zeitdauer von bis zu 48 Stunden verarbeitbar zu halten. Die Herstellung eines solchen abbindeverzögerten Mörtels ist aus der Schweizer Patentschrift Nr. 601 129 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Mauermörtel wird als Abbindeverzögerer Melasse vorgeschlagen. Gleichzeitig wird dem Mörtel ein Luftporenbildner zugegeben, um dem Mörtel über lange Zeit eine gute und gleichbleibende Verarbeitbarkeit zu vermitteln. Es wird ferner beschrieben, dass dieser Mauermörtel trotz dem darin enthaltenen Abbindeverzögerer nach Verarbeitung sofort fest zu werden beginnt. In the case of "transport mortar", the construction site is supplied with the wet mortar mixed in a concrete plant by a transport vehicle. However, since such a transport can only be profitable if the construction site supplies large quantities and one vehicle can deliver to several construction sites per transport, it is necessary to keep this mortar processable for up to 48 hours by means of additives that delay the setting. The production of such a setting-delayed mortar is known from Swiss Patent No. 601 129. In the masonry mortar described there, molasses is proposed as a retarding agent. At the same time, an air-entraining agent is added to the mortar in order to impart good and constant workability to the mortar over a long period of time. It is also described that this masonry mortar begins to solidify immediately after processing, despite the setting retardant it contains.

Die Verzögerung des Abbindebeginns von Zement ist heute eine bekannte Technik. Die Verzögerungszeit ist hauptsächlich abhängig von der Dosierung des Verzögerers, von der Art des Verzögerers, von der Temperatur des Mörtels während der Verzögerungszeit und der Zementmarke, dazu von der Zementdosierung und dem Wasser/Zement-Wert. Bei Verputz- und Mauermörtel werden oft neben reinem Portlandzement auch gemischte Bindemittel verwendet, sogenannte verlängerte Mörtel, z..B. Portlandzement mit hydraulischem Kalk oder Flugasche. Delaying the start of cement setting is a well known technique today. The delay time is mainly dependent on the dosage of the retarder, the type of retarder, the temperature of the mortar during the delay time and the cement mark, as well as the cement dosage and the water / cement value. For plaster and masonry mortar, mixed binders are often used in addition to pure Portland cement, so-called extended mortar, e.g. Portland cement with hydraulic lime or fly ash.

Es ist ebenfalls bekannt, dass Abbindeverzögerer, welche Saccharose enthalten, wie z.B. Melasse, bei Überdosierungen zu unkontrollierbar langer Abbindeverzögerung führen können. Im Extremfall können Abbindeverzögerungen erreicht werden, die vier Wochen übersteigen. Die Verarbeitbarkeit und der verschobene Abbindebeginn ist jedoch nur für den Mörtel erwünscht, der sich im Arbeitsgefass des Maurers befindet. In der Fuge, als im vermauerten Zustand, ist ein möglichst wenig hinausgezögerter Erhärtungsverlauf wegen der erforderlichen Standfestigkeit von Wänden und Pfeilern aus Mauer- und Betonblocksteinen notwendig. Dies kann nur durch die Zugabe chemisch einwandfrei definierbarer Zusatzmittel gesteuert werden. It is also known that retarders containing sucrose, e.g. Molasses, can lead to uncontrollably long setting delays in case of overdoses. In extreme cases, delays in setting that exceed four weeks can be achieved. The workability and the shifted start of the setting is only desired for the mortar that is in the mason's working vessel. In the joint, as in the bricked-up state, the hardening process should be delayed as little as possible due to the required stability of walls and pillars made of masonry and concrete blocks. This can only be controlled by adding chemically perfectly definable additives.

Ein anderes Problem ist die Lagerstabilität und das Wasserrückhaltevermögen des Mörtels. Mit einem Luftporenbildner kann die Sedimentation und das Bluten, also die Trennung von Sand, Bindemittel und Wasser teilweise verhindert werden. Werden nun solche Mörtel für das Verbinden von Mauersteinen gebraucht, kann es trotzdem vorkommen, dass auf Grund des starken Saugfähigkeit der Mauersteine soviel Wasser aus dem Mörtel abgesaugt wird, dass ein einwandfreies Hydratisieren des Bindemittels nicht mehr möglich ist. Sobald der Wassergehalt des Mörtels unter den theoretischen Wert sinkt, welcher für die Hydratation des Bindemittels notwendig ist, spricht man von einem Verbrennen des Mörtels. Die Folgen daraus sind ungenügende Festigkeitsentwicklung und ungenügende Haftung. Ebenfalls stark beeinträchtigt wird die Wasserdichtigkeit dieser Mörtel. Solche Mauerwerksfugen werden über lange Zeit stark saugend bleiben und zu Undichtigkeiten im Bauwerk führen. Another problem is the storage stability and water retention of the mortar. With an air-entraining agent, sedimentation and bleeding, i.e. the separation of sand, binder and water, can be partially prevented. If such mortars are now used to connect bricks, it can still happen that due to the strong absorbency of the bricks, so much water is sucked out of the mortar that proper hydration of the binder is no longer possible. As soon as the water content of the mortar drops below the theoretical value, which is necessary for the hydration of the binder, one speaks of a burning of the mortar. The consequences of this are insufficient strength development and insufficient liability. The waterproofness of this mortar is also severely impaired. Such masonry joints will remain highly absorbent for a long time and lead to leaks in the building.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und eine kontrollierbare Abbindeverzögerung zu erreichen und die Nasskohärenz sowie den Wasserhaushalt im Mörtel zu steuern, um damit ein einwandfreies Hydratisieren des Bindemittels im Mauermörtel zu gewährleisten. Gleichzeitig soll durch Zusätze die Wasserdichtigkeit des Mörtels stark erhöht werden. Als Grundzusammensetzung für solche Mörtel können die Mörtel, wie sie in verschiedenen Normen beschrieben sind, verwendet werden, beispielsweise Zementmörtel C oder verlängerter Mörtel V gemäss SIA NORM 113 oder «Mörtelgruppe 2 und 3» gemäs DIN-NORM 1053. The invention is based on the object to overcome these disadvantages and to achieve a controllable setting delay and to control the wet coherence and the water balance in the mortar in order to ensure proper hydration of the binder in the masonry mortar. At the same time, the water resistance of the mortar is to be greatly increased by additives. The mortar as described in various standards can be used as the basic composition for such mortar, for example cement mortar C or extended mortar V according to SIA NORM 113 or "Mortar groups 2 and 3" according to DIN-NORM 1053.

Die Erfindung soll nun anhand einiger Beispiele erläutert werden: The invention will now be explained using a few examples:

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

646124 646124

Beispiel 1 example 1

Ein Mörtel aus 38,2 kg Portlandzement, 153 kg Sand der Korngrösse 0-6 mm und 15,3 kg Steinmehl wird mit 23,385 kg Wasser vermischt und mit 0,382 kg eines Zusatzmittels aufbereitet. Das Zusatzmittel besteht aus 20% Na-triumhexametaphosphat und 20% Natriumglukonat als Abbindeverzögerer sowie 4% eines Luftporenbildners gelöst in 50% Wasser. Dieses Zusatzmittel, welches mit einem Prozent auf das Zementgewicht gerechnet dosiert wurde, gab eine Abbindeverzögerung von rund 50 Stunden bei 20 °C. A mortar made of 38.2 kg Portland cement, 153 kg sand with a grain size of 0-6 mm and 15.3 kg stone powder is mixed with 23.385 kg water and prepared with 0.382 kg of an additive. The additive consists of 20% sodium hexametaphosphate and 20% sodium gluconate as a retarding agent and 4% of an air entrainer dissolved in 50% water. This additive, which was added at one percent to the cement weight, gave a setting delay of around 50 hours at 20 ° C.

Beispiel 2 Example 2

Zu einem Mörtel bestehend aus 9,2 kg Portlandzement, 23 kg hydraulischem Kalk, 161 kg Sand der Korngrösse 0-6 mm sowie 16,1 kg Steinmehl werden 25 kg Wasser zugesetzt. Dieser Mörtel wird mit 0,323 kg eines flüssigen Zusatzmittels der folgenden Zusammensetzung gemischt: 40% einer teilweise hydrolysierten Stärke, zum Beispiel zusammengesetzt aus 20% Mono-, 15% Di-, 12% Tri- und 53% höheren Sacchariden, 20% Pottasche, 10% eines Celluloseäthers und 5% eines Luftporenbildners in 25% Wasser. Die hohe Salzkonzentration verhindert ein Anquellen des Celluloseäthers. Das Zusatzmittel liegt deshalb als Dispersion vor. Dieses Zusatzmittel mit einer Dosierung von 1 %, gerechnet auf den Anteil an hydraulischem Bindemittel, ergab eine Abbindeverzögerung bei 20 °C von rund 45 Stunden. Durch den Luftporenbildner enthält der Mörtel eine Luftporenmenge nach dem Mischen von ca. 20%. Der Celluloseäther seinerseits bewirkt eine sehr gute Verarbeitbarkeit und ein genügend grosses Wasserrückhaltevermögen, damit der Mörtel nicht sedimentiert und auch unter saugenden Bedingungen noch normal hydratisieren kann. 25 kg of water are added to a mortar consisting of 9.2 kg of Portland cement, 23 kg of hydraulic lime, 161 kg of sand with a grain size of 0-6 mm and 16.1 kg of stone powder. This mortar is mixed with 0.323 kg of a liquid additive of the following composition: 40% of a partially hydrolyzed starch, for example composed of 20% mono-, 15% di-, 12% tri- and 53% higher saccharides, 20% potash, 10 % of a cellulose ether and 5% of an air entraining agent in 25% water. The high salt concentration prevents the cellulose ether from swelling. The additive is therefore available as a dispersion. This additive with a dosage of 1%, calculated on the proportion of hydraulic binder, resulted in a setting delay of around 45 hours at 20 ° C. Due to the air entraining agent, the mortar contains an air void amount after mixing of approx. 20%. The cellulose ether, on the other hand, ensures very good workability and sufficient water retention capacity so that the mortar does not sediment and can still hydrate normally even under absorbent conditions.

Beispiel 3 Example 3

Ein Mörtel gemäss der Zusammensetzung unter Beispiel 1 wird mit einem wässrigen Zusatzmittel folgender Zusammensetzung vermischt: 15% Natriumheptoglukonat, 20% 5 Tetrakaliumpyrophosphat, 10% eines Celluloseäthers, 10% eines Alkali- oder Aminsalzes einer Fettsäure sowie 4% eines Luftporenbildners, Rest Wasser. Dieses Zusatzmittel wird mit 1 %, gerechnet auf den Bindemittelgehalt des Mörtels, dosiert. Es resultiert ein Mörtel mit einer Abbindeverzö-io gerung von 48 Stunden bei 20 °C. Der Luftporengehalt des Mörtels beträgt 22%. Durch den Zusatz von Celluloseäther wird eine sehr gute Thixotropie des Mörtels erreicht. Die Nasskohärenz ist so gut, dass dieser Mörtel ebenfalls zu Verputzzwecken verwendet werden kann. Durch den Zusatz von 15 Salzen von Fettsäuren oder einer Aminverbindung von Fettsäuren wird der erhärtete Mörtel hydrophob und dadurch eine ausserordentliche Wasserdichtigkeit erreicht. Dieser Mörtel eignet sich besonders zum Verbinden von Mauersteinen bei Sichtmauerwerk. A mortar according to the composition in Example 1 is mixed with an aqueous additive of the following composition: 15% sodium heptogluconate, 20% 5 tetrapotassium pyrophosphate, 10% of a cellulose ether, 10% of an alkali or amine salt of a fatty acid and 4% of an air entraining agent, the rest being water. This additive is dosed with 1%, calculated on the binder content of the mortar. The result is a mortar with a setting delay of 48 hours at 20 ° C. The air pore content of the mortar is 22%. A very good thixotropy of the mortar is achieved by adding cellulose ether. The wet coherence is so good that this mortar can also be used for plastering purposes. By adding 15 salts of fatty acids or an amine compound of fatty acids, the hardened mortar becomes hydrophobic and therefore extremely watertight. This mortar is particularly suitable for connecting bricks in exposed masonry.

20 Die in den Beispielen erwähnten Celluloseäther können zum Beispiel Methyl-, Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropyl-äther sein. Als Luftporenbildner eignen sich zum Beispiel äthoxylierte Alkylphenole oder sulfatierte Fettalkohole. Geeignete Alkali- oder Aminsalze einer Fettsäure sind zum Bei-25 spiel Natriumoleat oder Triäthanolaminstearat. 20 The cellulose ethers mentioned in the examples can be, for example, methyl, hydroxyethyl or hydroxypropyl ether. Suitable air entraining agents are, for example, ethoxylated alkylphenols or sulfated fatty alcohols. Suitable alkali or amine salts of a fatty acid are, for example, sodium oleate or triethanolamine stearate.

Alle beschriebenen Mörtel erreichen nach dem Aushärten Festigkeiten, die weit über den Minimalanforderungen, wie sie in den Normen verankert sind, liegen. Die Frostbeständigkeit dieser Mörtel ist durch die eingeführten Mikro-30 poren äusserst hoch. After hardening, all of the mortars described achieve strengths that are far above the minimum requirements that are anchored in the standards. The frost resistance of this mortar is extremely high due to the introduced micro-30 pores.

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

Claims

646 124 PATENT CLAIMS

1. Plastering and masonry mortar of standard-compliant composition, characterized in that it is modified with an additive containing retarding agent for the hydraulic binder and an air-entraining agent in such a way that it has an extended processing time, but hardens quickly after use, the additive in is present in such quantities that the mortar contains 0.1 to 2.5% by weight of retarding agent and 0.01 to 0.5% by weight of air-entraining agent, in each case calculated on the content of hydraulic binder.

2. Plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that the setting-delaying part consists of condensed phosphates such as pyrophosphates, poly-phosphates or hexametaphosphates.

3. plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that the setting retarding portion consists of salts of polyhydroxycarboxylic acids such as gluconic acid or heptonic acid.

4. plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that the setting-delaying portion consists of combinations of condensed phosphates and salts of polyhydroxycarboxylic acids.

5. plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that the setting-delaying portion consists of partially or completely hydrolyzed starch.

6. plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that it further contains up to 0.75% of a swellable cellulose ether in finely dispersed form.

7. plastering and masonry mortar according to claim 1, characterized in that it further contains up to 0.5% alkali or amine salts of fatty acids.