CH653660A5 - Zweikomponenten-zementsystem und verfahren zum auftragen von betonueberzuegen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweikomponenten-Zementsystem und ein Verfahren zu dessen Anwendung und bezieht sich insbesondere auf eine Zweikomponenten-Zementzusammensetzung und ein Verfahren zur Anwendung dieser Zementzusammensetzung, wobei das Zweikomponenten-Zementsystem einen ersten und einen zweiten Bestandteil umfasst, die vermischt und auf Gegenstände, wie Wände oder Decken, gesprüht werden und auf diese Weise auf die Gegenstände aufgetragen und dort ausgehärtet werden.

Bisher hat man Zementzusammensetzungen ohne Anwendung eines Formrahmens auf Wände oder dazu senkrechte Ebenen aufgetragen, indem man eine konventionelle Blas- oder Sprühmethode angewendet hat. Diese bekannte Methode hat den Vorteil, dass eine Zementmischung wirtschaftlich innerhalb kurzer Arbeitszeit auf einen gewünschten Gegenstand aufgetragen werden kann. Zu den auf diesem Fachgebiet allgemein angewendeten bekannten Sprüh-Auftragsmethoden gehören das Trockenverfahren, Nassverfahren und Halbnassverfahren sowie darüber hinaus das sogenannte SEC-Sprühverfahren (Sprühverfahren unter Verwendung von mit Zement umhülltem Sand). Bei den bekannten Trockenverfahren werden Wasser und ein im trockenen Zustand gemischtes Material gesondert einer Sprühdüse zugeführt, wo sie vermischt werden, und auf einen Gegenstand, auf den sie aufgetragen werden sollen, gesprüht. Das im trockenen Zustand gemischte Material ist im allgemeinen ein Gemisch, welches einen Zement, einen Zuschlagstoff und ein pulverförmiges Härtungsmittel bzw. einen pulverförmi-gen Abbindebeschleuniger enthält. Bei dem bekannten Nassverfahren werden Wasser, ein Zement und ein Zuschlagstoff in einem genau abgemessenen Verhältnis vermischt und der Sprühdüse zugeführt, wo sie mit einem pulverförmigen Abbindebeschleuniger vermischt werden, der gesondert durch eine andere Leitung bzw. einen anderen Schlauch zugeführt wird. Das Halbnassverfahren ist ein Verfahren, welches die Nachteile des Nassverfahrens und des Trockenverfahrens ausschalten soll und das durch Verbesserung des Trockenverfahrens entwickelt wurde. Bei diesem Verfahren wird Wasser mit den festen Bestandteilen vermischt, bevor diese die Düse erreichen, was im allgemeinen an einer Stelle, die etwa 4 m vor der Düse liegt, erfolgt. Dabei werden die festen Bestandteile gemischt und geknetet, so dass ein gleichförmiger Beton gebildet wird, während sie der Düse zugeleitet werden. Andererseits stellt das SEC-Sprühverfahren ein Verfahren dar, bei dem ein Gemisch aus einem

Zementmörtelsystem, das unter Druck zugeleitet wird und aus einer Zementpaste besteht, in der Sandteilchen mit Zement mit einem kleinen Wasser/Zement-Verhältnis bedeckt sind, und einem System, das aus einem trockenen Zuschlagstoff und einem pulverförmigen Abbindebeschleuniger besteht, versprüht wird, wobei das Gemisch in einem Mischrohr, das in der Nähe der Düse und stromaufwärts zu dieser gelegen ist, gebildet wird und dann durch die Düse auf den Gegenstand gesprüht wird.

Ein Nachteil des bekannten Trockenverfahrens besteht darin, dass feine Teilchen des Zements und/oder Zuschlagstoffes dazu neigen, versprüht zu werden und Staubbildung zu verursachen oder zur verstärkten Schlammbildung zu führen, weil die im trockenen Zustand vermischten Materialien an der Düse direkt mit Wasser in Berührung kommen oder mit Wasser vermischt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Qualität des Zementgemisches zu Schwankungen neigt, so dass ungleichmässige Gemische gebildet werden, da die Menge des an der Düse zugemischten Wassers nach der Erfahrung oder dem Gutdünken des Bedienungspersonals bestimmt wird.

Das bekannte Halbnassverfahren ist darin nachteilig, dass die Zugabe des Wassers durch die Geschicklichkeit oder das Wissen des Betriebspersonals bestimmt wird, wenn auch im Vergleich mit dem bekannten Trockenverfahren die Bildung von Staub vermindert ist, da das Wasser mit den festen Bestandteilen an einer Stelle vermischt wird, die in einem gewissen Abstand von der Düse angeordnet ist.

Das Nassverfahren und das SEC-Verfahren haben im Vergleich mit dem Trockenverfahren und dem Halbnassverfahren den Vorteil, dass ein geringeres Staubvolumen erzeugt wird, da die Zementmischungen in einem besser kontrollierbaren nassen Zustand transportiert werden. Selbst unter diesen Bedingungen müssen jedoch die Arbeiter während des Betriebs zum Schutz Staubmasken tragen.

Ein weiterer Nachteil, der den bekannten Verfahren gemeinsam ist, besteht darin, dass das pulverförmige Härtungsmittel bzw. der pulverförmige Härtungsbeschleuniger, der in den bei den bekannten Sprühverfahren eingesetzten Gemischen vorliegt, eine grosse Menge Natriumaluminat enthält, das einen stark reizenden Geruch verurusacht und hohe Alkalinität besitzt und daher zu unerwünschten Schädigungen der Haut und/oder Schleimhäute der Arbeiter führt, wenn die Gemische während des Sprühvorgangs verstäubt werden. Darüber hinaus zeigen die bekannten Gemische zur Anwendung durch Sprühbeschichten noch den weiteren Nachteil einer geringen Druckfestigkeit von nur etwa 100 bar (100 kg/cm2) nach ltägiger Alterung und auch nur von etwa 300 bar (300 kg/cm2), nachdem sie während langer Zeit gealtert wurden, obwohl sofortige Hydratisierungsreaktionen zwischen den Zementen und Wasser bereits in einer frühen Stufe stattfinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zweikomponenten-Zementsystem und ein Verfahren zu dessen Anwendung zur Verfügung zu stellen, wobei die Zementmischung ein ausserordentlich niederes Wasser/Zement-Verhältnis aufweist und die Viskosität dieser Mischung an der Stelle, an der sie versprüht wird, sehr rasch erhöht werden kann. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zweikomponenten-Zement-system und ein Verfahren zu dessen Anwendung zu schaffen, bei dessen Verwendung die Schwierigkeit der Staubbildung beseitigt werden kann.

Erfindungsgemäss soll ein Zweikomponenten-Zementsy-stem, das fest an der zu besprühenden Oberfläche haftet, sowie ein Verfahren zu dessen Anwendung geschaffen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es ausserdem, ein Zweikompo-nenten-Zementsystem und ein Verfahren zu dessen Anwendung zugänglich zu machen, das ermöglicht, dass die nachteilige Sprühschlammbildung bei dem Sprühvorgang vermieden werden kann und somit die Gefahr der Reizung oder Entzündung

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der Haut oder Schleimhaut des Betriebspersonals beseitigt wird und ein sicherer Betrieb gewährleistet wird.

Es ist ausserdem Aufgabe der Erfindung, ein Zweikompo-nenten-Zementsystem und ein Verfahren zu dessen Anwendung zur Verfügung zu stellen, durch das Betonüberzüge mit hoher Festigkeit gebildet werden können.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch den nachstehend beschriebenen Erfindungsgegenstand gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zweikomponenten-Ze-mentsystem, enthaltend einen ersten Bestandteil, der 100 Gew.-Teile eines Zements und 0,13 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf den Feststoffgehalt, eines wirksamen Mittels zur Verminderung des Wassergehalts auf Polyalkylarylsulfonsäure-Basis aus der Gruppe der Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensa-tionsprodukte, Methylnaphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Anthracensulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, deren Modifizierungsprodukte und deren Gemische, umfasst, und einen zweiten Bestandteil, der 0,00005 bis 0,10 Gew.-Teile, bezogen auf den Feststoffgehalt, Polyethylenoxyd, enthält.

Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Anwendung dieses Zweikomponenten-Zementsystems zur Verfügung gestellt, bei dem der erste Bestandteil und der zweite Bestandteil durch gesonderte Leitungen einer Sprühdüse zugeführt werden und an dieser Düse vermischt werden und durch die Düse auf gewünschte Gegenstände aufgesprüht werden.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Das erfindungsgemässe Zweikomponenten-Zementsystem enthält einen ersten Bestandteil, der 100 Gew.-Teile eines Zements und 0,13 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,15 bis 2 Gew.-Teile und insbesondere 0,25 bis 0,8 Gew.-Teile eines wirksamen Mittels zur Verminderung des Wassergehalts auf der Basis von Polyalkylarylsulfonsäuren umfasst, wobei der Anteil des Mittels zur Verminderung des Wasergehalts auf Feststoffbasis angegeben ist.

Wenn der Gehalt des vorstehend definierten Mittels zur Verminderung des Wassergehalts weniger als 0,13 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Zements, beträgt, kann ein rascher Viskositätsanstieg der versprühten Mischung nicht verwirklicht werden, wodurch ein Herablaufen oder Abschälen des ausgesprühten Überzugs verursacht wird. Wenn im Gegenteil der Gehalt des Mittels zu Verminderung des Wassergehalts auf einen Wert von mehr als 10 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Zements, erhöht wird, ist kein merklicher Viskositätsanstieg mehr zu erwarten, es wird jedoch ein übermässiger Anstieg der Kosten verursacht.

Zu Beispielen für Zemente, die in dem ersten Bestandteil des erfindungsgemässen Gemisches vorliegen, gehören normaler Portlandzement, hochfrühfester Portlandzement, super-schnell-härtender Portlandzement, Mitteltemperatur-Portlandzement, Niedertemperatur-Portlandzement, sulfatfester Portlandzement, Portlandzement mit hohem Eisenoxidgehalt, weisser Portlandzement, Hochofenzement, Quarzzement und Kolloidzement.

Das in dem ersten Bestandteil vorliegende wirksame Wasser-Verminderungsmittel auf Polyalkylarylsulfonsäure-Basis ist eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe der Naphthalin-sulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Methyl-naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Anthracensulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und deren Modifizierungsprodukte. Zu diesen Modifizierungsprodukten gehören Verbindungen, die mit bekannten Modifiziermitteln modifiziert sind, wie mit Ligninsulfonsäure und Nitriten, beispielsweise Natriumnitrit und Kaliumnitrit. Das vorstehend erläuterte, in dem erfindungsgemässen Zementsystem vorliegende wirksame Mittel zur Verminderung des Wassergehalts hat eine Zusammensetzung, die völlig verschieden von der eines üblicherwiese verwendeten Wasserverminderungsmittels oder luftporenbildenden Wasserverminderungsmittels ist, und das erfindungsgemässe Mittel ist im Hinblick auf die Funktion der Wasserverminderung verbessert und gleichzeitig sind nachteilige Nebenwirkungen, wie verlangsamte Abbin-dung und Lufteinschluss-Eigenschaften, auf ein Mindestmass unterdrückt. Es kann daher in einem erhöhten Mischungsanteil zugemischt werden, so dass eine Verminderung des Wasseranteils bis zu 20 bis 30% erreicht wird, mit der Wirkung, dass das Verhältnis von Wasser zu Zement in der erfindungsgemässen Zementmischung 40% oder weniger betragen kann und ein Überzug mit hoher Druckfestigkeit gebildet wird. Das wirksame Mittel zur Verminderung des Wassergehalts kann entweder in flüssiger Form oder in Pulverform eingesetzt werden.

Das erfindungsgemässe Zweikomponenten-Zementsystem enthält einen zweiten Bestandteil, der 0,00005 bis 0,10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,01 bis 0,10 Gew.-Teile, berechnet als Feststoffgehalt, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Zements in dem ersten Bestandteil, eines Polyethylenoxids umfasst. Eine Zusammensetzung, die weniger als 0,00005 Gew.-Teile des Polyethylenoxids enthält, zeigt keinen zufriedenstellenden Anstieg der Viskosität und verursacht ein Herablaufen oder Abschälen, wenn sie zur Bildung eines Überzugs aufgesprüht wird. Eine Zusammensetzung, die im Gegenteil das Polyethylenoxid in einer Menge von mehr als 10 Gew.-Teilen enthält, neigt zu einer zu starken Erhöhung der Viskosität, um einen stabilen Vorgang des Auftragens durch Sprühen zu gewährleisten.

Wenn das erfindungsgemässe Zementgemisch mit Hilfe des Nassverfahrens angewendet wird, können dem zweiten Bestandteil zusätzlich zu dem Polyethylenoxid vorher 3 bis 40 Gew.-Teile, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-Teile, eines Härtungsbeschleunigers zugemischt werden, wobei die Menge des Härtungsbeschleunigers auf 100 Gew.-Teile des in dem ersten Bestandteil enthaltenen Zements bezogen ist. Der Härtungsbeschleuniger kann jedoch dem zweiten Bestandteil unmittelbar vor der Anwendung zugemischt werden, wie nachstehend ausführlicher beschrieben werden soll.

Wenn andererseits die erfindungsgemässe Zementmischung mit Hilfe des Trockenverfahrens angewendet werden soll, kann der zusätzliche Härtungsbeschleuniger entweder in dem ersten oder in dem zweiten Bestandteil vorhanden sein. Dies ist möglich, weil in dem ersten Bestandteil praktisch kein Wasser vorliegt, wenn das Gemisch mit Hilfe des Trockenverfahrens zur Anwendung gebracht wird, so dass der in dem ersten Bestandteil vorliegende Zement keine Hydratationsreaktion startet, selbst wenn der Härtungsbeschleuniger dem ersten Bestandteil zugemischt ist. Wenn jedoch das erfindungsgemässe Zementsystem mit Hilfe des Nassverfahrens angewendet wird, darf dem ersten Bestandteil kein zusätzlicher Härtungsbeschleuniger zugesetzt werden, da sonst das in dem ersten Bestandteil vorhandene Wasser unter der Wirkung des Härtungsbeschleunigers eine rasche Hydratationsreaktion des Zements starten würde. Der Härtungsbeschleuniger, der als zusätzliche Komponente der erfindungsgemässen Zusammensetzung zugemischt werden kann, umfasst rasch härtende Zementmineralien, wie beispielsweise Bauxit und/oder Calciumsulfate und/oder Kalk als Hauptbestandteile und Zemente, die Calciumchlorid als Hauptbestandteil enthalten. Wenn das erfindungsgemässe Zementsystem nach dem Trockenverfahren angewendet wird, können als zusätzlicher Härtungsbeschleuniger rasch abbindender (geregelt abbindender) Zement und/oder Aluminiumoxidzement eingesetzt werden.

Nach der bekannten Verfahrensweise, die auf diesem Fachgebiet üblicherweise angewendet wird, wird der Zementmischung ein bekanntes Härtungsmittel bzw. ein bekannter Härtungsbeschleuniger zugesetzt, um der Mischung rasche Abbindefähigkeit zu verleihen und auf diese Weise einen durch Sprühen aufgebrachten Überzug mit geeigneter Frühfestigkeit zu

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erzeugen. Die bekannten Härtungs- bzw. Abbindebeschleuniger haben jedoch den Nachteil, dass sie häufig einen beissenden Geruch ausströmen oder dazu neigen, Entzündungen der Haut und/oder Schleimhaut des Betriebspersonals zu verursachen. Im Bestreben, die vorstehend erläuterten nachteiligen Wirkungen der bekannten Härtungsmittel zu beseitigen, wurde gefunden, dass die oben erwähnten Härtungsbeschleuniger an ihrer Stelle angewendet werden können. Wenn einer oder mehr der genannten Härtungsbeschleuniger für sich angewendet wird, bildet die resultierende Mischung nicht augenblicklich ein Gel, sondern benötigt einige Minuten zur Gelbildung. Dies ist ein schwerwiegender Nachteil, insbesondere dann, wenn die Zementmischung als Überzugsmischung verwendet wird, die durch Sprühbeschichten auf Wände oder Decken aufgetragen werden soll. Um den vorstehend erwähnten Nachteil auszu-schliessen, wurde die erfindungsgemässe Zusammensetzung entwickelt, die hier ausführlich beschrieben und in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, und die ein Polyethylenoxid enthält, welches die zur Gelierung erforderliche Zeit verkürzt und aufgrund der Koagulationswirkung des Polyethylenoxids ein Herablaufen oder Abschälen des gebildeten Überzugs verhindert. Wenn darüber hinaus eines der vorstehend erwähnten und in den Patentansprüchen definierten rasch härtenden Zementmineralien ausgewählt und als Härtungsbeschleuniger verwendet wird, besteht nicht die Gefahr, dass die Zementmischung störende Gerüche abgibt oder eine Entzündung der Haut öder Schleimhäute des Betriebspersonals verursacht, da die rasch härtenden Zementmineralien ähnliche und gleichwertige Zusammensetzungen wie Zemente haben. Darüber hinaus verursacht das in dem erfindungsgemässen System vorliegende Polyethylenoxid zusätzlich zu der Erhöhung der Viskosität die" vorteilhafte Wirkung, dass der kinetische Reibungskoeffizient des durch die Zuführungsleitungen strömenden flüssigen Bestandteils vermindert wird.

Wenn das erfindungsgemässe Zweikomponenten-Zementsystem durch Sprühen mit Hilfe des Trockenverfahrens angewendet wird, wird der erste Bestandteil mit feinen und groben Zuschlagstoffen vermischt und anschliessend mit Hilfe einer Mischvorrichtung innig gemischt. Wenn das Zementsystem mit Hilfe des Nassverfahrens verarbeitet wird, wird Wasser zugesetzt. Es entspricht allgemeiner Praxis, dem Gemisch, welches 100 Gew.-Teile Zement enthält, 40 bis 60 Gew.-Teile Wasser und 400 bis 600 Gew.-Teile des Zuschlagstoffes zugegeben, wenn auch dieses Mischungsverhältnis nicht kritisch ist.

Die Mischung wird durch ein Rohr oder eine Leitung einer Sprühdüse zugeleitet. Der zweite Bestandteil wird zugesetzt und mit Wasser vermischt. Es entspricht allgemeiner Praxis, 30 bis 45 Gew.-Teile Wasser zu der Mischung, die 100 Gew.-Teile Zement enthält, zuzufügen, wenn auch die Menge nicht speziell auf dieses Mischungsverhältnis beschränkt ist. Bei dem Nassverfahren, bei dem ein zweiter Bestandteil eingesetzt wird, der nicht vorher mit einem Härtungsbeschleuniger versetzt wurde, wird dem zweiten Bestandteil ein Härtungsbeschleuniger, wie er erfindungsgemäss definiert wurde, zugesetzt und mit diesem vermischt. Bei dem Trockenverfahren kann der Härtungsbeschleuniger dem ersten Bestandteil oder dem zweiten Bestandteil zugesetzt und in diesen eingemischt werden. Die aus dem zweiten Bestandteil bestehende Mischung wird durch ein gesondertes Rohr oder eine gesonderte Leitung zu der Sprühdüse geleitet, wo sie mit dem aus dem ersten Bestandteil bestehenden Gemisch vermischt wird. Nach dem Vermischen des ersten und des zweiten Bestandteils erhöht sich die Viskosität der gebildeten Zementpaste rasch durch die Koagulationswirkung des Polyethylenoxids, wobei die feinen Teilchen von Zement und Zuschlagstoffen in der Zementpaste durch die viskositätserhö-hende und koagulative Wirkung des Polyethylenoxids eingefangen und zurückgehalten werden, so dass ein Verstreuen von feinen Teilchen, das sonst durch den pneumatischen Förderprozess verursacht wird, unterdrückt wird. Durch Anwendung des erfindungsgemässen Zementsystems wird daher die in der Arbeitsumgebung verursachte Staubmenge beträchtlich vermindert und somit die Umgebung des Arbeitsplatzes verbessert, ferner wird die Menge des Schlammes der versprühten Mischung merklich vermindert und das Herablaufen und Abschälen des Überzugs vermieden. Wenn eines der vorstehend beschriebenen rasch härtenden Zementmineralien, das auch in den Patentansprüchen definiert ist, ausgewählt und als Schnellhärtungsmittel bzw. Härtungsbeschleuniger eingesetzt wird, enthält die gebildete Zementmischung keinerlei für den Menschen schädliches Material und entwickelt trotzdem eine geeignete Festigkeit, sofort nachdem sie versprüht wurde, aufgrund der Schnellhär-tungsfunktion des Härtungsbeschleunigers, so dass ein Betonüberzug mit hoher Druckfestigkeit innerhalb kurzer Zeit gebildet werden kann. Ausserdem wird die Qualität des unter Verwendung des erfindungsgemässen Zementsystems aufgetragenen Betonüberzugs durch Ungeschicklichkeit oder unzureichende Ausbildung des Betriebspersonals nicht beeinträchtigt, weil alle Bestandteile, einschliesslich Wasser, zum Zeitpunkt des Sprühvorgangs bereits in einem vorbestimmten Mengenverhältnis vermischt sind.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele ausführlicher beschrieben.

Beispiel 1

Materialien für eine Zementzusammensetzung gemäss der Erfindung wurden in dem in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Verhältnis hergestellt. Diese Materialien sind mit 100 g normalem Portlandzement zu vermischen. Ein Naphthalin-sulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, das von der Kao Soap Co., Ltd. unter der Handelsbezeichnung «Mighty 100» vertrieben wird, wurde als wirksames Mittel zur Verminderung des Wassergehaltes eingesetzt. Der verwendete Härtungsbeschleuniger war «DENKA ES» (Warenzeichen, Produkt der Denki Kagaku Kogyo K.K.), das Bauxit, Calciumsulfate und Kalk als Hauptbestandteile enthält. Diese Materialien und Polyethylenoxid wurden in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen vorbereitet. Dann wurden der Zement, das Mittel zur Verminderung des Wassergehalts und Wasser in einem ersten Pappbecher miteinander vermischt. Auf diese Weise wurden drei Becher mit dem ersten Bestandteil vorbereitet. Gesondert davon wurden drei Pappbecher mit einem zweiten Bestandteil vorbereitet, in denen ein Gemisch aus den Härtungsbeschleuniger, Polyethylenoxid und Wasser, ein Gemisch aus Polyethylenoxid und Wasser bzw. ein Gemisch aus dem Härtungsbeschleuniger und Wasser miteinander vermischt wurden.

Jedes der in den Pappbechern mit dem zweiten Anteil enthaltenen Gemische wurde zu jeweils einem der ersten Pappbecher zugegeben, wonach der Inhalt des ersten und des zweiten Bechers durch Umgiessen des ersten Bechers in den zweiten Becher und anschliessendes Überführen aus dem zweiten Becher wieder in den ersten Becher gemischt wurde. Das abwechselnde Umgiessen zwischen dem ersten und dem zweiten Becher wurde solange wiederholt, bis die Mischung viskos wurde. Der Zeitpunkt, zu dem die Mischung viskos wurde, wurde als Zeit der beginnenden Entwicklung der Viskosität festgehalten, und der Zeitpunkt, zu dem das Gemisch eine solche Viskosität erreichte, dass es nicht mehr aus einem der Becher ausfliessen konnte, wurde als die Zeit festgehalten, die erforderlich ist, bis der gebildete Überzug nicht mehr herabfliesst. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammenge-fasst.

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TABELLE 1

verwendeter Zement

W/Z (%)

Wasser-Verminde-rungsmittel

Menge des Wasserverminderungsmittels (g)

Mittel zur Erhöhung der Viskosität

Menge des Mittels zur Erhöhung Viskosität (g)

Härtungs- nur beschleuniger Wasser +

Wasser zugesetzte Menge in ml

0,000048 15

0,000055 15

0,02 15

0,02 20

0,03 15

normaler 0,03 20

Portland- Polyethylen- 0,97 5

zement 34 Mighty 100 0,8 oxid 0,12 5

0,02 — 8,3

0,02 — 11,0

0,03 — 8,3

0,03 — 11,0

15 20

erforderliche Zeit zum Beginn der Entwicklung der Viskosität erforderliche Zeit bis der Überzug nicht mehr herabfliesst

Bemerkungen

20 20 20 20

40 50 40 40

Zement Wasser WRA*

PEO***

Wasser

Anmerkungen: WRA*

(sec)

(sec)

RH** =

60 34

65 43

Zement Wasser

PEO*** =

5

10

WRA*

Temperatur

5

10

+

18,5°C

2 2

5 5

RH** PEO***

1

2

Wasser

Temperatur

—

—

9,5°C

Mittel zur Verminderung des Wassergehalts

Härtungsbeschleuniger

Polyethylenoxid

60 45

65 50

Zement Wasser WRA*

+

RH**

Wasser

Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, liegt bei Verwendung von Gemischen, die kein Polyethylenoxid enthalten und die nur aus den Härtungsbeschleunigern und Wasser bestehen, sowohl die Zeit für den Beginn der Entwicklung der Viskosität, als auch die Zeit, die erforderlich ist, dass der Überzug nicht mehr herabläuft, im Bereich von 45 bis 65 Sekunden. In allen Fällen, in denen Gemische aus Polyethylenoxid und Wasser zugesetzt werden, werden die erhaltenen Gemische beträchtlich früher viskos, als die Gemische, denen nur Härtungsbeschleuniger und Wasser zugesetzt wurden. Die Ergebnisse, welche für die Zeit des Beginns der Entwicklung der Viskosität und die Zeit erhalten wurden, die erforderlich ist, bis die Überzugsschicht nicht mehr herabfliesst, sind in Tabelle 1 gezeigt. Aus Tabelle 1 ist ausserdem ersichtlich, dass bei Mischungen, in denen Gemische aus Polyethylenoxid, Härtungsbeschleuniger und Wasser vorliegen, sowohl die Zeit für die beginnende Entwicklung der Viskosität, als auch die Zeit, die erforderlich ist, dass der Überzug 60 nicht mehr herabfliesst, merklich verkürzt sind, wodurch die praktische Anwendbarkeit der Zement-Systeme verbessert ist. Das Ergebnis, das bei Zugabe von 0,000048 g des die Viskosität erhöhenden Mittels erzielt wird, zeigt, dass die Zeit bis zur beginnenden Entwicklung der Viskosität auf 60 Sekunden verlän-65 gert ist, was für die praktische Anwendung zu lang ist, und das Ergebnis, das bei Zugabe von 0,12 g des die Viskosität erhöhenden Mittels erzielt wird, zeigt, dass die Viskosität dieser Mischung zu rasch erhöht wurde, so dass es unmöglich wird, den

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ersten und den zweiten Bestandteil gleichförmig miteinander zu vermischen.

Vergleichsbeispiel 1

Die in Beispiel 1 beschriebene allgemeine Verfahrensweise wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass 0,12 g des gleichen Mittels zur Verminderung des Wasseranteils, 0,03 g des gleichen die Viskosität erhöhenden Mittels und 15 g eines Härtungsbeschleunigers (wasserhaltig) verwendet wurden. Der Zeitpunkt der beginnenden Entwicklung der Viskosität der gebildeten Mischung betrug 58 Sekunden und die Zeit, die erforderlich war, bis der Überzug nicht mehr herablief, betrug 68 Sekunden.

Vergleichbeispiel 2 Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass die zugesetzte Menge des Mittels zur Verminderung des Wasseranteils in 11 g abgeändert wurde, wobei die zugesetzten Mengen des die Viskosität erhöhenden Mittels 0,03 g und des (wasserhaltigen) Härtungsbeschleunigers 15 g betrugen. Die Zeit bis zur beginnenden Entwicklung der Viskosität betrug 2 Sekuden und die Zeit, die erforderlich war, bis die Überzugsmasse nicht mehr herablief, betrug 5 Sekunden.

Beispiel 2

Als erster Bestandteil wurde ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines normalen Portlandzements, 0,5 Gew.-Teil eines mit Ligninsulfonsäure modifizierten Naphthalinsulfonsäure-Form-aldehyd-Kondensationsprodukts (Handelsname «SAMFLO F-B», Produkt der SANFLO Co., Ltd.) als wirksames die Wassermenge verminderndes Mittel und 35 Gew.-Teilen Wasser hergestellt. Der zweite Bestandteil war ein Gemisch aus 0,03 Gew.-Teil Polyethylenoxid, 15 Gew.-Teilen eines Härtungsbeschleunigers, der unter der Handelsbezeichnung «DENKA ES» im Handel erhältlich ist, und 10 Gew.-Teilen Wasser. Der erste und der zweite Bestandteil wurden getrennt durch gesonderte Leitungen einer Sprühdüse zugeleitet, wo sie vermischt wurden, und das Gemisch wurde auf eine Platte aufgesprüht, aus der dann Proben mit den Abmessungen 5 cm 0 x 10 cm herausgeschnitten wurden. Diese Proben wurden der Prüfung der Druckfestigkeit gemäss der Methode JIS-A 1108 (nach dem japanischen Industriestandard) unterworfen. Die Druckfestigkeit nach lstündiger Alterung betrug 20 bar (kg/cm2), nach 5stündiger Alterung 30 bar (kg/cm2), nach ltägiger Alterung 200 bar (kg/cm2) und nach 28tägiger Alterung 400 bar (kg/cm2).

Beispiel 3

Ein erster Bestandteil wurde durch Trockenmischen von 100 Gew.-Teilen eines normalen Portlandzements, 328 Gew.-Teilen feiner Zuschlagstoffe, 178 Gew.-Teilen grober Zuschlagstoffe, 13,1 Gew.-Teilen des gleichen Härtungsbeschleunigers, der in Beispiel verwendet worden war, und 0,23 Gew.-Teil (auf Feststoffbasis) eines pulverförmigen Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukts (Handelsname «Mighty 100», Produkt der Kao Soap Co., Ltd.) als wirksames Mittel zur Verminderung des Wassergehalts, hergestellt und das erhaltene Gemisch wurde durch eine Trockensprühvorrichtung (Handelsname «ALIVA 260» der ALIVA Ltd.) in einer Rate von 4 m3 pro Stunde geleitet. Getrennt davon wurde als zweiter Bestandteil ein Gemisch aus 0,03 Gew.-Teilen Polyethylenoxid (auf Feststoffbasis) und 54 Gew.-Teilen Wasser durch eine gesonderte Zuleitung in einer Rate von 1801/h zugeführt. Die beiden Gemische wurden vermischt und durch die Düse versprüht.

Die Konzentration des Sprühnebels, der durch den Sprühvorgang an einer Stelle im Abstand von 5 m von der Sprühdüse gebildet wurde, wurde mit Hilfe einer Digital-Nebel-Messvorrichtung (Handelsname «P-5L Modell» der Shibata K.K.) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass die Nebelkonzentration an dieser Stelle 3,0 mg/m3 betrug. Der Anteil der Schlammbildung betrug 15% und es wurde kein Herablaufen oder Abschälen des aufgesprühten Betonüberzugs beobachtet.

Vergleichsbeispiel 3 Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass das wirksame Mittel zur Verminderung des Wasseranteils weggelassen wurde. Die Sprühnebelkonzentration an einer Stelle in 5 m Entfernung von der Sprühdüse betrug 5 mg/m3 und die Schlammbildungsrate betrug 20°C.

Vergleichsbeispiel 4 Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass das wirksame Mittel zur Verminderung des Wasseranteils sowie das Polyethylenoxid weggelassen wurden. Die Sprühnebelkonzentration an der gleichen Stelle betrug 7,0 mg/m3 und die Rate der Schlammbildung betrug 30%.

Vergleichsbeispiel 5 Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass das Polyethylenoxid weggelassen wurde. Die Sprühnebelkonzentration an der gleichen Stelle betrug 6,8 mg/m3 und die Schlammbildungsrate betrug 29%.

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Claims (3)

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1. Zweikomponenten-Zementsystem, bestehend aus einem ersten Bestandteil, der 100 Gew.-Teile eines Zements und 0,13 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf den Feststoffgehalt, eines wirksamen die Wassermenge vermindernden Mittels auf Polyalkyl-arylsulfonsäure-Basis aus der Gruppe der Naphthalinsulfon-säure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Methylnaphthalin-suIfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Anthracen-sulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte oder deren Modifizierungsprodukte oder Gemische davon enthält, und einem zweiten Bestandteil, der 0,00005 bis 0,10 Gew.-Teil, bezogen auf den Feststoffgehalt, eines Polyethylenoxids, enthält.

2. Zementsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Bestandteil auf 100 Gew.-Teile des Zements ausserdem 3 bis 40 Gew.-Teile eines Härtungsbeschleunigers enthält.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren zum Auftragen von Betonüberzügen auf Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, dass man den ersten Bestandteil und den zweiten Bestandteil eines Zementsystems nach Anspruch 1 oder 2 durch gesonderte Leitungen in eine Sprühdüse leitet, dort vermischt und durch die Düse auf die Gegenstände aufsprüht.