CH692578A5 - Schnellhärtendes, zementäres, hydraulisches Bindemittel geringer Schwindung, insbesondere für Putze und Estriche. - Google Patents

Description

  



  Die Erfindung betrifft ein schnell härtendes, zementäres, hydraulisches Bindemittel geringer Schwindung, insbesondere für Putze und Estriche. Weiters betrifft die Erfindung einen Putzmörtel und einen Estrichmörtel sowie ein Verfahren zur Herstellung des Bindemittels. 



  Gegenstand der Erfindung ist im Wesentlichen ein neues, schnell härtendes, zementäres Bindemittel geringer Schwindung, enthaltend einen schnell härtenden (Portland-)Zement-Klinker, der ohne oder nur durch geringe CaSO4-Anteile und gegebenenfalls aluminatischer Beschleuniger seine hohe Frühfestigkeit erreicht, eine reaktive CaSO4-Verbindung, vorzugsweise aus der Rauchgasentschwefelung, spezielle Zusätze, die die Abbindezeit regulieren und das Abbindeschwinden des schneller härtenden (Portland-)Zement-Klinkers verringern. 



  Ein Bindemittel, enthaltend Zement, alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat und weitere Zusätze, ist beispielsweise aus der DE OS 2 436 365 bekannt. Es handelt sich um schnell abbindende Zementgemische von hoher Festigkeit, wobei eine lang dauernde Festigkeit angestrebt wird. Als Zement soll ein Portlandzement verwendet werden, der nur sehr geringe Mengen an Tricalciumaluminat enthält, da das Tricalciumaluminat im Portlandzement teilweise sehr langsam reagiert und mit dem Sulfat des Gipses Ettringit bildet. Der Ettringit verursacht aber bei seiner Bildung eine Volumenzunahme des abgebundenen Zements. Diese verursacht eine verringerte Festigkeit, Rissbildung, ein Absplittern und sogar ein Zerkrümeln der ausgehärteten Zementmasse.

   Es soll deshalb nach diesem Stand der Technik nur Portlandzement verwendet werden, der nicht mehr als 7 Massen-%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Massen-%, Tricalciumaluminat enthält. Weiterhin soll dieser Portlandzement nur sehr geringe Mengen an Tetracalcium-Aluminatferrit enthalten. Die Bindemittel enthalten im Allgemeinen 5 bis 50 Massen-% Portlandzement, 49 bis 94 Massen-% Calciumsulfat-Halbhydrat und ca. 1 Massen-% fluidisierende oder dispergierende Mittel. Weiterhin ist erwähnt, dass in gewissen Fällen auch Abbindeverzögerer zugesetzt werden können. Eine genauere Untersuchung dieser Bindemittel hat ergeben, dass zwar eine länger dauernde Festigkeit erzielt werden kann, jedoch auch diese Gemische bei längerer und intensiver Belastung durch die Bildung von Ettringit ihre Beständigkeit verlieren. 



  Aus der DE-OS 2 222 490 ist eine schnell härtende Gussmischung hoher Dichte mit verlängerter Verarbeitungsdauer und schnellem Aushärtungsvermögen bekannt, welche Calciumsulfat-Halbhydrat als Hauptbestandteil, Portlandzement als Sekundärbestandteil, einen Abbindeverzögerer und ein PIastifizierungsmittel enthält. Diese Gussmischungen lassen sich zwar gut herstellen und verarbeiten, jedoch ist damit zu rechnen, dass sie bei späterer Belastung durch Feuchtigkeit und starke Temperaturschwankungen die bekannten Zersetzungserscheinungen aufweisen, zumal offensichtlich üblicher Portlandzement zur Anwendung gelangt ist. 



  Aus DE-AS 1 241 330 ist ein Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels aus Gipsstein, Zement und sauren Zusätzen, wie Kieselgur oder anderen sauren Gesteinen sedimentärer oder vulkanischer Herkunft oder sauren Schlacken und Aschen, bekannt, bei dem der gemahlene Gipsstein im Kocher dehydratisiert wird, bei oder nach Erreichen der Halbhydratstufe dem Produkt 10 bis 50 Massen-% Zement zugefügt werden und das gewonnene Gemisch bis zu einem homogenen Zustand vermischt und bis zu einer Endtemperatur von 130 bis 170 DEG C gekocht wird, woraufhin dem Gemisch die sauren Zusätze zu beliebiger Zeit während des Prozesses im Verhältnis 4 Massenanteile Gips zu 1 Massenanteil des oder der sauren Zusätze zugefügt werden.

   Durch Zusatz von Alkali, Erdalkali- oder Eisenchlorid kann die Temperatur der Dehydration des Gipses gesenkt werden und dadurch eine erhöhte Ausbeute an alpha-Halbhydrat erzielt werden. Dies verbessert die Festigkeit des wasserfesten Dreikomponenten-Bindemittels. Weiterhin wird festgestellt, dass bei hohem Gehalt an Aluminatverbindungen im Zement grössere Mengen Kieselgur oder der anderen sauren Zusätze erforderlich sind, während bei geringem Gehalt an Aluminatverbindungen im Zement dementsprechend geringere Mengen notwendig sind. Das Vorhandensein der sauren Zusätze im Dreikomponenten-Bindemittel schützt die Erzeugnisse aus Gips und Zement angeblich vor der zerstörenden Wirkung der Hydrosulfoaluminatverbindungen.

   Die verbesserte Wasserfestigkeit und die sonstigen verbesserten Eigenschaften werden insbesondere darauf zurückgeführt, dass der gemahlene Gipsstein zusammen mit dem Zement gekocht wird, wobei je nach Feuchtigkeitsgehalt mehr alpha-Halbhydrat oder mehr  beta -Halbhydrat entsteht. 



  Aus der DD-PS 78 948, entsprechend der AT-PS 303 599, ist ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen bekannt, bei dem 50 bis 95 Massenanteile Calciumsulfat-Bindemittel mit einer Mischung verwendet wird, die so aufeinander abgestimmt ist, dass eine schnelle Bindung des freien Kalkes zu Ettringit möglich ist. Es soll somit nicht die Ettringitbildung vermieden werden, sondern dafür gesorgt werden, dass sich Ettringit so rasch wie möglich und vorwiegend über die Lösungsphase bildet, sodass die bekannte und gefürchtete Treiberscheinung vermieden wird.

   Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass auch ein schnell gebildeter Ettringit zwar zur Abbindung und Härtung beiträgt, jedoch bei längerfristiger Belastung durch Wasser und Temperaturschwankungen dazu führt, dass die abgebundenen Gemische rissig werden, ihre Festigkeit verlieren und letztendlich durch Belastung zerstört werden. 



  Aus der EP 0 427 064 B1 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels, bestehend aus 40 bis 60 Massen-% alpha-Halbhydrat, 40 bis 60 Massen-% aluminatarmem Zement, 3 bis 10 Massen-%, vorzugsweise 5 bis 8 Massen-% feinteiliger Kieselsäure sowie gewünschtenfalls bis zu 2 Massen-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleuniger, wobei das alpha-Halbhydrat aus Rauchgasgips hergestellt ist und eine Teilchengrösse von 98% < 40  mu m aufweist. Vorzugsweise weist der Rauchgasgips eine Einstreumenge von mindestens 250 g nach DIN 1168, ein Wasser-Gips-Verhältnis von 0,41 oder weniger bei einem Fliessmass von 21 cm gemäss DIN 51020 auf. Alpha-Halbhydrat aus natürlichem Gips muss die gleichen Spezifikationen aufweisen. Auch sollte vorzugsweise eine Teilchengrösse 98% < 40  mu m aufweisen.

   Als aluminatarmer Zement wird vorzugsweise Portlandzement HS nach DIN 1164 verwendet, weicher einen C3A-Gehalt von < 3% besitzt. Als feinteilige Kieselsäure wird vorzugsweise das Abfallprodukt der Ferro-Silizium-Herstellung und/oder das salzsaure Aufschlussprodukt von Schmelzkammergranulaten verwendet. Die Herstellung dieses Aufschlussproduktes und die Eigenschaften dieses Aufschlussproduktes sind ausführlich beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 3 922 508.9 (KW-29). Erfindungswesentlich ist dort die Verwendung eines aluminatarmen Zementes und sowie feinteiliger Kieselsäure, dass diese den Gehalt an freiem und später frei werdendem Calciumhydroxid binden kann, sodass sich aus den geringen Mengen an Aluminat des Zementes kein Ettringit bildet.

   Aus der DE 4 410 130 C1 ist ein rissefreier Zementfliessestrich bekannt, der als Bindemittel eine reaktive CaSO4-Verbindung (als "aktiver Anhydrit" bezeichnet) von 5-25 Massen-%, Portlandzement PZ 375 von 10-40 Massen-%, übliche Zusätze sowie Kalksteingriess-Zuschläge von 1-3 Massenanteile auf einen Massenanteil Bindemittelmischung enthält. Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein schwindungsarmes, schnell härtendes, zementäres Bindemittel zu entwickeln für den Einsatz in Putz- und Estrichmörteln, die gegen Wasser (auch sulfathaltiges Wasser) beständig sind. Diese Aufgabe kann überraschend einfach dadurch gelöst worden, dass das erfindungsgemässe Bindemittel bestehend aus 



  a. 85-97 Massen-% Schnellzement mit einem C3A-Klinkerphasenanteil zwischen 4 und 12 Massen-% (bezogen auf die Menge an Schnellzement) und mit einem maximalen CaSO4-Massenanteil von 2% (bezogen auf die Menge an Schnellzement)
 gemischt mit 



  b. 3-15 Massen-% einer reaktiven, vorzugsweise gemahlenen CaSO4-Verbindung, nämlich Calciumsulfat-Anhydrit
 und weiters gemischt mit 



  c. Calciumhydroxid (Ca(OH)2) in einer Menge von insgesamt bis zu 3 Massen-%
 und gegebenenfalls weiters gemischt mit 



  d. Additiven - wie beispielsweise Abbindeverzögerer, Abbindebeschleuniger, Verflüssiger, Anti-Schaummittel und/oder Anti-Sedimationsmittel und Anti-Schwindungsmittel - in einer Gesamtmenge von maximal 4 Massen-%. 



  Besonders bevorzugt ist eine Variante, bei der 



  1. der zementäre Anteil besteht aus 85 bis 95 Massen-% eines schnell härtenden Portlandzement-Klinkers, der ohne oder nur durch geringe SO3-Anteile sowie gegebenenfalls aluminatische Abbindebeschleuniger eine hohe Frühfestigkeit erhält, dessen C3A-Anteil > 7% ist (muss definiert sein) und dessen Aufmahlungsgrad einem Blaine-Wert > 3500 cm<2>/g entspricht. 



  2. der sulfatische Anteil besteht aus 6 bis 15 Massen-% einer reaktiven CaSO4-Verbindung, vorzugsweise Anhydrit oder alpha-Halbhydrat aus der Rauchgasentschwefelung, dessen rasche Lösungsreaktion durch seine Teilchengrössen von 50% < 20  mu m (98% < 40  mu m) begünstigt wird, wobei der zu wählende Massenanteil in Bezug zu setzen ist auf den C3A-Anteil des verwendeten, schnellhärtenden Portlandzement-Klinkers, wobei bei voll ständiger Bindung der Sulfatphase im Ettringit 100 Teile CaSO4 ca. 66 Teile C3A erfordern. 



  3. die Abbindezeitregelung durch Additive erreicht wird, bestehend aus z.B. Aluminiumsulfat oder Aluminiumhydroxid und Verzögerern wie Hydroxycarbonsäuren, Aminosäuren, Eiweisshydrolysate, tierischer Leim und deren Kombinationen in der Grössenordnung zwischen 0 bis 3%. 



  4. die Abbindeschwindung des Portlandzementklinkers durch den Zusatz von niedrigmolekularem Polyglykol zwischen 0 bis 0,5% verringert wird. 



  5. die charakteristischen Putz- und Mörteleigenschaften erreicht werden durch den Zusatz von Celluloseether, Stärkeether, Tensiden, Verflüssigern auf Melamin-Formaldehydbasis, Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Basis oder Lignin-Sulfonat-Basis, Entschäumern und Hydrophobierungsmitteln auf Stearat- oder Oleat-Basis in der Grössenordnung zwischen 0 bis 1%. 



  (Alle %-Angaben sind Massen-%). 



  Erfindungswesentlich ist, dass es sich um einen schnell härtenden (Portland-)Zement-Klinker handelt, ohne oder nur mit geringen CaSO4-Anteilen, einer reaktiven CaSO4-Verbindung, die zusammen mit dem C3A-Anteil des (Portland-)Zement-Klinkers eine gezielte Ettringitbildung bewirkt, sodass die Erhärtungsreaktion des erfindungsgemässen Bindemittels expansiv verläuft (z.B. in der Grössenordnung zwischen 0 bis 0,8 mm/m) und der Hauptanteil des Sulfates im Ettringit in der Erhärtungsphase gebunden wird und der gegebenenfalls verbleibende Anteil auch bei längerfristiger Durchleuchtung zu keiner gefügezerstörenden Sekundärettringit-Bindung führt. 



  Günstig ist ferner, wenn die Schwindung des schnell härtenden (Portland-)Zement-Klinkers bis zu seiner Austrocknung maximal die Grössenordnung der in der Abbindephase erreichten und durch die Ettringitbildung verursachten Expansion einnimmt, sodass in Summe ein bewegungsneutrales Abbindeverhalten des Bindemittels erreicht wird. 



  Auf Grund des sehr geringen Anteiles an Calciumsulfat-Dihydrat (Gips) im abgebundenen Zustand des Bindemittels ist das Produkt als wasserfest zu bezeichnen und geeignet für den Einsatz als Bindemittel in Putz- und Estrichmörteln. 



  Bei der reaktiven CaSO4-Verbindung handelt es sich günstigerweise um einen in einem speziellen Brennverfahren hergestellten REA-Anhydrit, der auf Grund seiner hohen Lösungsreaktion mit der Aluminat-, Aluminatferrit- und Glasphase des Zementes Ettringit mit hoher Stabilität bildet durch ein geringes Überangebot an Calciumsulfatdihydrat. 


 Beispiel 1 Putzmörtel:

   Innenleichtputz auf Kalk-Zement-Basis 
 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>14,0<SEP>Massen-% Schnellzement
<tb><SEP>1,0<SEP>Massen-% REA-Anhydrit
<tb><SEP>4,0<CEL AL=L>Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid)
<tb><SEP>3,0<SEP>Massen-% Perlite 0-1 mm
<tb><SEP>78,0<SEP>Massen-% Feinsand 0-1 mm + Additive 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Wasserfaktor:<SEP>0,30 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Verarbeitungszeit:<SEP>ca. 100-180 Minuten
<tb><SEP>7-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<CEL AL=L>2,20 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZF:<SEP>0,80 N/mm<2>
<tb><SEP>28-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>2,60 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZF:<SEP>1,00 N/mm<2> 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 2 Putzmörtel:

   Aussenleichtputz auf Kalk-Zement-Basis 
 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>18,5<SEP>Massen-% Schnellzement
<tb><SEP>1,5<SEP>Massen-% REA-Anhydrit
<tb><SEP>4,0<CEL AL=L>Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid)
<tb><SEP>2,5<SEP>Massen-% Perlite 0-1 mm
<tb><SEP>0,1<SEP>Massen-% Oleat
<tb><SEP>73,4<SEP>Massen-% Feinsand 0-2 mm + Additive 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Wasserfaktor:<SEP>0,30 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Verarbeitungszeit:<SEP>ca. 90-150 Minuten
<tb><SEP>7-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>3,1 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZF:<SEP>1,0 N/mm<2>
<tb><SEP>28-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>3,5 N/mm<2> 
<tb><SEP>- BZF:<SEP>1,2 N/mm<2> 
<tb></TABLE> 



  Die Additive für die Beispiele 1 und 2 sind eine Mischung aus 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>0,10%<SEP>Weinsäure
<tb><SEP>0,12%<SEP>Celluloseether
<tb><SEP>0,02%<CEL AL=L>Stärkeether
<tb><SEP>0,04%<SEP>Tenside
<tb><SEP>0,12%<SEP>Polyglykol
<tb><SEP>(Angaben in Massen-%) 
<tb></TABLE> 



  Der Wasserfaktor ist abhängig von der Korngrössenverteilung bzw. von der Art des Zuschlagstoffes. 



  Der erfindungsgemässe Putzmörtel erreicht eine definierte Abbindezeit, die in weiten Bereichen unabhängig ist vom Putzuntergrund und von der vorherrschenden Temperatur. Herkömmliche Putzmörtel auf Kalk-Zement-Basis sind in ihrer Abbindezeit kaum steuerbar und in sehr starkem Masse abhängig vom Putzuntergrund und der Temperatur. Dies verzögert fallweise die Bearbeitung der Putze nach dem Auftragen auf den Putzuntergrund erheblich, sodass die Leistung abnimmt. 



  Das nahezu schwindneutrale Verhalten des erfindungsgemässen Bindemittels führt in weiterer Folge nur zu geringen Schwindspannungen, sodass derartige Putze auch auf so genannten "instabilen Putzuntergründen", wie z.B. auf Leichtbauplatten, im Vergleich zu herkömmlichen Kalk-Zement-Putzen, entscheidend weniger risseanfällig sind. 



  Das erfindungsgemässe Bindemittel eignet sich für die Herstellung eines rissefreien Zementfliessestrichs mit rascher Erhärtung und Austrocknung, bestehend aus einer CaSO4-Verbindung, schnell bindendem (Portland-)Zement, der ohne oder mit Zusatz von aluminatischen Erstarrungsbeschleunigern und durch Weglassen der die Zementabbindung verzögernden Gips-Komponente hohe Frühfestigkeiten erreicht und den speziellen Zusätzen wie Abbindeverzögerer, Verflüssiger, Entschäumer und Mittel, die eine Sedimentation der Zuschlagstoffe reduzieren bzw. verhindern und das Schwinden des Zementes verringern sowie den üblichen Zuschlägen. 



  Der rasche Erhärtungsverlauf und die kurze Austrocknungszeit der erfindungsgemässen Fliessestrichmasse haben ihre Ursache in der verwendeten Bindemittelkombination und bei höherer Magerung mit silikatischen Zuschlägen, im sehr niedrigen Wasser-Bindemittel-Wert. 



  Bereits 48 Stunden nach dem Anrühren mit Wasser erreicht die Fliessestrichmasse eine Festigkeit, die eine Belastung entsprechend der planmässig vorgesehenen Grössenordnung zulässt. Nach einer Woche liegt die Festigkeit bei über 90% seiner 28-Tagesfestigkeit und seine Restfeuchtigkeit < 3,5%. Damit ist der erfindungsgemässe Zementfliessestrich bereits nach ca. einer Woche ab der Verlegung geeignet für die Belagsaufbringung. 



  Der erfindungsgemässe Zementfliessestrich erreicht in der Erhärtungsphase innerhalb von 3 Tagen eine Expansion bis zu 0,8 mm/m und hält diesen Wert über eine Woche konstant. Innerhalb der folgenden 2 bis 4 Wochen ist eine geringe Schwindung erkennbar, die etwa die Grössenordnung der vorangegangenen Expansion erreicht. Zusammen mit dem raschen Aushärtungs- und Trocknungsverlauf der Estrichmasse und ihrer Bewegungscharakteristik ist der erfindungsgemässe Fliessestrich rissefrei und geeignet für den fugenlosen Einbau auch in grösseren Flächeninhalten. Auch der bei zementären (Fliess-)Estrichen bekannte Effekt des so genannten "Aufschüsselns" im Trocknungszeitraum tritt nur in äusserst geringem Ausmass auf und führt zu keiner Qualitätseinbusse. 



  Von besonderer, erfindungswesentlicher Bedeutung ist der rasche Trocknungsverlauf der Fliessestrichmasse, die zu einer wesentlichen Verkürzung der Bauzeit führt. Während die bisher bekannten Zementfliessestriche auf Basis Portlandzement und insbesondere jene mit höheren Anteilen an Calciumsulfatdihydrat gegenüber herkömmlichen Zementestrichen eine deutlich längere Austrocknungszeit benötigen, erreicht der erfindungsgemässe Zementfliessestrich seine Belagsreife schon nach ca. einer Woche. 



  Die für den Fliessestricheinbau erforderliche Zeitspanne von > 60 Minuten wird durch die Zudosierung eines geeigneten Verzögerers, z.B. Weinsäure, erreicht. Damit bleibt die Fliessestrichmasse während dieser Zeit flüssig und nivellierfähig. 



  Als Verflüssiger wird ein auf die Erfordernisse abgestimmtes Melamin-Formaldehydharz verwendet, für eine schaum- und blasenfreie Estrichoberfläche ist die Verwendung eines Antischaummittels erforderlich. 



  Celluloseether gibt der Fliessestrichmischung die nötige Stabilität und verhindert das die Oberflächenqualität einschränkende "Bluten" im flüssigen Zustand. 



  Für die Minimierung der chemischen Schwindung des verwendeten, schnell abbindenden Zements ist die Zugabe von Polyglykol vorteilhaft. 



  (Dünnschicht-)Verbundestriche, als z.B. eine Anwendungsvariante des erfindungsgemässen Fliessestrichs, erreichen eine bessere Haftung zum Betonuntergrund, wenn der Fliessestrichmischung ein Dispersionspulver zugegeben wird. 



  In den nachfolgenden Beispielen sind Ausführungsformen der Erfindung für Zementfliessestriche näher erläutert. Unter dem Begriff "Additive" ist stets die Mischung 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>0,15% <SEP>Weinsäure
<tb><SEP>0,20% <SEP>Melamin-Formaldehydharz
<tb><SEP>0,12% <CEL AL=L>Polyglykol
<tb><SEP>0,02% <SEP>Celluloseether
<tb><SEP>0,01% <SEP>Antischaummittel 
<tb></TABLE> 
 zu verstehen. 


 Beispiel 3:

   Zementfliessestrich für den schwimmenden Einbau 
 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>22,0<SEP>Massen-% Schnellzement gemäss Patentanspruch 1
<tb><SEP>1,5<SEP>Massen-% REA-Anhydrit oder alpha-Halbhydrat-Gips
<tb><SEP>0,5<SEP>Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid)
<tb><SEP>74,0<SEP>Massen-% silikatischer Sand 0-2 mm + Additive 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>Wasserfaktor:<SEP>0,14 / W/B-Faktor: 0,58 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Verarbeitungszeit:<SEP>ca. 2 Stunden
<tb><SEP>7-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<CEL AL=L>32,0 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZ:<SEP>5,8 N/mm<2>
<tb><SEP>28-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>35,0 N/mm<2>
<tb><CEL CB=2 AL=L>- BZ:<SEP>6,2 N/mm<2>
<tb><SEP>Restfeuchtigkeit<SEP>7d:<SEP>3,20% bei 4 cm Estrichdicke bei Normalklima 
<tb></TABLE> 


 Beispiel 4:

   Hochwertiger Zementfliessestrich für Verbundausführung,
 auch als Dünnschicht-Verbundestrich ab 15 mm Dicke 
 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>29,0<SEP>Massen-% Schnellzement gemäss Patentanspruch 1
<tb><SEP>2,5<SEP>Massen-% REA-Anhydrit oder alpha-Halbhydrat-Gips
<tb><SEP>0,5<SEP>Massen-% Kalkhydrat (Calciumhydroxid)
<tb><SEP>0,5<SEP>Massen-% Dispersionspulver (verbessert die Haftung, aber nicht unbedingt erforderlich)
<tb><SEP>67,5<SEP>Massen-% silikatischer Sand 0-2 mm + Additive 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Wasserfaktor:<SEP>0,16 / W/B-Faktor 0,5 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Verarbeitungszeit:<SEP>ca. 1,5 Stunden
<tb><SEP>7-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<CEL AL=L>38,0 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZ:<SEP>7,5 N/mm<2>
<tb><SEP>28-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>42,0 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZ:<SEP>8,2 N/mm<2>
<tb><SEP>Restfeuchtigkeit <SEP>7d:

   <SEP>3,50% bei 4 cm Estrichdicke bei Normalklima 
<tb></TABLE> 



  Die Verwendung von feineren Quarzsanden oder karbonatischen Sanden mit grösserer spezifischer Oberfläche erhöht den Wasserbedarf, reduziert dementsprechend die erreichbare Festigkeit und verlängert die Austrocknungszeit des erfindungsgemässen Zementfliessestrichs. 


 Beispiel 5 für die Anwendung als schwindungsarmer, schnell bindender Estrich 
 



  Im nachstehenden Beispiel sind unter dem Begriff "Additive" folgende Mischungen zu verstehen: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>0,18%<SEP>Weinsäure
<tb><SEP>0,15%<SEP>Polyglykol
<tb><SEP>0,02%<SEP>Tenside 
<tb></TABLE> 


 Estrichzusammensetzung (Beispiel 5) 
 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>18,15<SEP>Massen-% Schnellzement gemäss Anspruch 1
<tb><SEP>1,2 <SEP>Massen-% reaktive CaSO4-Verbindung, vorzugsweise REA-Anhydrit
<tb><SEP>0,3<SEP>Massen-% Kalkhydrat
<tb><SEP>80,35<SEP>Massen-% Estrichsand 0-4 mm + Additive 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Wasserfaktor<SEP>0,10 / W/B-Faktor 0,50 (erdfeucht) 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Verarbeitungszeit:<SEP>ca. 60-90 Minuten
<tb><SEP>7-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>28,0 N/mm<2>
<tb><SEP>- BZF:<SEP>3,7 N/mm<2>
<tb><SEP>28-Tagesfestigkeit<SEP>- DF:<SEP>29,5 N/mm<2>
<tb><CEL CB=2 AL=L>- BZF:

  <SEP>4,5 N/mm<2>
<tb><SEP>Restfeuchtigkeit<SEP>7d:<SEP>2,2% bei 5 cm Estrichdicke bei Normalklima 
<tb></TABLE> 



  Die Zugabe von CaO (Calciumoxyd) oder Ca(OH)2 (Calciumhydroxyd) ist im Fliessestrich nicht erfindungswesentlich, kann aber im Unteranspruch genannt werden. Beim Putzmörtel ist nur Ca(OH)2 zulässig und wird obligatorisch in grösserer Menge verwendet, um die Atmungsaktivität des Putzes zu verbessern. 



  Eine Röntgen-Differential-Analyse wurde durchgeführt und hat Folgendes ergeben:
 Folgende Proben wurden geprüft (alle Angaben in Massen-%) 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>Probe 1: <SEP>Schnellzement "Mobilcrete" der Fa. Leube
<tb><SEP>Probe 2: <SEP>Schnellzement "Mobilcrete" 92,5% + 7,5% reaktiver Anhydrit + 0,05% Weinsäure
 (als Verzögerer)
<tb><SEP>Probe 3: <SEP>Schnellzement "Mobilcrete" 91,0% + 7,5% reaktiver Anhydrit + 1,5% Kalkhydrat Ca(OH)2 + 0,05% Weinsäure (als Verzögerer) 
<tb></TABLE> 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>Umwandlung C3S und C2S:<SEP>Die Umwandlung von C3S und C2S erfolgt bei den untersuchten Proben unterschiedlich schnell.
<tb><SEP>Probe 1 zeigt den langsamsten Verlauf, gefolgt von Probe 2.

   Probe 3 ist bei weitem rascher im hydraulischen Umwandlungsprozess und daher im Erhärtungsverlauf auch wesentlich schneller.
<tb><SEP>Umwandlung C3A:<SEP>Auch hier zeigt sich annähernd das gleiche Ergebnis bezüglich des 
 Hydrationsverlaufs wie oben. Allerdings wird in den Proben 2 und 3 C3A zusammen mit dem reaktiven Anhydrit zu Ettringit umgewandelt.
 Dies ist in den Diagrammen deutlich erkennbar. Besonders beschleunigt wird dieser Prozess durch die Zugabe von Kalkhydrat in Probe 3.
<tb><SEP>Umwandlung CaSO4:<SEP>Wie aus den Diagrammen erkenntlich, ist der reaktive Anhydrit (CaSO4) in Probe 2 nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden noch vorhanden, 
 in Probe 3 (mit Kalkhydrat) hingegen nach 2,5 Stunden schon sehr weit in Ettringit umgewandelt. Wichtig ist, dass nahezu der gesamte Anhydrit im Ettringit gebunden wird und nicht zu Gips hydratisiert.

   In beiden 
 Proben (2 und 3) ist bei vollständigem Abbau des Anhydrites kein Gips-Peak erkennbar.
<tb><SEP>Ettringitbildung:<SEP>In Probe 1 ist verständlicherweise keine Ettringitbildung nachweisbar, 
 in den Proben 2 und 3 jedoch sehr ausgeprägt. Dies ist erwünscht und führt zu einer Expansion des Bindemittels in der Abbindephase. Die Ettringitbildung ist mit zunehmender Erhärtung abgeschlossen, damit die Raumstabilität gesichert ist. 
<tb></TABLE> 



  Wenngleich bei den obigen Beispielen ein C3A-Anteil zusammen mit der reaktiven CaSO4-Verbindung zur gewünschten Ettringitbildung führte, ist es auch denkbar, den C3A-Anteil durch Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumsulfat ganz oder teilweise zu ersetzen und dass dann diese Verbindungen mit der reaktiven CaSO4-Verbindung zum Ettringit führt.

Claims (15)

1. Schnell härtendes, zementäres, hydraulisches Bindemittel geringer Schwindung, insbesondere für Putze und Estriche, bestehend aus: a. 86-97 Massen-% Schnellzement mit einem C3A-Klinkerphasenanteil zwischen 4 und 12 Massen-% (bezogen auf die Menge an Schnellzement) und mit einem maximalen CaSO4-Massenanteil von 2% (bezogen auf die Menge an Schnellzement) gemischt mit b. 3-15 Massen-% einer reaktiven, vorzugsweise gemahlenen CaSO4-Verbindung, nämlich Calciumsulfat-Anhydrit und weiters gemischt mit c. Calciumhydroxid (Ca(OH)2) in einer Menge von insgesamt bis zu 3 Massen-% und gegebenenfalls weiters gemischt mit d. Additiven - wie beispielsweise Abbindeverzögerer, Abbindebeschleuniger, Verflüssiger, Anti-Schaummittel und/oder Anti-Sedimationsmittel und Anti-Schwindungsmittel - in einer Gesamtmenge von maximal 4 Massen-%.

2.

Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellzement einen schnell härtenden, gemahlenen Portlandzementklinker enthält und vorzugsweise aus diesem besteht.

3. Bindemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellzement einen Eisenportlandzement enthält oder aus diesem besteht.

4. Bindemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellzement einen Hochofenzement enthält oder aus diesem besteht.

5. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der C3A-Klinkerphasenanteil zwischen 5 und 8 Massen-% (bezogen auf die Menge an Schnellzement) liegt.

6. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der CaSO4-Anteil im Schnellzement kleiner als 1% ist und vorzugsweise Null ist.

7.

Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenanteil der reaktiven CaSO4-Verbindung in Bindemittel. zwischen 4% und 7% liegt.

8. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktive CaSO4-Verbindung REA-Anhydrit ohne Anreger enthält oder aus diesem besteht.

9. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchengrösse der reaktiven CaSO4-Verbindung mindestens zur Hälfte unter 20 mu m liegt.

10. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter CaO bis maximal 3-Massen-% enthält.

11. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Massenanteils der C3A-Klinkerphase zum Massenanteil der reaktiven CaSO4-Verbindung zwischen 55:100 und 77:100 liegt und vorzugsweise bei etwa 66:100 liegt.

12.

Putzmörtel oder Estrichmörtel mit einem Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und Zuschlägen, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenverhältnis voll Bindemittel zu Zuschlägen, insbesondere auf karbonatischer und/oder silikatischer Basis, zwischen 1:1 und 1:6 liegt.

13. Putzmörtel oder Estrichmörtel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlag Feinsand, vorzugsweise mit einer Korngrösse bis zu 4 mm, enthält.

14. Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellzement und die reaktive CaSO4-Verbindung gesondert gemahlen und anschliessend vermischt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellzement auf einen Aufmahlungsgrad gemahlen wird, der einem Blaine-Wert > als 3500 cm<2>/g entspricht.