DD232164A3

DD232164A3 - Korrosionschutzmittel fuer stahlbewehrungen autoklavisierter silikatbetone

Info

Publication number: DD232164A3
Application number: DD26579084A
Authority: DD
Inventors: Erwin Pilz; Norbert Niklas; Frans Steffers; Guenther Kerl; Hans Nickel
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-01-22
Also published as: DE3516690A1; BG48378A1; CS420285A1; DE3516690C2; CS264026B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel fuer Stahlbewehrungen autoklavisierter Silikatbetone auf waessriger Dispersionsbasis. Durch eine geeignete Kombination von Polymeren und organischen Substanzen soll ein waerme- und alkalibestaendiges Korrosionsschutzmittel erhalten werden, das sich durch seinen einfachen Herstellungsprozess und durch laengere Verarbeitbarkeit auszeichnet. Auf Polymerbasis mit bekannten Zusaetzen wie wasserloesliche Zellulosederivate, Melaminformaldehydkondensat, Alkylphenylpolyglykolaether, Pigmenten bzw. Inhibitoren besteht das Korrosionsschutzmittel erfindungsgemaess aus einer Polymerdispersion auf der Basis von Polyvinylverbindungen, einem organischen Hochpolymer wie Cycolhexanon-Formaldehydharz, Bitumen, Steinkohlenteerpech und Polyvinylbutyral mit einem Schmelzintervall von 70-180C und Ton im Mischungsverhaeltnis 1:1,8-3:0,1-0,8 und Wasser im Verhaeltnis 0,4:1 bis 1,2:1 zum Gesamtstoffanteil. Als Polymerdispersion wird eine polymere Styrolakrylatdispersion auf der Basis eines Kopolymerisates aus einem Akrylsaeureester und Styrol oder eine Karboxyllatexdispersion des Kopolymerisates aus einer a-b-Vinylidenkarbonsaeure, Butadien und Styrol eingesetzt.

Description

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Beispiel 1

12.84 Masseteile Karboxyilatexdispersion (Feststoff) 30,78 Masseteile Steinkohlenteerpech Smp. 85 ± 3⁰C 2,20 Masseteile Kalziumstearat 0,09 Masseteile Karboxymethylzellulose 0,16 Masseteile Alkylphenylpolyglykoläther 4,39 Masseteile Ton 0,24 Masseteile Butylglykol 0,07 Masseteile oxäthyliertes Alkylphenol

2.00 Masseteile Melaminformaldehydkondensat 6,76 Masseteile Zinktetraoxychromat 0,10 Masseteile Natronlauge

40.37 Masseteile Wasser

Alle Komponenten außer der Karboxyilatexdispersion werden in einer Kugelmühle auf < 50/xm zerkleinert. Danach wird die Polymerdispersion zugesetzt und alles kurzzeitig homogenisiert.

Die Herstellung kann sowohl in Porzellan- als auch in Stahlkugelmühlen erfolgen, wobei der Zerkleinerungsfaktor der Stahlkugelmühlen gegenüber den Porzellanmühlen um ein mehrfaches höher ist.

Beispiel 2

11,64 Masseteile Karboxyilatexdispersion (Feststoff)

.29,04 Masseteile Methylcyclohexanon-Formaldehydharz Smp.95 ± 2°C

2,50 Masseteile Melaminformaldehydkondensat 2,93 Masseteile Kalziumstearat 0,10 Masseprozent Karboxymethylzellulose 0,17 Masseprozent Alkylphenylpolyglykoläther

8.91 Masseprozent Ton

0,23 Masseprozent Butylglykol 0,08 Masseprozent oxäthyhiertes Alkyphenol

7.01 Masseprozent Bleisilikochromat 37,39 Masseprozent Wasser Al Ie festen Bestandteile werden auf die Korngröße von < 50 μπη vermählen und unter Zugabe von Karboxyilatexdispersion durch weiteres Mahlen bzw. Mischen homogenisiert.

Beispiel 3

12,78 Masseteile Styrolakrylatdispersion (Feststoff)

38,50 Masseteile geblasenes Bitumen Smp. 125°C

1.92 Masseteile Kalziumstearat

0,05 Masseteile Karboxymethylzellulose 0,06 Masseteile Polyvinylalkohol 0,27 Masseteile Alkylphenylpolyglykoläther

1.93 Masseteile Ton

0,12 Masseteile Butylglykol 0,10 Masseteile oxäthyliertes Alkylphenol

44.27 Masseteile Wasser

Die Herstellung erfolgt wie unter Beispiel

Beispiel 4

12.28 Masseteile Karboxyilatexdispersion (Feststoff)

36.85 Masseteile Steinkohlenteerpech Smp.75 ± 3°C 1,84 Masseteile Kalziumstearat 0,07 Masseteile Karboxymethylzellulose 0,05 Masseteile Polyvinylalkohol 0,18 Masseteile Alkylphenylpolyglykoläther 1,84 Masseteile Ton 0,11 Masseteile Butylglykol 0,10 Masseteile Melaminformaldehydkondensat 4,30 Masseteile Blei-Il-Oxid

42.38 Masseteile Wasser

Blei-Il-Oxid wird ebenfalls mit allen anderen Komponenten gleichzeitig vermählen.

Beispiel 5

14,20 Masseteile Styrolakrylatdispersion (Feststoff)

33,00 Masseteile Polyvinylbutyral Smp. 130 ± 3°C

1,80 Masseteile Kalziumstearat 0,10 Masseteiie Karboxymethylzellulose 0,18 Masseteile Alkylphenylpolyglykoläther 6,10 Masseteile Ton 0,20 Masseteile Butylglykol 7,50 Masseteile Blei-Il-Oxid 0,02 Masseteile oxäthyliertes Alkylphenyl 36,90 Masseteiie Wasser Die Herstellung erfolgt wie unter Beispiel

Claims

1. Korrosionsschutzmittel für Stahlbewehrungen autoklavisierter Silikatbetone auf Poymerbasis mit bekannten Zusätzen wie wasserlösliche Zellulosederivate, Melaminformaldehydkondensat, Alkylphenylpolyglykoläther, Pigmenten bzw, Inhibitoren, gekennzeichnet dadurch, daß es aus einer organischen Polymerdispersion auf der Basis von Polyvinylverbindungen, einem organischen Hochpolymer wie Cyclohexanon-Formaldehydharz, Bitumen, Steinkohlenteerpech und Polyvinylbutyrol, mit einem Schmelzintervall von 70-160⁰C und Ton im Mischungsverhältnis 1: 1,8-3:0,1-0,8 und Wasser im Verhältnis 0,4:1 bis 1,2:1 zum Gesamtfeststoffanteil besteht.

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Patentansprüche:

2. Korrosionsschutzmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Polymerdispersion eine polymere Styrolakrylatdispersion auf der Basis eines Kopolymerisats aus einem Akrylsäureester und Styrol verwendet wird.

3. Korrosionsschutzmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Karboxyllatexdispersion des Kopolymerisates aus einer a-ß-Vinylidenkarbonsäure, Butadien und Styrol eingesetzt wird, wobei derStyrolgehalt s 56% beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel für Stahlbewehrungen autoklavisierter Silikatbetone auf wäßriger Dispersionsbasis.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Korrosionsschutzsysteme für Stahlbewehrungen auf der Basis von Karboxyllatex mit Zement (DD-WP 134760), auf der Basis einer Dispersion eines Kopolymerisates (monomere Bausteine: Acrylsäure, Methacrylsäure, Ester, Styrol, Butadien und/oder andere Vmylmonomere) mit Zement (DE-OS 3216969) bekannt. Ein Korrosionsschutzsystem speziell für Stahlbewehrungen in autoklavisierten Silikatbetonen beinhaltet das DD-WP 69170. Eine Polyvinylacetatdispersion, Pech, Butadienstyrollatex, Kaseinkaltleim werden miteinander homogenisiert und mit sulfatresistentem Portlandzement vermischt. Die Verwendung von Zement in einem wäßrigen Korrosionsschutzsystem begrenzt infolge des Abbindens des Zements die Verarbeitungszeit. Auch die Zugabe von Abbindeverzögerern (DD-WP 156964) setzt noch zeitliche Verarbeitungsgrenzen. Bei der Verwendung von Butadienstyrollatex als Bindemittel ist für die Stabilität das Schutzkolloid Kasein unentbehrlich. Es konnte nachgewiesen werden, daß Kasein als Peptid leicht fungid und bakteriell sowohl in wäßrig-kolloidaler Verteilung im flüssigen Korrosionsschutzsystem als auch im trockenen Film zerstört werden kann. Deshalb kann das Schutzverhalten des Films stark vermindert werden. Kalziumionen des abbindenden Zementes oder des zugesetzten Kalziumhydroxids reagieren chemisch mit dem Kasein zu unlöslichen Kaseinatverbindungen. Deshalb sind größere Ansätze zeitlich-rheologisch nicht beherrschbar. Neben den genannten Nachteilen der Korrosionsschutzmittel kommt noch hinzu, daß es sich bei allen ihren Herstellungsverfahren um Zwei- oder Mehrstufenverfahren handelt. So muß bei der Verwendung von Kasein dieses vorher aufgeschlossen werden (DD WP 118667). Im DD-WP 69170 muß das Pech fein gemahlen mit dem Latex und der Dispersion im Wasser homogenisiert und anschließend in einer dritten Stufe in eine wäßrige Aufschlämmung von Portlandzement gegeben werden. Das Vermählen der Feststoffanteile bis zu einer bestimmten Teilchengröße, vorwiegend S 30/um, in einer Korrosionsschutzmittelmischung beinhalten mehrere Patentschriften (z.B. DD-PS 83004, DE-AS 2412575, DE-OS 2157605), wobei diese Schutzmittel auf organischen Lösungsmitteln basieren.

Die einzelnen Verfahrensstufen bedürfen einer sorgfältigen Kontrolle, eines großen Zeitfonds und einer Aufwendung an Maschinen und Aggregaten. Bedingt durch die zeitliche Begrenzung der Verarbeitungsmöglichkeit ist eine Automatisierung des ganzen Prozesses nicht gegeben.

Ziel der Erfindung

Es soll ein neues Korrosionsschutzmittel für Stahlbewehrungen autoklavisierter Silikatbetone entwickelt werden, das einfach herstellbar, über einen längeren Zeitraum verarbeitbar ist und damit das Aufbringen auf den zu schützenden Stahl automatisiert werden kann. Schutzmaßnahmen gegenüber organischen Lösungsmitteln sollen entfallen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Kombination von Polymeren und anorganischen Substanzen ein wasser-, wärme- und alkalibeständiges Korrosionsschutzmittel zu erhalten. Auf Polymerbasis mit bekannten Zusätzen, wie wasserlösliche Zellulosederivate, Melaminformaldehydkondensat, Alkylphenylpolyglykoläther, Pigmenten bzw. Inhibitoren, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Korrosionsschutzmittel aus einer organischen Polymerdispersion auf der Basis von Polyvinylverbindungen, einem organischen Hochpolymer wie Cyclohexanon-Formaldehydharz, Bitumen, Steinkohlenteerpech und Polyvinylbutyral, mit einem Schmelzintervall von 70-160⁰C und Ton im Mischungsverhältnis 1:1,8-3:0,1-0,8 und Wasser im Verhältnis 0,4:1 bis 1,2:1 zum Gesamtfeststoffanteil besteht.

Als Polymerdispersion wird eine Styrolacrylatdispersion auf der Basis eines Mischpolymerisats von Acrylester und Styrol oder eine Karboxyllatexdispersion des Mischpolymerisats aus einer a-ß-Vinylidenkarbonsäure, Styrol und Butadien eingesetzt, wobei derStyrolanteil 2:56% beträgt. Die Hochpolymere Cyclohexanon-Formaldehydharz, gegebenenfalls Alkylcyclohexa ion-Fc-maldehydharz mit einem Schmelzintervall von 85-100⁰C, hochgeblasenes Bitumen mit einem Schmelzintervall von 110 bis 160⁰C, Steinkohlenteerpech mit einem Schmelzintervall von 72-95⁰C oder Polyvinylbutyral mit einem Schmelzintervall von 95-145⁰C sind bei Raumtemperatur springhart und vermahlbar. Die Hydrophobie dieser Stoffe wird durch Mitverwendung von Kalziumstearat erhöht (Schmelzbereich 140-160⁰C). Im primären Korrosionsschutzfilm besitzen die aufgemahlenen Harze die Funktion als Füllstoff. Nach der Autoklavbehandlung der bewehrten Silikatbetone, d.h. nach dem Schmelzen, übernehmen sie die Funktion des Bindemittels, wobei die primären Bindemittel als Weichmacher wirken. Die Zugabe des Tons bewirkt neben der Verbesserung der Theologischen Eigenschaften, der Filmbildung, der Haftfestigkeit eine verbesserte Korrosionsschutzeffektivität des Films.

Röntgenografisch konnte nachgewiesen werden, daß durch die Autoklavbehandlung im alkalischen Bereich der Ton teilweise in zeolithische Strukturen umgewandelt wird, die die Schutzeffektivität der Pigmente verstärken. Die alkalische Peptisierung des Tons erfolgt im Vermählen mit den hochalkalischen Bindemitteln.

Je nach späterer Beanspruchbarkeit des Korrosionsschutzsystems können bekannte Pigmente und Inhibitoren bzw. Füllstoffe zugesetzt werden. Die gleichzeitige Vermahlung der Pigmente und Inhibitoren mit den springharten organischen Hochpolymeren und der Polymerdispersion hat sich in einem Einstufenverfahren als vorteilhaft erwiesen.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll durch mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.