DE102013200122A1

DE102013200122A1 - Wasserbeständiges Bindemittel auf Basis von Calciumsulfat

Info

Publication number: DE102013200122A1
Application number: DE201310200122
Authority: DE
Inventors: Stephan Auer; Martin Schötteldreier; Wolfgang Hagen
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-10
Also published as: EP2943445A1; WO2014108436A1

Abstract

Es wird eine Bindemittelzusammensetzung beschrieben, umfassend (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin, sowie bauchemische Produkte, die die Bindemittelzusammensetzung enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft Bindemittel, sowie bauchemische Erzeugnisse. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Bindemittel, die Calciumsulfat, Portlandzement, Calciumaluminatzement, sowie Zeolith und/oder Metakaolin enthalten.
Aus dem Stand der Technik sind Calciumsulfat-haltige Bindemittelzusammensetzungen bekannt. So beschreibt die europäische Patentanmeldung EP 0 849 237 A1 Zusammensetzungen auf Basis von Calciumsulfat-Hemihydrat, Portlandzement und Metakaolin.
Die an die vorliegende Erfindung gestellte Aufgabe lag darin, andere wasserbeständige Bindemittel hervorzubringen, die insbesondere erhöhten Anforderungen an die Wasserbeständigkeit genügen und insbesondere auch besonders schnell abbinden und schnell durchtrocknen.
Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der Erfindung gelöst. Dabei handelt es sich um eine Bindemittelzusammensetzung, insbesondere pulverförmige Zusammensetzung, umfassend

(a) Calciumsulfat,
(b) Portlandzement,
(c) Calciumaluminatzement,
(d) Zeolith und/oder Metakaolin.

Diese Bindemittelzusammensetzung zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, dass sie nach Zugabe des notwendigen Anmachwassers unter Wasseraufnahme an Luft erhärtet und nach dem Aushärten wasserbeständig ist und zu einem überaus wasserfesten Baustoff führt. Anmachwasser (auch Zugabewasser genannt) bezeichnet das Wasser, welches bei der Mischung und Aufbereitung der Bindemittelzusammensetzung eingebracht werden muss, um diese verarbeitbar zu machen und den Abbindeprozess in Gang zu bringen. Die gesamte Wassermenge in der Mischung setzt sich zusammen aus der Menge, die mit dem optionalen Zuschlagmaterial (vorzugsweise Sand, Kies) in die Mischung gelangt und dem Zugabewasser. Zugabewasser wird jeweils nur in einer solchen Menge zugegeben, dass die zur Verarbeitung erforderliche Konsistenz erreicht wird. Die Menge des
Zugabewassers kann der Fachmann ohne weiteres jeweils durch wenige Handversuche ermitteln. Bei werkseitig gefertigten bauchemischen Werktrockenmörteln wird die Menge des Anmachwassers durch den Hersteller auf den jeweiligen technischen Begleitdokumenten angegeben.
Die Wasserbeständigkeit manifestiert sich darin, dass die physikalischen Festigkeitseigenschaften des ausgehärteten Binders bei Wasserkontakt erhalten bleiben. Auch die langfristigen Nutzungseigenschaften werden bei Wasserkontakt nicht beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung ist somit auch ohne weiteres im Außenbereich einsetzbar und hält Witterungseinflüssen stand. Auch die genormten Mindestanforderungen für bauchemische Produkte, welche die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten, werden erfüllt. Beispielsweise werden bei den aus erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen resultierenden Fliesenklebern die genormten Mindestanforderungen nach DIN EN 12004:2007 an die Haftzugfestigkeitswerte nach Trockenlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.2), nach Wasserlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.3), nach Warmlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.4) und nach Frost-Tauwechsel-Lagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.5) erfüllt. Diese Mindestanforderung beträgt ≥ 0,5 N/mm² Haftzugfestigkeit gemessen nach den 4 genannten Lagerungsarten. Von den aus erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen resultierenden Fliesenklebern werden sogar die in besagter Norm EN 12004:2007 aufgeführten erhöhten Anforderungen von ≥ 1,0 N/mm² Haftzugfestigkeit, gemessen nach den 4 genannten Lagerungsarten, erfüllt (Klasse „C2“).
Weiterhin erfüllen die aus erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen resultierenden Fliesenkleber die Anforderung für schnell erhärtende Mörtel von ≥ 0,5 N/mm² Haftzugfestigkeit (Klasse „F“) gemessen nach spätestens 6 Stunden nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.2.
Außerdem bleiben neben dieser guten Frühfestigkeit weitere positive Anwendungseigenschaften des Calciumsulfates, wie insbesondere einfache Verarbeitbarkeit und geringes Schwinden erhalten.
Es wurde in überraschender Weise gefunden, dass gerade die Kombination von Calciumsulfat, Portlandzement, Calciumaluminatzement (insbesondere mit einem Al₂O₃-Gehalt > 25 Gew.-%), sowie als vierter Komponente Zeolith und/oder Metakaolin zu besonders guten Resultaten führt, was Anwendungs- und Materialeigenschaften betrifft.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung unter Wasseraufnahme sehr schnell härtet und eine hohe Frühfestigkeit zeigt. Die Wasserbeständigkeit des resultierenden Baustoffs ebenso wie dessen Oberflächenbeschaffenheit sowie Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen natürlichen Witterungs- und Temperatureinflüssen sind hervorragend. Die resultierenden Baustoffe zeigen eine hervorragende Langzeitstabilität.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung unter Wasseraufnahme auch bei niedrigen Temperaturen sehr schnell härtet. Die Härtungsdauer bei 5°C ist überraschenderweise im Vergleich zur Härtungsdauer bei 23°C maximal doppelt so lang.
Noch ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der resultierende wasserfeste Baustoff allenfalls ein überaus geringes Schwinden zeigt, welches ungefähr 5- bis 10-mal niedriger als das von Baustoffen auf Basis von reinem Portlandzement ist.
Wiederum ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung vom Farbeindruck deutlich heller als gewöhnlicher grauer Portlandzement ist. Sollte ein dunklerer Farbeindruck angestrebt werden, lässt sich das z.B. einfach durch Zumischung von Ruß erreichen.
Ein anderer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und diese enthaltende bauchemischen Produkte eine hervorragende Verarbeitbarkeit nach Anmischen mit dem Anmachwasser zeigen. Insbesondere haben Produkte, die auf der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung basieren, ein deutlich reduziertes Stauben verglichen mit den üblichen Produkten.
Unter bauchemischen Produkten werden erfindungsgemäß Zusammensetzungen verstanden, die neben einer Bindemittelzusammensetzung mindestens 10 Gew.-Teile, vorzugsweise mindestens 35 Gew.-Teile, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des bauchemischen Produkts, mindestens eines Zuschlagstoffs enthalten. Geeignete Zuschlagsstoffe werden unten genannt.
Besonders vorteilhaft ist, wie oben anhand des Beispiels Fliesenkleber bereits dargelegt, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch erhöhten Anforderungen an die Wasserbeständigkeit genügen und insbesondere auch besonders schnell abbinden und schnell durchtrocknen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich hervorragend als Bindemittel in bauchemischen Produkten wie z.B. Fliesenkleber, Fugenmörtel, Ankermörtel, Putz- und Mauermörtel, Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (external thermal insulation composite systems: „ETICS“), Estriche und selbstverlaufenden Fußbodenausgleichsmassen einsetzen, sowie nach Zugabe entsprechender Zuschlagstoffe, wie insbesondere Quarzsand, beim Mörteln, Verankern, Pflastern, Verputzen oder Beschichten von Innen- oder Außenflächen, z.B. von Gebäudewänden oder Decken und Reparieren von Flächen, z.B. Auffüllen von Rissen in Wänden oder Böden, sowie beim Gießen in Formen einsetzen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auf den Einsatz von Hydrophobiermitteln, wie beispielsweise Stearate von Calcium oder Zink, die Hydrophobie verleihen, verzichtet werden kann.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst als zwingende Bestandteile (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement (insbesondere mit einem Al₂O₃-Gehalt > 25 Gew.-%), sowie als Komponente (d) Zeolith und/oder Metakaolin. Sie liegt insbesondere in trockener, pulverförmiger Form vor.
Das Calciumsulfat ist vorzugsweise ausgewählt aus Anhydrit, Calciumsulfat-Hemihydrat sowie deren Mischungen.
CaSO₄·2H₂O ist allgemein als Gips bekannt. Die Entwässerung von Gips führt zum Calciumsulfat-Hemihydrat und zum Anhydrit.
Das Calciumsulfat-Hemihydrat wird unterteilt in alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat und beta-Calciumsulfat-Hemihydrat. Dabei ist das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat erfindungsgemäß bevorzugt. Aber auch beta-Calciumsulfat-Hemihydrat ist mit Erfolg einsetzbar.
Alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (α-CaSO₄·0.5 H₂O) ist dem Fachmann an sich bekannt und kommerziell erhältlich. Im Stand der Technik stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die zu alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat führen. Diese Verfahren lassen sich in Trocken- und Nassverfahren einteilen. Die Nassverfahren beruhen im Wesentlich auf der Herstellung von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat aus einer wässrigen Suspension. So kann alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat z.B. durch Dehydratisierung von Gips in Wasser bei erhöhten Temperaturen, z.B. 100 bis 150°C, und unter erhöhtem Druck oder durch Umwandlung in einer Atmosphäre von gesättigtem Wasserdampf unter erhöhtem Druck in einem Druckbehälter, wie einem Autoklaven, hergestellt werden. Beispielsweise wird in dem Deutschen Patent DE 3634204 C1 ein Verfahren zur Herstellung von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat beschrieben. Entsprechende Trockenverfahren sind ebenfalls literaturbekannt.
Das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 100 µm, vorteilhafterweise unter 60 µm und insbesondere über 0,5 µm und unter 50 µm, z.B. im Bereich von 5 µm bis 45 µm, insbesondere im Bereich 15 bis 40 µm. Dabei bedeutet „mittlere Teilchengröße d50 = a µm“, dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μm und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μm haben. Die mittlere Teilchengröße wird erfindungsgemäß mit dem nach dem Prinzip der Analyse der Beugung von inkohärentem Licht am Partikelstrom arbeitenden, von der Firma Retsch Technology vertriebenen Messgerät Crystalsizer bestimmt.
Die Werte d10 und der d90 geben eine Teilchengröße an, bei der 10 Masse-%, beziehungsweise 90 Masse-% der Teilchen kleiner als der angegebene Wert sind. Auch diese Werte werden mit dem Messgerät Crystalisizer bestimmt.
Die Teilchengröße d10 des alpha-Calciumsulfat-Hemihydrats liegt vorzugsweise unter 20 µm, sie beträgt vorteilhafterweise 0,5 µm bis 15 µm und insbesondere 0,5 µm bis 10 µm, z.B. 2 bis 8 µm.
Die Teilchengröße d90 des alpha-Calciumsulfat-Hemihydrats liegt vorzugsweise unter 100 µm, sie beträgt vorteilhafterweise 20 µm bis 90 µm und insbesondere 30 µm bis 85 µm, z.B. 40 bis 80 µm.
Der Einsatz von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat der zuvor beschriebenen Art führt zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.
Auch das beta-Calciumsulfat-Hemihydrat wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 50 µm, vorteilhafterweise unter 30 µm und insbesondere über 1 µm und unter 20 µm, z.B. im Bereich von 2 µm bis 15 µm.
Anhydrit ist dem Fachmann an sich bekannt und liegt in natürlicher Form als Anhydrit-II in zahlreichen Lagerstätten vor. Es handelt sich dabei um kristallwasserfreies Calciumsulfat. Anhydrit ist ein Sediment-Mineral, das bisher an über 1000 natürlichen Fundorten nachgewiesen werden konnte. Im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt ist der so genannte Anhydrit-II, auch Rohanhydrit, β-Anhydrit sowie natürlicher Anhydrit genannt.
Neben den natürlichen Vorkommen kann Anhydrit auch in technischen Prozessen gewonnen werden. Und zwar kann er durch das Erhitzen von Gips, CaSO₄·2H₂O, gewonnen werden. Beim Erhitzen von Gips auf 120 bis etwa 180 °C entsteht zunächst das Halbhydrat. Bei Erhitzung auf 180–240°C wird der Restkristallwassergehalt auf einen Gehalt von ca. 1% ausgetrieben. Dabei entsteht Anhydrit III. Weiteres Erhitzen auf 240 bis 600°C führt zur vollständigen Austreibung des Kristallwassers. Es entsteht Anhydrit II. Typische Beispiele technischer Entstehungstemperaturen liegen bei 350°C oder 400°C bis hinauf zu 800°C.
Erfindungsgemäß können sowohl Anhydrit III, als auch Anhydrit II, als auch deren Gemische eingesetzt werden. Es entspricht allerdings einer bevorzugten Ausführungsform, Anhydrit II einzusetzen, insbesondere in einer Teilchengröße d50 von 3–40 µm, insbesondere 5–30 µm. Dabei kann Anhydrit II ein Produkt aus natürlichen Vorkommen sein, der ggf. aufbereitet wurde, oder aus synthetischer Herstellung.
Dabei ist der Anhydrit II aus natürlichen Vorkommen (Naturanhydrit) am meisten bevorzugt.
Der Anhydrit wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 100 µm, vorteilhafterweise unter 50 µm und insbesondere über 3 µm und unter 40 µm. Eine Teilchengröße d50 von 5–30 µm ist besonders bevorzugt. Dabei bedeutet „mittlere Teilchengröße d50 = a µm“, dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μm und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μm haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der o.g. Methode bestimmt.
Der Einsatz von Anhydrit (insbesondere Naturanhydrit) der zuvor beschriebenen Art führt zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn als Calciumsulfat alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat oder Anhydrit eingesetzt wird. Insbesondere bei Einsatz von Anhydrit ist es weiterhin bevorzugt, der Zusammensetzung ein zusätzliches Sulfatsalz zuzugeben. Geeignete zusätzliche Sulfatsalze und deren bevorzugte Mengen werden weiter unten beschrieben.
Wenn das Calciumsulfat in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von ≥ 50 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 60 bis 98 Gew.-Teilen, insbesondere in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.
Der Begriff „Portlandzement“ steht im Sinne dieser Erfindung ganz allgemein für einen Zement, der unter Wasseraufnahme härtet. Ein solcher Zement kann insbesondere auf herkömmliche Weise durch Erhitzen eines Schlammes aus Ton und Calciumcarbonat hergestellt werden. Die Norm DIN EN 197-1:2011 unterscheidet die nachstehenden Zementtypen CEM I bis CEM V, nämlich
CEM I Portlandzemente,
CEM II Portlandkompositzemente,
CEM III Hochofenzemente,
CEM IV Puzzolanzemente,
CEM V Kompositzemente.
Insbesondere diese 5 Zementtypen CEM I bis CEM V der Norm DIN EN 197-1:2011 sind erfindungsgemäß von dem Begriff „Portlandzement“ umfasst. Die einsetzbaren Zementtypen umfassen jeweils Portlandzementklinker. Weitere optionale Bestandteile sind insbesondere Hüttensand, Silicastaub, Puzzolane, Flugasche, gebrannter Schiefer, Kalkstein sowie andere Nebenbestandteile. Die Bestandteile der Zementtypen ergeben sich aus der Norm DIN EN 197-1: 2011. Beispielsweise weist der Zementtyp CEM I 95–100 Masse-% Portlandzementklinker auf. Besonders bevorzugte Zementtypen im Sinne der Erfindung sind die Typen CEM I bis CEM V mit einem Portlandzementklinkeranteil ≥ 40 Masse-%. Insbesondere bevorzugt sind die Typen CEM I und CEM II.
Die Mahlfeinheit des einsetzbaren Portlandzements, ausgedrückt als Blaine-Wert, beträgt vorzugsweise > 2500 cm²/g. Der Blaine-Wert ist ein standardisiertes Maß für den Grad der Feinvermahlung von Zement, vorzugsweise bestimmbar nach EN 196-6. Er wird angegeben als labortechnisch mit dem Blaine-Gerät ermittelte spezifische Oberfläche (cm²/g). Die Bestimmung des Blaine-Wertes ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. „Die Prüfung der Mahlfeinheit mit dem Gerät von Blaine", Band 7 von Schriftenreihe der Zementindustrie, Autor: Fritz Gille, Bauverlag 1951.
Der Portlandzement wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 50 µm, vorteilhafterweise unter 30 µm und insbesondere zwischen 0,5 µm und ≤ 25 µm. Dabei bedeutet „mittlere Teilchengröße d50 = a µm“, dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μm und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μm haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der oben genannten Methode bestimmt.
Der Einsatz von Portlandzement der zuvor beschriebenen Art, insbesondere mit Blick auf Teilchengröße d50 und Blaine-Wert führt wiederum zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften, vor allem mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.
Calciumaluminatzement ist dem Fachmann bekannt. Bei dem Calciumaluminatzement handelt es sich insbesondere um Calciumaluminatzement mit einem Al₂O₃-Gehalt > 25 Gew.-%. Calciumaluminatzement im Sinne dieser Erfindung sind insbesondere Tonerdezement, sowie Calciumsulfoaluminat-Zement.
Tonerdezement ist dem Fachmann an sich bekannt. Dieser kann insbesondere aus Bauxit und Kalkstein durch Sintern und Schmelzen, z.B. bei ca. 1500–1600 °C, hergestellt werden. Bevorzugt einsetzbare Tonerdezemente bestehen hauptsächlich aus Calciumaluminat mit vorzugsweise > 25 Gew.-%, insbesondere ca. 30–80 Gew.-% Aluminiumoxid, vorzugsweise ca. 35–40 Gew.-% Calciumoxid, vorzugsweise ca. 0–15 Gew.-% Eisen(III)-oxid und vorzugsweise ca. 0–8 Gew.-% Siliciumdioxid.
Als mineralogische Hauptphase enthält der bevorzugt einsetzbare Tonerdezement das so genannte Monocalciumaluminat CaO·Al₂O₃ (CA).
Vorzugsweise können z.B. C₄AF (Tetracalciumferroaluminat), C₁₂A₇ (Dodecacalcium hepta-aluminat), C₂AS (Gehlenit), CT (CaO·TiO₂), alpha-Al₂O₃ sowie CaO·2Al₂O₃ (CA2) als Nebenphasen auftreten.
Die bevorzugte chemische Zusammensetzung des Tonerdezements kann beispielsweise mit den nachfolgenden Hauptkomponenten angegeben werden:
Al₂O₃ 35–80 Gew.-%,
CaO 20–45 Gew.-%,
SiO₂ 0–15 %, vorzugsweise 0,1–10 Gew.-%,
Fe₂O₃ 0–15 %, vorzugsweise 0,1–20 Gew.-%.
Als weitere Komponenten können insbesondere MgO, TiO₂, K₂O, Na₂O sowie SO₃ enthalten sein, vorzugsweise jeweils in Mengen < 1 Gew.-%.
Ein erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbarer Tonerdezement enthält insbesondere zumindest 35 Gew.-% Al₂O₃ und weist als mineralogische Hauptphase CA (Monocalciumaluminat; CaO·Al₂O₃) auf. Als Nebenphasen können beispielsweise C₁₂A₇ (12 CaO·7Al₂O₃), C₂AS (2CaO·Al₂O₃·SiO₂), C₄AF (Tetracalciumferroaluminat), CT (CaO·TiO₂), alpha-Al₂O₃ oder CaO·2Al₂O₃ (CA2) auftreten.
Die Mahlfeinheit des Tonerdezementes, ausgedrückt als Blaine-Wert, beträgt vorzugsweise > 2500 cm²/g.
Calciumsulfoaluminat-Zement ist dem Fachmann bekannt. Calciumsulfoaluminat-Zement zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das so genannte "Klein´sche Compound", also Yeelimite (4CaO·3Al₂O₃·SO₃; C4A3S), die Hauptmineralphase bildet.
Die Mahlfeinheit des Calciumsulfoaluminat-Zements, ausgedrückt als Blaine-Wert, beträgt vorzugsweise > 4000 cm²/g.
Der bevorzugte Al₂O₃-Gehalt des Calciumsulfoaluminat-Zements liegt bei > 20 Gew.-%, vorzugsweise größer 25 Gew.-%, beispielsweise im Bereich von 25 bis 35 Gew.-% oder beispielsweise im Bereich von 40 bis 50 Gew.-%.
Auch Zeolithe sind dem Fachmann an sich bekannt. Es handelt sich dabei um kristalline Alumosilicate. Derzeit sind über 150 natürliche und synthetische Zeolithe bekannt. Erfindungsgemäß können sowohl natürliche als auch synthetische Zeolithe eingesetzt werden. Dabei sind natürliche Zeolithe bevorzugt. Diese lassen sich nach ihren Kristallgittern einteilen in Faserzeolithe (insbesondere umfassend Natrolith, Laumontit, Mordenit, Thomsonit), Blätterzeolithe (insbesondere umfassend Heulandit, Stilbit, Phillipsit, Harmotom, Yugawaralith) und Würfelzeolithe (insbesondere umfassend Faujasit, Gmelinit, Chabasit, Offretit, Levyn). Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind Blätterzeolithe der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith.
Der Zeolith wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 des Zeoliths liegt vorzugsweise unter 100 µm, vorteilhafterweise unter 50 µm und insbesondere über 0,5 µm und unter 15 µm. Dabei bedeutet „mittlere Teilchengröße d50 = a µm“, dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μm und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μm haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der oben genannten Methode bestimmt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist als Zeolith also natürlicher Zeolith enthalten, vorzugsweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, vorteilhafterweise Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, wobei die mittlere Teilchengröße d50 des Zeoliths vorzugsweise unter 100 µm, vorteilhafterweise unter 50 µm und insbesondere über 0,5 µm und unter 15 µm liegt. Auch diese Ausführungsform führt zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften,
insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.
Metakaolin ist ein Produkt, das beim Brennen von Kaolin und Kaolinitton entsteht. Dabei ist die Puzzolanaktivität vorzugsweise derart, dass die Reaktivität des Metakaolins mit Calciumhydroxid ≥ 500 mg, vorzugsweise ≥ 700 mg und insbesondere ≥ 1000 mg Calciumhydroxid pro g beträgt. Das Metakaolin kann vorzugsweise durch Brennen eines Kaolinittons bei einer Temperatur von 450 bis 900°C hergestellt werden. Die Reaktivität eines Metakaolins mit Calciumhydroxid kann insbesondere durch ein Verfahren bestimmt werden, das auf dem Gebiet der Betontechnik und in der Literatur als „Chapelle-Test“ bezeichnet wird. Diesbezüglich und zur Auswahl besonders geeigneter Metakaoline wird auf die bereits genannte EP 0 849 237 A1 und auch auf die darin genannten Literaturstellen zur Pozzolan-Reaktivität eines Metakaolins verwiesen.
Das Metakaolin wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 20 µm, vorteilhafterweise unter 10 µm und insbesondere über 0,5 µm und unter 5 µm. Dabei bedeutet „mittlere Teilchengröße d50 = a µm“, dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μm und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μm haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der oben genannten Methode bestimmt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch den Einsatz von Mischungen aus Metakaolin und Zeolith (vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith), z.B. im Massenverhältnis Metakaolin zu Zeolith von 10:1 bis 1:10 oder beispielsweise 5:1 bis 1:5 oder beispielsweise 2:1 bis 1:2. Alernativ kann auch entweder nur Metakaolin oder nur Zeolith eingesetzt werden.
Wenn Calciumsulfat in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von ≥ 50 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 60 bis 98 Gew.-Teilen, insbesondere in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.
Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht es, wenn der Portlandzement in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Gesamtmenge von 1 bis 45 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Wenn der Calciumaluminatzement, insbesondere Tonerdezement, in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von ≥ 0,1 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 45 Gew.-Teilen, weiter bevorzugt in einer Menge von 1,5 bis 20 Gew.-Teilen, insbesondere 2 bis 12 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist Zeolith und/oder Metakaolin in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Gesamtmenge von 1 bis 30 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-Teilen, insbesondere 5 bis 20 Gew.-Teilen enthalten, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Dementsprechend entspricht eine Bindemittelzusammensetzung, umfassend

(a) Calciumsulfat in einer Menge von ≥ 50 Gew.-Teilen,
(b) Portlandzement in einer Menge von 1 bis 45 Gew.-Teilen,
(c) Calciumaluminatzement in einer Menge von 0,1 bis 45 Gew.-Teilen,
(d) Zeolith und/oder Metakaolin in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch den Einsatz von Mischungen aus Metakaolin und Zeolith, z.B. im Massenverhältnis Metakaolin zu Zeolith von 10:1 bis 1:10 oder beispielsweise 5:1 bis 1:5 oder beispielsweise 2:1 bis 1:2.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst somit Calciumsulfat, Portlandzement, Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement), Zeolith und Metakaolin. Auch diese Ausführungsform kann noch weitere Additive umfassen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann ausschließlich aus den 4 Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement), (d) Zeolith und/oder Metakaolin bestehen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung, insbesondere für den Fall das als CaSO₄ ein Anhydrit eingesetzt wird, noch zusätzliches Sulfatsalz, vorzugsweise Alkalisulfat (wie insbesondere Kaliumsulfat), Eisen(II)-sulfat, und/oder Aluminiumsulfat, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, insbesondere 1 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den fünf Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement), (d) Zeolith und/oder Metakaolin, (e) zusätzliches Sulfatsalz.
Bevorzugt ist das zusätzliche Sulfatsalz ausgewählt aus Kaliumsulfat, Aluminiumsulfat und deren Mischungen.
Zusätzlich oder auch an Stelle des genannten zusätzlichen Sulfatsalzes kann auch CaO als Additiv zugegeben werden, und zwar vorzugsweise in den Mengen, die zuvor für das zusätzliche Sulfatsalz genannt worden sind.
Da die erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen nach Zugabe von Wasser („Anmachen“, hierbei bilden sich zunächst plastische Gemische) an Luft steinartig erhärten und nach dem Aushärten wasserbeständig sind, können sie als Bindemittel in beliebigen bauchemischen Zusammensetzungen, vorzugsweise enthaltend übliches Zuschlagmaterial, wie insbesondere Quarzsand und/oder Kalksteinsand, eingesetzt werden, insbesondere zu dem Zweck, zwei Gegenstände miteinander zu verbinden. Somit kann eine wasserfeste Bindung zwischen den Gegenständen erhalten werden. Die Gegenstände können beliebige bekannte Gegenstände sein, so z.B. Ziegelsteine, Blocksteine, Mosaike, Platten, Dämmstoffplatten, Natursteine, Fliesen, Kacheln und dergleichen. Auch Verankerungen von Rohren und Metallelementen sind möglich.
Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung kann grundsätzlich in allen üblichen bauchemischen Werktrockenmörtelprodukten eingesetzt werden wie, z.B. Fliesenkleberzusammensetzungen, Fugenmörtelzusammensetzungen, Reparaturmörtelzusammensetzungen.
Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung kann auch zu dem Zweck eingesetzt werden, auf einem Gegenstand eine wasserbeständige Außenoberfläche zu schaffen. Dazu wird zunächst ein Gemisch aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und Wasser bereitgestellt. Das zunächst plastische Gemisch erstarrt in der Folge zu einem wasserbeständigen, harten Baustoff, in dem Wasser sowohl chemisch als adsorptiv gebunden ist.
Auf diese Weise kann z.B. auch ein Gegenstand wie eine Gipskartonplatte oder ein Gegenstand mit vorgetäuschtem Steineffekt hergestellt werden.
Somit stellt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, die zu Wasser zugesetzt wird und die eine hydratisierte Baustoffzusammensetzung ergibt, die nach dem Aushärten wasserbeständig ist, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine hydratisierte Baustoffzusammensetzung, umfassend

(i) Wasser und
(ii) ein Gemisch der Komponenten (a) CaSO₄, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement), (d) Zeolith und/oder Metakaolin,

Additive können als Teil der trockenen Bindemittelzusammensetzung oder bauchemischen Zusammensetzung oder gesondert zugegeben werden. Geeignete, optional einsetzbare Additive werden weiter unten genannt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein bauchemisches Produkt, vorzugsweise ausgewählt aus Fliesenkleber, Fugenmörtel, Putz, Mauermörtel, Estrichmörtel, Reparaturmörtel, Ankermörtel, selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse, Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (external thermal insulation composite systems: „etics“), Wand- und Bodenspachtelmassen, Dichtschlämme, umfassend 1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 10–70 Gew.-%, insbesondere 20–55 Gew.-% einer erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder eines bauchemischen Produktes wie zuvor beschrieben als Bindemasse zwischen mindestens zwei Gegenständen, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung oder des mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts, unter Bildung einer wasserbeständigen Bindung zwischen den Gegenständen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder eines bauchemischen Produktes wie zuvor beschrieben, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung oder des mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts, zur Ausbildung einer wasserbeständigen Außenoberfläche.
Geeignete bauchemische Produkte kommen insbesondere als feine Pulver in Betracht, welche dann vor Ort bzw. an der konkreten Baustelle mit Wasser angesetzt werden.
Erfindungsgemäße bauchemische Produkte enthalten neben dem vorgenannten erfindungsgemäßen Bindemittel mindestens einen Zuschlagsstoff, insbesondere ausgewählt aus Quarzsand, Kalksteinsand, Kalksteinmehl, Verdickungsmittel (z. B. auf Basis von Schichtsilicaten oder Stärkeethern), Wasserrückhaltemittel (z.B. Celluloseether), Dispersionspulver (z. B. EVA-Pulver), Erhärtungsbeschleuniger (z. B. Alkalicarbonate, Alkalisulfate, Cacliumsulfatdihydrat), Verzögerer, Verflüssiger und Entschäumer.
Erfindungsgemäße bauchemische Produkte können auch Leichtzuschlagstoffe enthalten. Diese Leichtzuschlagstoffe weisen typischerweise Rohdichten von weniger als 2000 kg/m³, bevorzugt weniger als 1500 kg/m³, ganz besonders bevorzugt weniger als 1200 kg/m³ oder gar weniger als 1000 kg/m³ auf. Hierfür geeignet sind z.B. Mikrohohlkugeln aus Glas, Keramik oder Kunststoff, Blähglas, Blähglimmer, Blähperlite, Blähschiefer, Blähton, Steinkohlenflugasche, Ziegelsplitt, Naturbims, Tuff, Lava, Hüttensandbims und Kesselsand. Es können dabei auch zwei oder mehr dieser unterschiedlichen Leichtzuschlagstoffe miteinander kombiniert werden. Der Einsatz dieser Leichtzuschlagstoffe ist vorteilhaft, da hierdurch das spezifische Gewicht der Gesamtrezeptur gesenkt werden kann.
Erfindungsgemäße bauchemische Produkte, insbesondere in Form von pulverförmigen Zusammensetzungen, können beispielsweise die folgenden Bestandteile enthalten, wobei die nachfolgenden Mengenangaben jeweils auf die bauchemischen Produkte bezogen sind:

• erfindungsgemäßes Bindemittel: 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 55 Gew.-%,
• ggf. Quarzsand und/oder Kalksteinsand: 0 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 65 Gew.-%, insbesondere 10 bis 60 Gew.-%,
• ggf. Kalksteinmehl: 0 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 65 Gew.-%, insbesondere 10 bis 60 Gew.-%,
• ggf. Verdickungsmittel, wie beispielsweise anorganische Verdicker (z.B. Kieselsäure, Schichtsilicate), organische Verdicker (z.B. Stärkeether), abgewandelte Naturstoffe (z.B. Pflanzenfasern), organische vollsynthetische Verdicker (z.B. Polyvinylalkohole, Polyacrylamide): 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 1 Gew.-%,
• ggf. Wasserrückhaltemittel, wie beispielsweise Methylcellulose (z.B. Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxyethylcellulose): 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%,
• ggf. Dispersionspulver: 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 6 Gew.-%,
• ggf. (Erhärtungs-)Beschleuniger, wie beispielsweise Kaliumsulfat, Aluminiumsulfat, Eisen (II) Sulfat, Natriumcarbonat: 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-%,
• ggf. Entschäumer: 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%,
• ggf. Leichtzuschlagstoffe: 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 45 Gew.-%, insbesondere 3 bis 40 Gew.-%,
• ggf. Verzögerer, wie beispielsweise Zitronensäure, Weinsäure, Natriumgluconat: 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 0,5 Gew.-%,
• ggf. Fasern, die beispielsweise aus Glas und/oder thermoplastischen Materialien bestehen: 0 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%,
• ggf. Farbstoffe, beispielsweise Pigmente, wie Eisenoxide; z.B. 0,001 bis 5 Gew.-%,
• ggf. andere anorganische teilchenförmige Materialien mit Puzzolan-Eigenschaften, wie beispielsweise feine kieselsäurehaltige Materialien, Flugasche, Hochofenschlacke, Diatomeenerde: 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%
• ggf. verlaufsfördernde Mittel (Verflüssiger), beispielsweise Polymerisate auf Carboxylatbasis, Polyacrylsäuren und ihre Salze, Lignosulphonatsalze und sulfonierte Melamin- oder Naphtalinformaldehyde: 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%,
• ggf. Paraffinöle, Weißöl: 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew. %.

Ein bevorzugter Fliesenkleber umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 20 bis 45 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 2 bis 25 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (mit Al₂O₃ ca. 70 Gew.-%)): 1 bis 5 Gew.-%,
• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,
• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat-basiert): 0,1 bis 10 Gew.-%,
• Wasserrückhaltemittel: 0,1 bis 1 Gew.-%,
• Verzögerer: 0,01 bis 1 Gew.-%.

Ein bevorzugter Fugenmörtel umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 20 bis 40 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 2 bis 20 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (mit Al₂O₃ ca. 70 Gew.-%)): 1 bis 5 Gew.-%,
• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,
• Kalksteinmehl (d50 vorzugsweise 5 bis 15 µm): 0 bis 20 Gew.-%,
• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat-basiert): 0,1 bis 5 Gew.-%,
• Wasserrückhaltemittel: 0,01 bis 1 Gew.-%,
• Verzögerer: 0,01 bis 1 Gew.-%.

Ein bevorzugter Putz- und Mauermörtel umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 10 bis 30 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 2 bis 18 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (mit Al₂O₃ ca. 70 Gew.-%)): 1 bis 5 Gew.-%,
• Quarzsand: 50 bis 85 Gew.-%,
• Wasserrückhaltemittel: 0,01 bis 0,5 Gew.-%,
• Verzögerer: 0,01 bis 0,5 Gew.-%.

Ein solcher Putz- und Mauermörtel ist für die Innen- und Außenanwendung geeignet, ist wasser- und witterungsbeständig; er erfüllt die Mindestanforderungen der EN 998-1 (Putzmörtel) und 998-2 (Mauermörtel).
Ein bevorzugter Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (ETICS) umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 15 bis 30 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 2 bis 15 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (mit Al₂O₃ ca. 70 Gew.-%)): 1 bis 5 Gew.-%,
• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,
• Kalksteinmehl (d50 vorzugsweise 5 bis 15 µm): 2 bis 10 Gew.-%,
• Wasserrückhaltemittel: 0,1 bis 1 Gew.-%,
• Fasern: 0 bis 0,5 Gew.-%,
• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat-basiert): 0,1 bis 3 Gew.-%,
• Hydrophobierungsmittel: 0 bis 1 Gew.-%,
• Verzögerer: 0 bis 0,8 Gew.-%.

Ein bevorzugter Estrichmörtel, insbesondere einsetzbar für Flächen mit Feuchtigkeitsbeaufschlagung (z.B. Badezimmer, Kellerräume) umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 10 bis 20 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 5 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 1 bis 7 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (vorzugsweise mit Al₂O₃ ca. 40 Gew.-%)): 1 bis 5 Gew.-%,
• Quarzsand: 10 bis 30 Gew.-%,
• Grober Quarzsand/Kies (Körnung vorzugsweise 0,2–4 mm): 45 bis 75 Gew.-%,
• Verflüssiger: 0 bis 0,3 Gew.-%,
• Verzögerer: 0 bis 0,4 Gew.-%.

Man kann alternativ auf Basis des Estrichmörtels auch ein Estrichbindemittel formulieren, das man unter Weglassen des groben Quarzsandes /Kieses erhält. In diesem Fall wird der Sand/Kies dann unmittelbar auf der Baustelle, beziehungsweise, bei Estrichen aus dem Fahrmischer, im Mischwerk zugegeben.
Eine bevorzugte selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse umfasst:

• alpha-Calciumsulfat-Halbhydrat: 15 bis 40 Gew.-%,
• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,
• Zeolith (vorzugsweise Klinoptilolit) und/oder Metakaolin: 2 bis 10 Gew.-%,
• Calciumaluminatzement (insbesondere Tonerdezement (vorzugsweise mit Al₂O₃ ca. 40 Gew.-%)): 1 bis 7 Gew.-%,
• Kalksteinmehl: 10 bis 40 Gew.-%,
• Quarzsand: 30 bis 70 Gew.-%,
• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat-basiert): 0,1 bis 5 Gew.-%,
• Verflüssiger: 0,01 bis 2 Gew.-%,
• Wasserrückhaltemittel (insbesondere Hydroxyethylcellulose): 0,02 bis 0,5 Gew.-%,
• Verzögerer: 0 bis 1 Gew.-%.

Die bauchemischen Produkte Fliesenkleber, Fugenmörtel, Putz- und Mauermörtel, Klebe- und Armierungsmörtel, Estrich, selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse, erfüllen jeweils die genormten Mindestanforderungen an die jeweiligen Produkte, teilweise sogar die erhöhten Anforderungen, nämlich:

– Fliesenkleber: erhöhte Anforderung der Klasse C2F gemäß EN 12004: 2007,
– Fugenmörtel: erhöhte Anforderung der Klasse CG2A gemäß EN 13888: 2009,
– Mauermörtel: Festigkeitsklassen M1 bis M10 gemäß EN 998-2: 2010,
– selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse: Festigkeitsklassen ≥ C25 F6 gemäß EN 13813: 2002,
– Klebe- und Armierungsmörtel: erfüllt erforderliche Haftzugfestigkeiten zum
Untergrund und Dämmstoff, auch nach Wasserlagerung gemäß ETAG 004, EN13499.
– Estrich: Festigkeitsklassen ≥ C25 F5 gemäß EN13813: 2002.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0849237 A1 [0002, 0059]
DE 3634204 C1 [0024]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 12004:2007 [0007]
EN 1348:2007, 8.2 [0007]
EN 1348:2007, 8.3 [0007]
EN 1348:2007, 8.4 [0007]
EN 1348:2007, 8.5 [0007]
EN 12004:2007 [0007]
EN 1348:2007, 8.2 [0008]
DIN EN 197-1:2011 [0039]
DIN EN 197-1:2011 [0040]
DIN EN 197-1: 2011 [0040]
EN 196-6 [0041]
„Die Prüfung der Mahlfeinheit mit dem Gerät von Blaine“, Band 7 von Schriftenreihe der Zementindustrie, Autor: Fritz Gille, Bauverlag 1951 [0041]
EN 998-1 [0090]
998-2 [0090]
EN 12004: 2007 [0095]
EN 13888: 2009 [0095]
EN 998-2: 2010 [0095]
EN 13813: 2002 [0095]
EN13499 [0095]
EN13813: 2002 [0095]

Claims

Bindemittelzusammensetzung, umfassend (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumsulfat ausgewählt ist aus Anhydrit, Calciumsulfat-Hemihydrat sowie deren Mischungen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Calciumsulfat um alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Calciumsulfat um Anhydrit handelt und die Zusammensetzung ein zusätzliches Sulfatsalz enthält.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumsulfat in einer Menge von ≥ 50 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 60 bis 98 Gew.-Teilen, insbesondere in einer Menge von 70 bis 90 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, die gebildet ist von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Portlandzement in einer Gesamtmenge von 1 bis 45 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Zeolith und/oder Metakaolin in einer Gesamtmenge von 1 bis 30 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Calciumaluminatzement, insbesondere Tonerdezement und/oder Calciumsulfoaluminat-Zement, in einer Menge von ≥ 0,1 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 45 Gew.-Teilen, weiter bevorzugt in einer Menge von 1,5 bis 20 Gew.-Teilen, insbesondere 2 bis 12 Gew.-Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) Calciumsulfat, (b) Portlandzement, (c) Calciumaluminatzement, (d) Zeolith und/oder Metakaolin.
Bauchemisches Produkt, umfassend 1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 10–70 Gew.-%, insbesondere 20–55 Gew.-% einer Bindemittelzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das bauchemische Produkt vorzugsweise ausgewählt ist aus Fliesenkleber, Fugenmörtel, Putzmörtel, Mauermörtel, Estrichmörtel, Reparaturmörtel, Ankermörtel, Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (external thermal insulation composite systems: „etics“), selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse, Wand- und Bodenspachtelmassen, und Dichtschlämme.
Verfahren zum Einsatz einer mit Wasser angemachten Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts nach Anspruch 9 als Bindemasse zwischen mindestens zwei Gegenständen, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der Zusammensetzung oder des bauchemischen Produkts unter Bildung einer wasserbeständigen Bindung zwischen den Gegenständen.
Verfahren zum Einsatz einer mit Wasser angemachten Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts nach Anspruch 9, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung zur Ausbildung einer wasserbeständigen Außenoberfläche.