DE1082544B

DE1082544B - Verfahren zur Herstellung von frostbestaendigem Moertel und Beton

Info

Publication number: DE1082544B
Application number: DEB30083A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Brandt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-09
Filing date: 1954-03-09
Publication date: 1960-05-25

Description

Verfahren zur Herstellung von frostbeständigem Mörtel und Beton Zur Erzielung der Frostbeständigkeit von Mörtel und Beton hat sich ein Luftporenvolumen ab etwa 3 %. als ausreichend erwiesen. Jedes unnötige Mehr schadet den Festigkeitseigenschaften. In der Praxis ist es jedoch bei Verwendung der gebräuchlichen luftporenbildenden Zusatzmittel je nach der speziellen Art des vorliegenden Bindemittelgemisches und der Verarbeitungsbedingungen oft nicht einfach, die richtige Dosierung zu treffen und einzuhalten.
Wie nun gefunden wurde, kann eine wesentlich konstantere, von der Dosierung, dem Baustoffgemisch und den Verarbeitungsbedingungen viel weniger abhängige Luftporenbildung dadurch erzielt.werden, daß dem Mörtel oder Beton bzw. deren Bestandteilen außer den Luftporenbildnern noch diesen gegenüber sich aktiv verhaltende feinpulvrige Adsorptionsmittel, vorzugsweise in Form feuchter oder feinpulvriger Gemische mit den Luftporenbildnern, zugesetzt werden.
Derartige, die Luftporenbildüng regulierenden Stoffe sind beispielsweise die als Adsorptionsmittel, Entfärbungspulver, Bleich-Erden oder -Kohlen und Basenaustauscher in der Technik benutzten Stoffe anorganischer und organischer, natürlicher und künstlicher Arten. Im vorliegenden Falle werden als adsorptionsfähige Stoffe vorzugsweise die aktiven Kieselsäure- und Aluminiumverbindungen, wie z. B. Zeolithe, Permutite, Bentonit, Kaolin, Tonerde, oder auch aktive Kieselsäure selbst in Form von Kieselgel, Kieselgur, feinstem Quarzmehl u. dgl. angewandt.
Überraschenderweise tritt bei Anwendung von derartige Adsorptionsmittel enthaltenden Luftporenbildnern mit steigenden Zusatzmengen nicht eine proportionale Vergrößerung des LP-Volumens und eine entsprechende Schwächung von Mörtel und Beton ein, vielmehr bleibt in einem genügenden Bereich das Luftporenvolumen und die Mörtel- und Betonfestigkeit praktisch konstant. Die Anwesenheit von Adsorptionsmitteln regelt also puffernd die Größe des Luftporenvolumens. Mit inaktiven Stoffen, wie Kalkspat; Schwerspat oder Kreide läßt sich eine derartige Wirkung nicht erzielen. Das beweist eindeutig, daß es hier allein auf die durch aktive Oberflächen bewirkte Adsorptionsfähigkeit ankommen dürfte und daß proportional einer verstärkten Anwendungskonzentration der überschüssige Teil des Luftporenbildners durch Adsorption ausgeschaltet werden kann.
Die gelegentliche einzelne Verwendung des einen oder des anderen der vorgeschlagenen anorganischen Stoffe in Verbindung mit der Herstellung von Mörtel und Beton und auch die kombinierte Verwendung zusammen mit Plastifizierungs- und Dichtungsmitteln ist zwar bekannt. Demgegenüber unterscheidet sich die vorliegende Anwendungsweise grundsätzlich nach Art und Wirkung als völlig neue Methode zur zielbewußten Steuerung der durch Zusatzmittel bewirkten Luftporenbildung und zur Erzielung von frostbeständigem Mörtel und Beton von verbesserten Eigenschaften. Derartige Wirkungen waren nicht vorauszusehen.
Von den erfindungsgemäß miteinander zu verwendenden Stoffen kommen die Schaumbildner, je nach Art und Wirkungsgrad, in üblichen Mengen von etwa 0,01 bis 0,1'°/a, auf Zement berechnet, in Anwendung. Hingegen muß sich bei den Adsorptionsmitteln die Anwendungsmenge nach der spezifischen Adsorptionsfähigkeit für das gewählte Schaummittel richten. Bei passender Auswahl eines geeigneten Schaumbildner-Adsorptionsmittel-Paares läßt sich, im Einklang mit den praktischen und wirtschaftlichen Erfordernissen, die Bedarfsmenge des Adsorptionsmittels innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 1"/o-, auf Zement berechnet,. begrenzen.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Vergleichsversuchen mit Beton ohne Zusatz (A), mit Beton mit Zusatz von Harzseife allein (B) und schließlich mit Beton mit Zusatz der Gemische von Harzseife und Aktiv-Bentonit (C). Die angewandten Mengen Harzseife sind in den Versuchen ohne und mit Bentonit jeweils die gleichen. Benutzt wurde ein Betongemisch mit 325 kg/m3 Portlandzement und einem Kies der SieblinieDE. Zur Prüfung der Frostbeständigkeit wurde jeweils eine Würfelserie der gleichen Herstellungsart im Alter von 28 Tagen mit Wasser getränkt, bei -15° C gefroren, danach bei -f-20° C wieder aufgetaut; diese Prozedur wurde nacheinander, je zweimal täglich, insgesamt hundertmal durchgeführt und danach die Druckfestigkeit erneut geprüft.

Versuchstabelle

A B C

ohne Zusatz nur mit Harzseife mit Harzseife -I- Bentonit

Zusatzmenge . ....... . . . . .. . .. .. .. . 0% 0,020/0 0,03% 0,02'% 0,03°/a

-;-0,48% -I-0,720/0

Luftporengehalt ................... 1,8% 4,6'% 6,9'% 3,1% 3,6'%

Druckfestigkeit nach

7 Tagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 kg/CM2 208 kg/CM2 163 kg/CM2 229 kg/CM2 214 kg/cm2

28 Tagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 kg/CM2 342 kg/CM2 286 kg/CM2 405 kg/CM2 372 kg/cm2

Druckfestigkeit nach hundertmaligem

Frost-Tau-Wechsel . . . . . . . . . . . . . 316 kg/cm2 331 kg/CM2 282 kg/CM2 409 kg/cm2 367 kg/cm2

Analoge Resultate ergeben sich mit aktiver Tonerde als Adsorbens. Die Versuche zeigen, daß ein Zusatz von 0,02'°/a Harzseife den Beton bereits um etwa 10% der Druckfestigkeit schwächt und daß 0,03% Harzseifenzusatz zufolge zu starker Luftporenbildung rund 25'% Festigkeitsminderung verursachen. Hingegen bewirkt das Gemisch von 0,02% Harzseife -1-0,48% Aktiv-Bentonit sogar eine deutliche Festigkeitssteigerung gegenüber dem Beton ohne Zusatz, bei Anwendung von 0,030% Harzseife -I- 0,72'% Aktiv-Bentonit bleibt die Festigkeit praktisch unverändert erhalten. Das Verfahren behebt also die Mängel, die bei alleiniger, Verwendung gebräuchlicher Schaumbildner auftreten. Wie die unterste Spalte der Tabelle zeigt, wird insbesondere die Frostbeständigkeit von derartig behandeltem Beton, unter Erhaltung der verbesserten Festigkeitswerte, hochgradig gesteigert. Diesem Ergebnis kommt maßgebliche Bedeutung zu, Das Verfahren eignet sich, unter Auswahl von jeweils spezifisch geeigneten Adsorptionsmitteln, für alle als Luftporenbildner verwendbaren Produkte aus dem Bereich der einschlägigen organischen Netz- und Schaummittel. In bestwirksamer Form und daher vorzugsweise finden die erfindungsgemäßen Zusatzmittel als fertige Gemische entweder als flüssige Suspensionen oder Pasten oder aber in Pulverform Anwendung. Bei der Herstellung der trocknen Pulverform ist es zweckmäßig, das Adsorptionsmittel mit der Schaumbildnerlösung zu tränken und anschließend das Gemisch wieder zu trocknen. Die erfindungsgemäßen Zusatzmittel können dem Mörtel oder Beton oder deren Bestandteilen, als welche auch latenthydraulische Bindemittel in Betracht kommen, vor oder bei der Verarbeitung zugesetzt werden. Selbstverständlich können außer den erfindungsgemäßen Stoffen auch noch andere Zusatzmittel gebräuchlicher und zweckdienlicher Art, wie dichtende, festigkeitssteigernde, netzende, beschleunigende, verzögernde oder zu sonstigem Zweck bestimmte Zusatzmittel in Anwendung gebracht werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von frostbeständigem Mörtel und Beton unter Verwendung luftporenbildender Schaummittel,- dadurch gekennzeichnet; daß dem Mörtel oder Beton -bzw. deren Bestandteilen außer den Luftporenbildnern noch diesen gegenüber sich aktiv verhaltende feinpulverige Adsorptionsmittel, vorzugsweise in Form feuchter oder feinpulveriger Gemische mit den Luftporenbildnern, zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 736 842, 764 999, 707076.