DE1096815B - Process for improving the properties of concrete - Google Patents
Process for improving the properties of concreteInfo
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Description
Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von Beton Ein noch nicht zum Stand der Technik gehörendes Verfahren über die Verbesserung der Eigenschaften von Beton ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bereitung der Betonmischung wäßrige, wasserlösliche Caseinate und wasserlösliche Resinate enthaltende Dispersionen von Regeneraten aus Natur- oder Synthesekautschukvulkanisaten, die ihrerseits gegebenenfalls noch Regenerierhilfsmittel bzw. Plastikatoren enthalten können, zugesetzt werden.Method of improving the properties of concrete A not yet prior art method for improving properties of concrete is characterized by the fact that during the preparation of the concrete mixture, aqueous, dispersions of water-soluble caseinates and water-soluble resinates containing Regenerated from natural or synthetic rubber vulcanizates, which in turn may be can contain regenerating aids or plasticators.
Nach einem anderen, ebenfalls noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Beton werden wäßrige, wasserlösliche Caseinate und wasserlösliche Resinate enthaltende Dispersionen von frischem Natur- oder Synthesekautschuk der Betonmischung zugesetzt.According to another, which is also not yet part of the state of the art Processes for improving the properties of concrete are aqueous, water-soluble Dispersions of fresh natural ingredients containing caseinates and water-soluble resinates or synthetic rubber added to the concrete mix.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man ähnliche Verbesserungen der Eigenschaften von Beton erzielen kann, wenn man bei der Bereitung der Betonmischung Gemische aus wasserlöslichen hochmolekularen Substanzen und wasserlöslichen ionogenen kapillaraktiven Stoffen zusetzt. Man kann ein trockenes, vorteilhafterweise möglichst fein gepulvertes Gemisch dieser genannten beiden Substanzen der Betonmischung oder einem Teil derselben, beispielsweise dem Anmachwasser zugeben. Vorteilhafterweise verwendet man aber wäßrige Lösungen dieser Gemische. Als wasserlösliche hochmolekulare Substanzen haben sich wasserlösliche Eiweißstoffe, insbesondere wasserlösliche Caseinate, bewährt. Als wasserlösliche kapillaraktive Stoffe haben sich wasserlösliche Salze von Fettsäuren, Harzsäuren oder Gemischen derselben, insbesondere wasserlösliche Salze von Kolophonium, als geeignet erwiesen.It has now surprisingly been found that similar improvements can be made the properties of concrete can be achieved if one considers the preparation of the concrete mix Mixtures of water-soluble high molecular substances and water-soluble ionogenic substances adds capillary-active substances. One can use a dry, advantageously if possible finely powdered mixture of these two substances mentioned in the concrete mix or add part of the same, for example the mixing water. Advantageously but one uses aqueous solutions of these mixtures. As a water-soluble high molecular weight Substances have water-soluble proteins, especially water-soluble caseinates, proven. Water-soluble salts have proven to be water-soluble capillary-active substances of fatty acids, resin acids or mixtures thereof, especially water-soluble Salts of rosin, shown to be suitable.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Beton und auf ein Verfahren zur Herstellung desselben, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung ; von Beton von großer chemischer Widerstandsfähigkeit und großer Wasserundurchlässigkeit.The present invention relates to concrete and to a method for the manufacture of the same, and in particular it relates to a method for Manufacture; of concrete with great chemical resistance and great water impermeability.
Betonmischungen, die in der üblichen Weise aus Zement, Wasser und einem Zuschlagstoff hergestellt werden, welch letzterer üblicherweise aus Sand oder Kies besteht, zeigen gewisse Nachteile, welche die Gebrauchstüchtigkeit der so hergestellten Bauelemente vermindern. Die Wasserundurchlässigkeit des Betons, insbesondere die des sogenannten »Magerbetonsu, d. h. eines Betons, der mit einem verhältnismäßig kleinen Prozentsatz Zement hergestellt ist, ist ziemlich begrenzt, insbesondere, wenn Wasser unter Druck mit dem Betonkörper in Berührung kommt. Solche Betonmischungen absorbieren Wasser selbst nach ihrem Erhärten und leisten dem Durchtritt von Wasser unter Druck keinen genügendenWiderstand.Concrete mixes made in the usual way of cement, water and an aggregate are produced, which the latter usually made of sand or Gravel, show certain disadvantages, which the serviceability of the so produced Reduce components. The impermeability of concrete to water, especially the the so-called »lean concrete, d. H. of a concrete with a proportionate small percentage of cement is made is quite limited, in particular, when water comes into contact with the concrete body under pressure. Such concrete mixes absorb water even after they harden and allow water to pass through insufficient resistance under pressure.
Infolgedessen findet beim Gefrieren häufig ein Abplatzen der durchfeuchteten Betonteile statt, wodurch der Betonkörper unvermeidlich beschädigt und manchmal sogar zerstört wird. Eine weitere Beschränkung der praktischen Brauchbarkeit solcher Betonmischungen liegt darin, daß sie durch die chemische Einwirkung von Flüssigkeiten und Gasen angegriffen werden können. Die zerstörende Einwirkung von Meerwasser und salzhaltigem Wasser auf Beton ist bekannt.As a result, the moist ones often flake off when they freeze Concrete parts take place, causing the concrete body inevitably damaged and sometimes is even destroyed. Another limitation on the practicality of such Concrete mixes lies in the fact that they are produced by the chemical action of liquids and gases can be attacked. The destructive effects of sea water and salty water on concrete is known.
Es wurden bereits viele Versuche unternommen, um diese Nachteile und Begrenzungen zu überwinden. Es wurde versucht, die Dichtigkeit der Betonkörper zu erhöhen, indem man den relativen Anteil des darin enthaltenen Zements erhöhte. Indessen ist die Erhöhung des prozentualen Anteils des Zements im Beton über eine gewisse Grenze hinaus nicht nur unwirtschaftlich, sondern vermindert auch die Elastizität des Endproduktes und verursacht Spannungen während des Erhärtens, welche häufig zu der Bildung von Rissen führen. Außerdem geht eine Erhöhung des relativen Zementgehaltes Hand in Hand mit einer Erhöhung der erforderlichen Menge von Anmachwasser, was wiederum die Güte des Endproduktes ungünstig beeinflußt.Many attempts have been made to overcome these disadvantages and Overcome limitations. An attempt was made to improve the tightness of the concrete body increase by increasing the relative proportion of cement it contains. In the meantime is the increase in the percentage of cement in the concrete over a certain amount Limit not only uneconomical, but also reduces the elasticity of the end product and causes stress during hardening, which is common lead to the formation of cracks. There is also an increase in the relative cement content Hand in hand with an increase in the required amount of mixing water, which in turn adversely affects the quality of the end product.
Es ist ferner bekannt, daß man die Oberflächenspannung des Wassers durch Zugabe organischer lyophiler Kolloide herabsetzen kann und daß bei Verwendung dieser Kolloide in Zementpasten die Herabsetzung der Oberflächenspannung mit einer steigenden Plastizität der Pasten verbunden ist.It is also known that the surface tension of water by adding organic lyophilic colloids and that when using these colloids in cement pastes reduce surface tension with a increasing plasticity of the pastes.
Auch die gemeinsame Verwendung von Luftporenbildnern und nichtionogenen Dispergatoren in Beton-und Mörtelmischungen ist bekannt. Bei solchen Mischungen tragen jedoch die nichtionogenen Dispergatoren nicht zur Verbesserung der Wasserdichtigkeit des Betons bei, da sie in Gegenwart von Erdalkaliionen keine wasserunlöslichen Salze zu bilden vermögen.Also the joint use of air-entraining agents and non-ionic ones Dispersants in concrete and mortar mixes are known. With such mixtures however, the non-ionic dispersants do not contribute improvement contributes to the water tightness of the concrete, since it does not have any in the presence of alkaline earth ions capable of forming water-insoluble salts.
Es ist schon der Zusatz verschiedener Stoffe zu der Betongrundmischung vorgeschlagen worden, indessen ist es bis j etzt nicht möglich gewesen, einen Beton zu erhalten, der in zufriedenstellender Weise mechanische Festigkeit vereint mit chemischer Beständigkeit und Wasserundurchlässigkeit und der; Weinfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann.It is already the addition of various substances to the basic concrete mix has been proposed, however, it has not been possible to date to use a concrete to obtain which satisfactorily combines mechanical strength with chemical resistance and impermeability and the; Wine specialist and more economical Way can be made.
Es ist deshalb ein Gegenstand der «vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, um einen Beton herzustellen,. der die oben erörterten Nachteile vermeidet. Es ist ein weiterer Gegenständ'der vorliegenden Erfindung, einen Beton anzugeben, -der -eine -hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemischen Angriff und eine hohe Wasserundurchlässigkeit besitzt und der in einer einfachen und wirtschaftlichen Weise herges-tellt werden kann.It is therefore an object of the present invention, a method indicate to produce a concrete. which avoids the disadvantages discussed above. It is a further object of the present invention to provide a concrete, -the -a -high resistance to chemical attack and a high level of water impermeability and which can be produced in a simple and economical way can.
Mit dem Blickpunkt auf die Erreichung der obengenannten Ziele und anderer Ziele umfaßt die vorliegende Erfindung eine Methode zur Herstellung von Beton; darin bestehend, daß man eine innige Mischung herstellt, die als wesentliche Bestandteile Zement, Wasser und eine wäßrige Mischung von wass@Aöslichen Eiweißstoffen und einer Substanz enthält, die aus der Gruppe der wasserlöslichen hochmolekularen fettsauren Salze und der wasserlöslichen harzsauren Salze gewählt ist, wobei die innige Mischung auch Zuschlagstoffe enthält, daß man diese innige Mischung erhärten läßt, wobei ein chemisch widerstandsfähiger Betonkörper von hoher Wasserundurchlässigkeit gebildet wird: So werden gemäß vorliegender Erfindung die Eigenschaften von Beton wesentlich verbessert, indem man während der Herstellung der. Betonmischung z. B. eine -eväßrige Lösung eines wasserlöslichen Caseinats und eines wasserlöslichen Resinats zugibt.With the focus on achieving the above goals and Other objects of the present invention include a method of making Concrete; consisting in the fact that an intimate mixture is produced, which is essential Components cement, water and an aqueous mixture of water soluble proteins and a substance selected from the group of water-soluble high molecular weight fatty acid salts and the water-soluble resin acid salts is selected, the intimate mixture also contains additives that harden this intimate mixture leaves, with a chemically resistant concrete body of high water impermeability is formed: Thus, according to the present invention, the properties of concrete much improved by making the. Concrete mix z. B. an aqueous solution of a water-soluble caseinate and a water-soluble one Resinats admits.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Caseinates und eines wasserlöslichen Kolophoniumsalzes.The use of an aqueous solution is particularly advantageous water-soluble caseinate and a water-soluble rosin salt.
Das Gesamttrockengewicht der wasserlöslichen Proteinate und der wasserlöslichen oberflächenspannungerniedrigenden Salze aus der Gruppe der Fett- und/oder Harzsäuren kann 0,04 bis 1,20/, des Zementgewichtes betragen. Die besten Ergebnisse werden jedoch dann erhalten, wenn man 0,08 bis 0,4°/o der genannten Verbindungen, bezogen auf das Zementgewicht, einsetzt.The total dry weight of the water-soluble proteinates and the water-soluble ones Salts from the group of fatty and / or resin acids that lower the surface tension can be 0.04 to 1.20 /, of the cement weight. The best results will be however, obtained when 0.08 to 0.4% of the compounds mentioned are based on the cement weight.
Durch Zugabe der obengenannten Lösung zu der Betonmischung ist es möglich, die erforderliche Anmachwassermenge zu verringern, wobei jedoch das Ausbreitmaß des frisch gemischten Betons, gemessen beispielsweise durch den Rüttelversuch, beibehalten wird. So wird durch Zugabe der obengenannten: Lösung die Plastizität und Verarbeitbarkeit des Betons erheblich verbessert. Weiterhin verringern die Zusätze gemäß vorliegender Erfindung zur Betonmischung die Neigung der frisch hergestellten Betonmischung zum Absetzen oder zur Wasserabscheidung, so daß Betonmischungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, längere Zeit gelagert werden können und auch durch Röhren und in Behältern befördert werden können, ohne daß dabei eine Abscheidung des Wassers auftritt. Die große Unempfindlichkeit von Beton, der gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde, gegenüber Lagerung und Beförderung ist besonders wichtig bei großen und umfangreichen Bauvorhaben. Obgleich die Zugabe der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung das Porenvolumen des Betons erhöht, so erzielt man trotzdem hierbei ein Ansteigen der Biegezugfestigkeit und der Druckfestigkeit des fertigen Betonkörpers, ebenso wie ein beträchtliches Anwachsen der Beständigkeit gegen chemische Angriffe durch Flüssigkeiten und Gase und gegen das Durchtreten von Wasser unter Druck und gegen aufsteigendes Wasser.By adding the above solution to the concrete mix it is possible to reduce the required amount of mixing water, but with the slump of the freshly mixed concrete, measured for example by the vibration test will. So by adding the above: solution, the plasticity and workability of the concrete is significantly improved. Furthermore, the additives according to the present invention reduce Invention for concrete mix the tendency of the freshly made concrete mix to Settling or water separation, so that concrete mixes according to the present Invention are manufactured, can be stored for a long time and also by tubes and can be transported in containers without separating the water occurs. The great insensitivity of concrete, according to the present invention was manufactured, versus storage and transportation is particularly important when large and extensive construction projects. Although the addition of the solution according to the present Invention increases the pore volume of the concrete, one still achieves a Increase in flexural strength and compressive strength of the finished concrete body, as well as a significant increase in resistance to chemical attack by liquids and gases and against the passage of water under pressure and against rising water.
Die wäßrigen Lösungen oder Mischungen von wasserlöslichen oberflächenspannungerniedrigenden Salzen und hochmolekularen wasserlöslichen oder zumindest wasserquellbaren Substanzen werden vorzugsweise demAnmachwasser oder einem Teil desselben zugefügt. Es ist auch möglich, eine mit Wasser verdünnte Stammlösung der wäßrigen Mischung der oberflächenspannungerniedrigenden ionogenen Substanzen und der wasserlöslichen oder wasserquellbaren hochmolekularen Substanzen herzustellen und diese Stammlösung dem Anmachwasser oder einem Teil desselben zuzufügen. Dadurch hat man den Vorteil, daß infolge der größeren Verdünnung der Stammlösung deren Viskosität vermindert ist und daß man eine vollständigere und schnellere gleichmäßige Verteilung der Zusatzstoffe in dem Anmachwasser erreicht. Die Harzsäuren, deren Salze vorteilhafterweise in den wäßrigen Lösungen benutzt werden, sind diejenigen, die eine Carboxylgruppe enthalten und die wasserlösliche Alkalisalze bilden, wie Kolophonium, Fichtenharz, Balsamharz, extrahiertes Wurzelharz, Abietinsäure ebenso wie die entsprechenden Harze in oxydierter oder geblasener Form, hydriertes Kolophonium, wobei die Carboxylgruppe erhalten ist, ebenso sauer wirkende Koniferenharze, die Harzsäuren und oxydierte Harzsäuren enthalten, und außerdem neutrale hochmolekulare Komponenten und saure phenolhaltige Harze, beispielsweise solche, die handelsüblich als Vinsolharze bekannt sind.The aqueous solutions or mixtures of water-soluble surface tension-lowering agents Salts and high molecular weight water-soluble or at least water-swellable substances are preferably added to the make-up water or a part of it. It is also possible, a stock solution diluted with water of the aqueous mixture of the surface tension-lowering ionogenic substances and the water-soluble or water-swellable high molecular weight Preparing substances and adding this stock solution to the mixing water or part of it to add. This has the advantage that as a result of the greater dilution Stock solution whose viscosity is reduced and that you have a more complete and faster even distribution of the additives in the mixing water achieved. The resin acids, the salts of which are advantageously used in aqueous solutions are those that contain a carboxyl group and are water-soluble Form alkali salts, such as rosin, spruce resin, balsam resin, extracted root resin, Abietic acid as well as the corresponding resins in oxidized or blown form, hydrogenated rosin, the carboxyl group being retained, also acidic ones Coniferous resins containing resin acids and oxidized resin acids, and more neutral high molecular weight components and acidic phenol-containing resins, for example those known commercially as Vinsol resins.
Die Eiweißstoffe können Caseinate sein oder von irgendeinem anderen tierischen oder pflanzlichen Eiweißstoff stammen, der entweder in wasserlöslicher oder zumindest wasserquellbarer Form vorliegt oder in eine solche Form übergeführt werden kann, wie tierischer Leim, Sojaprotein, Fischmehl usw.The proteins can be caseinates or any other animal or vegetable protein that is either soluble in water or at least in a water-swellable form or converted into such a form such as animal glue, soy protein, fish meal, etc.
Die folgenden Beispiele dienen nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung, jedoch nicht zu deren Begrenzung auf spezielle Einzelheiten der Beispiele.The following examples are only intended to illustrate the present Invention, but not to limit it to specific details of the examples.
Beispiel 1 a) Eine Betonmischung wurde hergestellt in üblicher Weise aus 2000 Gewichtsteilen Rheinsand 0 bis 7 rum, 250 Gewichtsteilen Portlandzement Z 225, 290 Gewichtsteilen Wasser. b) Eine ähnliche Betonmischung, wie unter (a) beschrieben, wurde hergestellt unter Zugabe von 2 Gewichtsteilen einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 8 Teilen Kolophonium, das mit Triäthanolamin wasserlöslich gemacht worden war, 8 Gewichtsteilen Caseinat, das ebenfalls mit Triäthanolamin wasserlöslich gemacht wurde, und 284 Gewichtsteilen Wasser.Example 1 a) A concrete mix was prepared in the usual way from 2000 parts by weight of Rhine sand from 0 to 7 rum, 250 parts by weight of Portland cement Z 225, 290 parts by weight of water. b) A concrete mix similar to (a) described, was prepared with the addition of 2 parts by weight of an aqueous Solution consisting of 8 parts of rosin, which is water-soluble with triethanolamine 8 parts by weight of caseinate, which was also made with triethanolamine made water soluble, and 284 parts by weight of water.
Die obengenannte wäßrige Mischung wurde bereitet, daß man erst eine Mischung herstellte, die aus 20 °% wasserlöslichem Kolophonium; 200/0 wasserlöslichem Caseinat und 60 °/o Wasser bestand und indem man dann 40 Teile dieser konzentrierten Mischung mit 260 Teilen Wasser verdünnte.The above aqueous mixture was prepared so that only one Mixture made from 20% water-soluble rosin; 200/0 water soluble Caseinate and 60% water and then concentrated 40 parts of these Mixture diluted with 260 parts of water.
Es wurde nun gefunden, daß, um in Fall (b) dieselbe technische Verarbeitbarkeit wie in Fall (a) zu erreichen, gemessen durch das Ausbreitmaß von 12,5 cm, nur 230 Teile Anmachwasser erforderlich waren. In anderen Worten heißt das, der Betrag des erforderlichen Anmachwassers war bei (b) 21 °% geringer als das erforderliche Anmachwasser bei (a).It has now been found that in order to achieve the same technical processability in case (b) as in case (a), measured by the slump of 12.5 cm, only 230 Parts of mixing water were required. In other words, the amount of the The required mixing water was at (b) 21% less than the required mixing water at a).
c) Der Versuch gemäß (b) wurde wiederholt, jedoch wurden an Stelle von 2 Teilen der wäßrigen Mischung 8,6 Teile verwendet. In ähnlicher Weise wie oben wurde gefunden, daß zur Erzielung der gleichen Verarbeitbarkeit wie bei (a) nur 200 Teile Anmachwasser erforderlich waren. In diesem Fall betrug die Verminderung der erforderlichen Anmachwassermenge 310/0. c) The experiment according to (b) was repeated, but instead of 2 parts of the aqueous mixture, 8.6 parts were used. In a manner similar to the above, it was found that only 200 parts of mixing water were required to achieve the same processability as in (a). In this case the reduction in the required amount of mixing water was 310/0.
Hier wie auch in allen nachfolgenden Beispielen wurde die durch die Dispersion zusätzlich eingebrachte Wassermenge bei der Berechnung der Anmachwassereinsparung nicht berücksichtigt, da sie innerhalb der üblichen Fehlergrenze liegt.Here, as in all of the following examples, the Dispersion, additional amount of water introduced when calculating the mixing water savings not taken into account because it is within the usual error limit.
Die Beschaffenheit der Betonkörper, die gemäß (a), (b) und (c) hergestellt
waren, wurde gemäß den deutschen Prüfungsmethoden wie folgt ermittelt:
Alle Probemischungen wurden in einem Schwerkraftmischer mit einer Mischzeit von 90 Sekunden durchgeführt.All sample mixes were in a gravity mixer with a Mixing time of 90 seconds carried out.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Die Widerstandsfähigkeit der frisch hergestellten Betonmischung gegen Trennung wurde in folgender Weise geprüft: 1 kg der Betonmischung wurde in einem Gefäß von einem Durchmesser von 10 cm auf einem Vibrationstisch 100 und 300 Stößen ausgesetzt.The resistance of the freshly made concrete mix to Separation was tested in the following way: 1 kg of the concrete mix was in one Vessel with a diameter of 10 cm on a vibrating table 100 and 300 strokes exposed.
Ein Maß für den Grad der Wasserbindung oder für die Verringerung der
Gefahr der Entmischung ist die Menge der Zementflüssigkeit, die sich oberhalb der
Betonmischung abscheidet. Die Ergebnisse dieses Prüfverfahrens sind in der folgenden
Tabelle zusammengefaßt:
Die Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdurchtritt unter Druck wurde
in folgender Weise gemessen: Aus dem zu prüfenden Beton wurden Prüfplatten hergestellt
mit den Abmessungen 160 .140 - 40 mm, und nach 28 Tagen wurde ein Oberflächenbereich
von 36 cm2 auf einer der beiden großen Seiten der Platten der Einwirkung von Wasser
unter einem Druck von 4 atü ausgesetzt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Die Verhinderung des kapillaren Aufsteigens von Wasser im Betonkörper gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wurde nach dem folgenden Laboratoriumsverfahren geprüft: Betonwürfel mit einer Kantenlänge von 100 mm wurden zur Hälfte ihrer Höhe in Wasser eingelegt. Nachdem sie 24 Stunden im Wasser gelegen hatten, wurden die Betonwürfel aus dem Wasser entfernt und gespalten. Der Grad und die Höhe der Befeuchtung wurden dann auf der Spaltfläche bestimmt. Es wurde gefunden, daß bei Mischung (a) der ganze Würfel durchfeuchtet war, daß bei Mischung (b) derjenige Teil des Würfels, der über das Wasser hinausragte, bis zu einer Höhe von 10 bis 20 mm befeuchtet war und daß bei Mischung (c) das Wasser von allen Seiten in den Würfel eingedrungen war bis zu einer Tiefe zwischen 10 und 15 mm, daß jedoch eine Durchfeuchtung der oberen Teile der Spaltfläche und ein Aufsaugungseffekt nicht stattgefunden hatten.The prevention of capillary rise of water in the concrete body in accordance with the method of the present invention was made by the following laboratory procedure tested: concrete cubes with an edge length of 100 mm were half their height soaked in water. After lying in the water for 24 hours, the Concrete cubes removed from the water and split. The degree and level of humidification were then determined on the cleavage area. It was found that with mixture (a) the whole cube was soaked that with mixture (b) that part of the cube, which protruded above the water, was moistened to a height of 10 to 20 mm and that with mixture (c) the water penetrated the cube from all sides was to a depth between 10 and 15 mm, but that moisture penetration of the upper parts of the cleavage surface and no wicking effect had taken place.
Beispiel 2 (a) Es wurde in üblicher Weise eine Betonmischung hergestellt, bestehend aus 1400 Gewichtsteilen Rheinsand 0 bis 3 mm, 600 Gewichtsteilen Rheinsand 3 bis 7 mm, 286 Gewichtsteilen Portlandzement Z 225, 250 Gewichtsteilen Wasser.Example 2 (a) A concrete mix was prepared in the usual way, consisting of 1400 parts by weight of Rhine sand 0 to 3 mm, 600 parts by weight of Rhine sand 3 to 7 mm, 286 parts by weight of Portland cement Z 225, 250 parts by weight of water.
(b) Es wurde ein Betonmischung hergestellt, die der obigen entsprach, jedoch unter Zugabe von 1,5 Teilen einer wäßrigen Mischung, die aus 2,5 °/o Balsamharz bestand, das mit Kaliumhydroxyd bis zur Wasserlöslichkeit behandelt wurde, 2,5 °/o Kaliumstearat, 15 °% Casein, welches mit Kaliumhydroxyd zum Quellen gebracht worden war, Rest Wasser.(b) A concrete mix corresponding to the above was prepared, but with the addition of 1.5 parts of an aqueous mixture consisting of 2.5% gum resin that was treated with potassium hydroxide until it was soluble in water, 2.5% Potassium stearate, 15% casein, which with potassium hydroxide for swelling had been brought, the rest of the water.
Es wurde gefunden, daß die Menge des Anmachwassers, die für die Betonmischung
(b) erforderlich war, um ein 12-cm-Ausbreitmaß zu erreichen, das dem mit Mischung
(a) erreichten entsprach, 190 Teile Wasser betrug im Vergleich zu 250 Teilen Wasser
bei der Betonmischung (a). Die Verringerung der Menge des Anmachwassers unter Aufrechterhaltung
der gleichen Verarbeitbarkeit des Betons ergab ein beträchtliches Anwachsen der
WiderstandsfähigkeitdesfertigenBetonkörpersgegenchemischen Angriff durch Flüssigkeiten
und Gase. Die Untersuchungsergebnisse hinsichtlich Porengehalt, Biegezugfestigkeit
und Druckfestigkeit sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt
Beispiel 3 (a) Es wurde eine Betonmischung hergestellt, die der im Beispie12 unter (a) hergestellten entsprach.Example 3 (a) A concrete mix was prepared which corresponds to that in Example 12 produced under (a).
(b) Zu der obengenannten Betonmischung wurden 1,5 Teile einer Mischung zugegeben, die bestand aus 5 °/o Natriumbehenat, 15 °/o Casein, mit Triäthanolamin gequollen, 4 °/o Triäthanolamin, Rest Wasser.(b) To the above concrete mix was added 1.5 parts of a mix added, which consisted of 5% sodium behenate, 15% casein, with triethanolamine swollen, 4% triethanolamine, remainder water.
Die gleiche technische Verarbeitbarkeit, wie sie die Betonmischung (a) zeigt, wurde mit Betonmischung (b) dann erreicht, wenn man nur 195 Teile Anmachwasser verwendete, was einer Verringerung der Anmachwassermenge um 22 °/o entsprach.The same technical workability as the concrete mix (a) shows, was achieved with concrete mix (b) using only 195 parts of mixing water used, which corresponded to a reduction in the amount of mixing water by 22%.
Die folgende Tabelle gibt Vergleichsresultate hinsichtlich Porengehalt
und mechanischer Eigenschaften:
Beispiel 4 (a) Es wurde eine Betonmischung hergestellt, die der im Beispiel 2 unter (a) beschriebenen entsprach.Example 4 (a) A concrete mix was prepared which corresponds to that in Example 2 under (a) described corresponded.
(b) Zu der obengenannten Betonmischung wurden 1,5 Teile einer wäßrigen Mischung zugegeben, die bestand aus 5 °/o des Kaliumsalzes der Alkylbenzolsulfonamidocapronsäure, 15 °% Casein, das durch Zugabe einer wäßrigen Kaliumhydroxydlösung gequollen -war, Rest einer wäßrigen Lösung von verdünntem Kaliumhydroxyd.(b) 1.5 parts of an aqueous mixture were added to the above concrete mix Mixture added, which consisted of 5% of the potassium salt of alkylbenzenesulfonamidocaproic acid, 15% casein, which was swollen by adding an aqueous potassium hydroxide solution, Remainder of an aqueous solution of dilute potassium hydroxide.
Um mit Mischung (b) eine Verarbeitbarkeit zu erreichen, die der von
Mischung (a) entspricht, nämlich ein Ausbreitband von 12 cm, waren 200 Teile Anmachwasser
erforderlich, was einer Einsparung von 20 °/o Anmachwasser im Vergleich mit Mischung
(a) entspricht. Der Porengehalt und die mechanischen Eigenschaften der fertigen
Betonkörper gemäß (a) und (b) sind in der folgenden Tabelle verglichen:
(b) Zu einer Betonmischung wie oben wurden 1,5 Teile einer wäßrigen Mischung zugegeben, die bestand aus 6,6"/, Balsamharz, das mit Lithiumhydroxyd wasserlöslich gemacht worden war, 13,40/, Perlleim, Rest Wässer. Um mit Mischung (b) ein Ausbreitmaß zu erreichen, das dem mit der Mischung (a) erreichten entsprach, wurden 200 Teile Anmachwasser benötigt, was einer Verringerung der Gesamtanmachwassermenge um 20 °/o entsprach.(b) To a concrete mix as above was added 1.5 parts of an aqueous Mixture added, which consisted of 6.6 "/, gum resin, which is water-soluble with lithium hydroxide had been made, 13.40 /, pearl glue, rest of water. To get a slump with mixture (b) to achieve the same as that obtained with the mixture (a) became 200 parts Mixing water is required, which reduces the total amount of mixing water by 20 ° / o corresponded.
Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich des Porengehaltes und der
mechanischen Eigenschaften von Betonkörpern, die aus den Mischungen (a) und (b)
hergestellt waren
Beispiel 6 (a) Es wurde eine Betonmischung hergestellt, die der im Beispie12 unter (a) beschriebenen entsprach. (b) Zu einer Betonmischung wie oben wurden 1,5 Teile einer wäßrigen Lösung zugegeben, die bestand aus 6,6 Teilen Natriumoleat, 13,4 Teilen Fischmehl, das mit einem wäßrigen Ammoniak gequollen war, 78,5 Teilen einer verdünnten wäßrigen Ammoniaklösung.Example 6 (a) A concrete mix was prepared which corresponds to that in Example 12 described under (a). (b) To a concrete mix As above, 1.5 parts of an aqueous solution consisting of 6.6 parts were added Sodium oleate, 13.4 parts of fish meal that was swollen with an aqueous ammonia, 78.5 parts of a dilute aqueous ammonia solution.
Um bei der Mischung (b) eine Verarbeitbarkeit zu erreichen, die der
Verarbeitbarkeit der Mischung (a) entsprach, nämlich ein Ausbreitmaß von 12 cm,
wurden 225 Teile Anmachwasser benötigt. Dies entspricht einer Verringerung des Gesamtbetrages
des Anmachwassers um 10 °/o. Porengehalt und mechanische Eigenschaften sind in der
folgenden Tabelle verglichen:
Die Salze der Harzsäuren und der Proteine, wie Casein, können gebildet werden durch die Reaktion von Kationen, wie Ammoniak, organischen Aminen, wie Triäthanolamin, Äthylamin, Tributylamin, Morpholin oder Piperidin, weiterhin anorganischen Kationen, wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium oder Caesium, vorzugsweise in Form ihrer Hydroxyde mit der Harzsäure oder dem Protein.The salts of resin acids and proteins, such as casein, can be formed are caused by the reaction of cations such as ammonia, organic amines such as triethanolamine, Ethylamine, tributylamine, morpholine or piperidine, furthermore inorganic cations, such as lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, preferably in their form Hydroxides with the resin acid or the protein.
Ohne Beschränkung auf einen speziellen pH-Bereich wurde allgemein gefunden, daß die geeigneten Lösungen einen pH-Bereich zwischen 7 und 10 oder noch höher aufweisen.Without being limited to a specific pH range, general found that the suitable solutions have a pH range between 7 and 10 or even more exhibit higher.
Die relativen Mengen von Harzsäuren, die aus natürlichen Koniferenharzen gewonnen werden können, wie Kolophonium, und der eiweißartigen Substanzen, wie Casein, können in einem weiten Verhältnis schwanken. Vorzugsweise jedoch liegt die Menge des Caseins oder dergleichen zwischen 20 und 1000/, des Gewichtes der Harzsäuremenge. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf irgendein spezielles Gewichtsverhältnis zwischen den Harzsäuren und den eiweißartigen Substanzen beschränkt werden soll.The relative amounts of rosin acids that can be obtained from natural coniferous resins, such as rosin, and proteinaceous substances, such as casein, can vary widely. Preferably, however, the amount of the casein or the like is between 20 and 1,000 % by weight of the amount of rosin acid. It should be noted, however, that the present invention is not intended to be limited to any particular weight ratio between the resin acids and the proteinaceous substances.
Der Gesamttrockengehalt der wäßrigen Lösung kann in weiten Grenzen schwanken und liegt vorzugsweise zwischen 10 und 70 °/o. Im wesentlichen kommt es auf das Verhältnis zwischen der Gesamttrockensubstanz der Lösung und der Gesamtmenge der Betonmischung an. In Abhängigkeit von dem gewünschten Effekt wird die Menge der wäßrigen Lösung, die man der Betonmischung zugibt, vorzugsweise so eingestellt, daß sie zwischen 0,25 und 5 kg Trockensubstanz pro Kubikmeter Beton liegt. Trotzdem soll die vorliegende Erfindung nicht beschränkt sein auf das oben beschriebene Verhältnis zwischen Trockensubstanz der wäßrigen Lösung und Gesamtbetonvolumen, da für besondere Zwecke auch verhältnismäßig größere oder kleinere Mengen der wäßrigen Lösung gute Ergebnisse geben können. Für praktische Zwecke wird eine Dispersion mit einemTrockengehalt zwischen 50 und 60 °/o als besonders geeignetes Ausgangsmaterial verwendet. In einer Konzentration von ungefähr 50 bis 60 °/o Trockensubstanz ist die Lösung von pastenartiger Beschaffenheit. Die Lösung wird in der erforderlichen Menge der Betonmischung in einem gewöhnlichen Betonmischer oder in einem Betonschnellmischer zugegeben. Vorzugsweise wird zunächst eine homogene Mischung aus der pastenartigen Lösung und einer solchen Menge des Anmachwassers hergestellt, die der gleichen bis 3fachen Gewichtsmenge der Lösung entspricht, und die so verflüssigte Mischung wird dann dem Rest Anmachwasser zugemischt.The total dry content of the aqueous solution can be within wide limits vary and is preferably between 10 and 70%. In essence, it comes on the ratio between the total dry matter of the solution and the total amount the concrete mix. Depending on the desired effect, the amount will be the aqueous solution that is added to the concrete mix, preferably adjusted so that that it is between 0.25 and 5 kg dry matter per cubic meter of concrete. Nevertheless the present invention is not intended to be limited to the relationship described above between dry matter of the aqueous solution and total concrete volume, as for special Purposes also relatively larger or smaller amounts of the aqueous solution Can give results. For practical purposes, a dispersion with a dry content will be used between 50 and 60% is used as a particularly suitable starting material. In a Concentration of about 50 to 60% dry matter is the solution of paste-like Nature. The solution is in the required amount of the concrete mix in added to an ordinary concrete mixer or in a high-speed concrete mixer. Preferably is first a homogeneous mixture of the pasty solution and such The amount of mixing water produced is the same to 3 times the amount by weight corresponds to the solution, and the liquefied mixture then becomes the remainder of the mixing water mixed in.
Zusammenfassend ist über die Vorteile der Zugabe einer wäßrigen Mischung aus oberflächenspannungerniedrigenden Substanzen und einer hochmolekularen Substanz, wiebeispielsweise eines wasserlöslichen Caseinats und eines wasserlöslichen Resinats, zu den Betonmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes zu sagen: Diese Vorteile bestehen in einer Erniedrigung der erforderlichen Anmachwassermenge, die bis zu 25 bis 30 °/o betragen kann, ohne Verringerung der Verarbeitbarkeit der Betonmischung. Weiterhin können Betonmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung längere Zeit gelagert und ohne Gefahr einer Wasserabscheidung transportiert werden, so daß die Betonmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung in geschlossenen Behältern befördert werden können oder durch lange Rohrleitungen gepumpt werden können ohne Verringerung ihrer Plastizität und Homogenität. Durch Zugabe der Lösungen der genannten Substanzen werden zusätzliche Poren in dem Beton gebildet, wobei die Menge der zusätzlichen Poren von der Betonzusammensetzung abhängt. Dadurch werden die Isoliereigenschaften des Betons verbessert ohne Verringerung der Werte für die mechanische Festigkeit. Ein weiterer Vorteil der Erfindung beruht in der Tatsache, daß bei Zugabe der wäßrigen Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung Rißbildung in dem erhärteten Beton vermieden wird. Beton, der eine wäßrige Mischung gemäß vorliegender Erfindung enthält, besitzt außerdem eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen das Durchtreten von Wasser unter Druck und gegen kapillares Aufsaugen von Wasser. Der Beton, der gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde, zeigt außerdem eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten, wie Salzwasser, Öle und ähnliches, und gegen solche Gase, die sonst Betonbauten anzugreifen vermögen. Die Wasserwiderstandsfähigkeit von Beton, der gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde, ist von besonderer Bedeutung bei der Herstellung von Dammbauten, Bauten, die dem Meerwasser ausgesetzt sind, in chemischen Fabriken, Salzwerken, für die Errichtung von Bauten und Fundamenten in feuchtem Untergrund, für Unterwasserbauten und ähnliches.In summary it is about the advantages of adding an aqueous mixture from surface tension lowering substances and a high molecular weight substance, such as a water-soluble caseinate and a water-soluble resinate, to say the following about the concrete mixes according to the present invention: These The advantages are a reduction in the amount of mixing water required can be up to 25 to 30% without reducing the workability of the concrete mix. Furthermore, concrete mixes according to the present invention can be stored for a long time and transported without risk of water separation, so that the concrete mixes according to the present invention can be transported in closed containers or can be pumped through long pipelines without reducing their plasticity and homogeneity. By adding the solutions of the substances mentioned, additional Pores formed in the concrete, the amount of additional pores from the concrete composition depends. This improves the insulating properties of the concrete without reducing it the values for mechanical strength. Another advantage of the invention is based in the fact that when adding the aqueous solutions according to the present invention Cracking in the hardened concrete is avoided. Concrete, which is an aqueous mixture according to the present invention, also has an increased resistance against the passage of water under pressure and against capillary absorption of Water. The concrete made in accordance with the present invention also shows improved resistance to aggressive liquids such as salt water, Oils and the like, and against gases that can otherwise attack concrete structures. The water resistance of concrete made according to the present invention is of particular importance in the manufacture of dam structures, structures, who are exposed to sea water, in chemical factories, salt works, for the Erection of structures and foundations in damp subsoil for underwater structures and similar.
Betonmischungen, die die wäßrigen Mischungen gemäß vorliegender Erfindung enthalten, besitzen einen hohen Grad von Elastizität, die solche Betonmischungen auch für Fugendichtungen wertvoll macht. Streichbare Gemische aus Mörtel und den Lösungen gemäß vorliegender Erfindung können auch als Deckanstriche, insbesondere für Beton und Mauerwerkoberflächen, verwendet werden.Concrete mixes comprising the aqueous mixes of the present invention contain, possess a high degree of elasticity that such concrete mixes also makes it valuable for joint sealing. Paintable mixtures of mortar and the Solutions according to the present invention can also be used as top coats, in particular for concrete and masonry surfaces.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
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EP0744386A1 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-27 | Maxflow Environmental Corp. | Air-entraining agent and method of producing same |
Citations (1)
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DE1003640B (en) * | 1954-01-11 | 1957-02-28 | Meynadier & Cie Ag | Process for the production of mortar and concrete |
-
1958
- 1958-07-23 DE DER23739A patent/DE1096815B/en active Pending
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