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Mörtelmischung Die Erfindung bezieht sich auf eine Mörtelmischung
für Bauzwecke.
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Es ist bekannt, daß die Wände und Decken eines Gebäudes in vielen
Fällen vor ihrer endgültigen Oberflächenbehandlung durch Malen oder Tapezieren od.
dgl. einer Vorbehandlung unterworfen werden müssen. Zu diesem Zweck wird neuerdings
häufig die Behandlung mit einem Putzmörtel angewendet, der den üblichen Kalk- oder
Kalk-Zement-Mörtelputz an Mauerwerk oder Betonwänden ersetzen kann.
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Es ist eine Putzmörtel- und Spachtelmasse dieser Art bekannt, die
im wesentlichen aus einem wasserlöslichen Cellulosederivat und anorganischen Füllstoffen
verschiedener Korngröße besteht und so viel Wasser enthält, daß der Mörtel mit plastischer
Konsistenz aufgebracht werden kann. Gegebenenfalls kann dieser Putzmörtel zusätzlich
Farbstoffe, hydraulische Bindemittel und Faserstoffe beliebiger Art sowie Netzmittel
zur Erleichterung der Mischung der Bestandteile enthalten.
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Die Forderungen, die an einen solchen Putzmörtel zu stellen sind,
bestehen darin, daß er geschmeidig und leicht verarbeitbar ist, fest an der Auftragfläche
haftet, ohne wesentliches Schwindmaß und ohne Rißbildung oder starkes »Setzen« abbindet
sowie eine dauerhafte und geeignete Grundfläche für die nachfolgende Behandlung
darstellt.
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Es ist festgestellt worden, daß die Eigenschaften eines solchen Mörtels
maßgebend von der Korngrößenzusammensetzung der anorganischen Füll-bzw. Zuschlagstoffe
beeinflußt werden. In dem erwähnten bekannten Putzmörtel bestehen die Füllstoffe
aus einem Grobkornanteil aus Sand in abgestuften Korngrößen, gemahlenem und abgestuftem
Feldspat, Dolomit od. dgl. und einem Anteil von sehr feinkörnigem Material, wie
Schlämmkreide oder Kieselgur. Die Korngrößen der Füllstoffe sollen zwischen etwa
0,0005 und etwa 0,8 mm liegen, und als Beispiel für die Abstufung der Korngrößen
des Sandmaterials ist angegeben:
| Sandkörner |
| größer als 0,3 mm . . . . . . . . . . . . 1 bis 10% |
| von 0,15 bis 0,3 mm . . . . . . . . . . . 40 bis 50% |
| von 0,075 bis 0,15 mm . . . . . . . . . 10 bis 20% |
| unter 0,075 mm . . . . . . . . . . . . . . . 30 bis 50% |
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Mörtelmischung aus wasserlöslichen
Cellulosederivaten oder handelsüblichen Kunststoffemulsionen oder Emulsionen von
natürlichem oder künstlichem Gummi als Bindemittel, Wasser und einem anorganischen
Füll- bzw. Zuschlagstoff mit verschiedener Korngröße. Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß Calciumhydrosilikat, das durch hydrothermische Behandlung einer Mischung
aus einem feinverteilte Kieselerde enthaltenden Material und einem kalkartigen Material
erzeugt und in feinkristalliner Form mit Korngrößen von im wesentlichen weniger
als 0,1 mm erhalten wird, als feinkörniges Zuschlagmaterial für einen derartigen
Mörtel ausgezeichnet geeignet ist.
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Demgemäß ist die Mörtelmischung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der feinkörnige Anteil des Füll- bzw. Zuschlagstoffes, der Korngrößen
unter 0,1 mm aufweist, mindestens 15 bis 20 Gewichtsprozent eines kristallinen Calciumhydrosilikates
enthält, das durch hydrothermische Reaktion zwischen einem feingemahlenen, Kieselerde
enthaltenden Material und einem kalkhaltigen Material bei Temperaturen von 140 bis
200°C, vorzugsweise 160 bis 185°C, erzeugt ist und Korngrößen von im wesentlichen
0,01 bis 0,001 mm hat.
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In diesem Putzmörtel kann der Anteil des grobkörnigen Materials 25
bis 65 Gewichtsteile und der Anteil der feinkörnigen Bestandteile 70 bis 30 Gewichtsteile
betragen. Außerdem enthält der Putzmörtel ein organisches Bindemittel in einer Menge
von 1/1o bis 5%, bezogen auf die Trockenmischung, und Wasser in einer Menge, die
genügt, um den
Mörtel eine teigartige oder plastische Konsistenz
zu geben.
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Die Korngrößen und -anteile des anorganischen Zuschlagstoffes können
wie folgt bemessen sein:
| Korngrößen |
| über 0,3 mm . . . . . . . . . . . . . . . 5 bis 150% |
| von 0,15 bis 0,3 mm .. . . . . . . . . . 35 bis 50% |
| von 0;1 bis ,15 mm . . . . . . : . . . . 15 bis 25% |
| von 0,1 bis 0,01 mm . . : . . . . . . . . 15 bis 30% |
| unter 0,01 mm .. .. . . . ... . . . . 20 bis 40% |
Als Beispiele für geeignete organische Bindemittel sind wasserlösliche Cellulosederivate,
wie z. B. Methylcellulose und Äthylcellulose, zu nennen. Andere Beispiele sind handelsübliche
Emulsionen aus Kunststoffen, wie Polyvinylverbindungen, z. B. Polyvinylchloride,
Polyvinyläther, ferner Acrylester, Polystyrol; Emülsionen von natürlichem oder künstlichem
Gummi, wie Neopren, Isobutylen, Styrolbutadien usw.
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Zur Erleichterung der Mischung der Bestandteile der Mörtelzusammensetzung
kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, wie an sich bekannt ist, eine kleine Menge
eines Netzmittels, im Höchstfall 1%, bezogen auf die trockenen Anteile der Mischung,
zuzusetzen. Als geeignete Mittel dieser Art sind Alkalisalze und Polyacrylester,
wie niedrigpolymere Ammoniumpolyacrylate, Polyglykole und Polyglykolderivate usw.
zu nennen. Das Netzmittel soll nicht schaumbildend sein.
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Durch Verwendung der beschriebenen Calciumhydrosilikate als Füllmittel
gemäß der Erfindung an Stelle von Kreide oder anderen üblichen Füllmitteln werden
die folgenden wesentlichen Vorteile erreicht: Die Konsistenz der Mörtehnasse wird
besser, was sich in erster Linie darin zeigt, daß der Wassergehalt innerhalb eines
größeren Intervalls variiert werden kann, ohne daß die Konsistenz merkbar von der
geeigneten abweicht.
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Der Mörtel trocknet nicht so schnell aus wie bei Verwendung von Kreide
od. dgl., was insbesondere von Bedeutung ist; wenn er auf eine stark aufsaugende
Grundfläche, z. B. Ziegel oder Leichtbeton, aufgebracht wird. Hierdurch wird das
Aufbringen der Mörtel- oder Spachtehnasse erleichtert und eine allzu schnelle Austrocknung
verhindert, die bei den bisher verwendeten Mörtehnassen dieser Art Schwinden und
Rißbildung und auch schlechte Haftung und schlechte Festigkeit der Putzschicht verursacht.
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Infolge der verzögerten Austrocknung hat die Mörtelschicht auch verminderte
Saugfähigkeit, was bei einem nachfolgenden Malen vorteilhaft ist, weil die Gefahr,
daß das Bindemittel der Malerfarbe in die Schicht eingesaugt wird, vermindert ist.
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Zum Nachweis der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Mörtelmischung gegenüber
der erwähnten bekannten Putzmörtel- und Spachtehnasse ist nachstehend das Ergebnis
von Vergleichsversuchen angegeben: Versuch A (bekannte Mischung) Zusammensetzung
der Spachtehnasse 4 Teile Methylcellulose, 100 Teile Schlämmkreide, ; 200 Teile
Sand; davon 80 Teile mit Korngrößen unter 0,1 mm, 3 Teile Bimssteinmehl, 90 Teile
Wasser. Die Korngrößenverteilung des verwendeten Sandes war wie folgt: größer als
0,3 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 3,5% 0,15 bis 0,3 mm . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 46% 0,075 bis 0,15 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 18% unter
0;075 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32;5% Dieser Sand enthielt etwa 40%
mit Korngrößen unter 0,1 mm. Versuch B (erfindungsgemäße Masse) Zusammensetzung
der Spachtehnasse 0,5 Teile Methylcellulose, 4 Teile Polyvinylalkoholdispersion,
100 Teile Leichtbetonabfall, enthaltend 60% Calciumhydrosilikat, mit Korngrößen
unter 0, l mm, 200 Teile des obigen Sandes; 105 Teile Wasser.
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Der feinkörnige Anteil dieser Spachtehnasse enthielt somit 60 Teile
Calciumhydrosilikat und 40 + 80 Teile andere Bestandteile mit Korngrößen unter 0,1
mm, woraus folgt, daß der Calciumhydrosilikatgehalt des feinkörnigen Anteils etwa
betrug. Mit den Spachtelmassen wurde auf einer gemauerten Wandfläche bei Raumtemperatur
gespachtelt.
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Dabei erwies es sich mit der Spachtelmasse (A) nur möglich, während
2 Minuten zu arbeiten, d. h., die Bearbeitungszeit zur Aufbringung der Masse war
nur 2 Minuten. Die Trockengeschwindigkeit (Trocknungszeit) war 10 Minuten. In der
aufgebrachten Spachtelschicht waren nach der Trocknung große Setzungen und Rißbildungen
über Vertiefungen in der Wandfläche entstanden.
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Die Spachtehnasse (B) war wesentlich geschmeidiger als die Masse (A)
und konnte während 3i/2 Minuten, als 75% länger, bearbeitet werden. Die Trocknungszeit
war in diesem Fall 14 Minuten. In der aufgebrachten Spachtelschicht konnte nur minimale
Setzung und keine Rißbildung beobachtet werden.
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Die Unterschiede in der Bearbeitungszeit und Trocknungszeit sind insofern
von Bedeutung, als sie die für einen Mörtel der erfindungsgemäßen Art unbedingt
erforderliche Geschmeidigkeit und leichte Verarbeitungsfähigkeit sichern bzw. erheblich
verbessern und das Schwindmaß wesentlich herabsetzen. Da hierdurch die Gefahr der
Rissebildung herabgesetzt wird, stellen die mit der Spachtelmasse (B) erzielten
Ergebnisse gegenüber der Spachtelmasse (A) einen wesentlichen technischen Fortschritt
dar.
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Diese Überlegenheit der erfindungsgemäßen Spachtehnasse beruht auf
dem Gehalt dieser Spachtelmasse an Calciumhydrosilikat als feinkörniger Füllstoff
an Stelle einer entsprechenden Menge Schlämmkreide. Dank der erwähnten Eigenschaften
kann die vorgeschlagene Spachtelmasse auch mit gutem Resultat in dickeren Schichten
als die bisherigen Spachtelmassen aufgebracht werden, was ein wesentlicher zusätzlicher
Vorteil ist.
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Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn ausschließlich Calciumhydrosilikat
als feinkörniger Füllstoff in der Mörtelmischung verwendet wird. Aus
wirtschaftlichen
und praktischen Gründen ist es jedoch oft notwendig oder zweckmäßig, den feinkörnigen
Füllstoff teilweise aus anderen Materialien zu bilden, z. B. aus dem Feinanteil
von Sand, der anderweitig ausgesiebt wird, oder aus Kreide oder Kieselgur. Indessen
sollen gemäß der Erfindung, wie oben angeführt, mindestens 15 bis 20% des feinkörnigen
Anteils aus Calciumhydrosilikat bestehen, damit die erstrebte Wirkung erreicht wird.
| Beispiel 1 |
| Gewichtsteile |
| Calciumhydrosilikat . .. . . . . . . . . . . . . . 20 |
| Sand in abgestuften Korngrößen .... 80 |
| Bindemittel (wäßrige Emulsion eines |
| Kunststoffes) .. . .. . . ...... . .. .... 2 |
| Wasser ........................... 30 |
Der Sand kann dabei z. B. folgende Korngrößen und Korngrößenanteile enthalten:
| Korngrößen Gewichtsprozent |
| über 0,3 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 bis 15 |
| von 0,15 bis 0,3 mm . . . . . . . . . . . 40 bis 50 |
| von 0,1 bis 0,15 mm . . . . . . . . . . . 15 bis 25 |
| unter 0,1 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 bis 40 |
Das Calciumhydrosilikat wird durch Reaktion einer Wassersuspension erzeugt, die
gleiche Teile von Quarzmehl und gelöschtem Kalk enthält und in einem Autoklav 5
Stunden lang bei 180°C in der oben beschriebenen Weise behandelt wird. Der so erhaltenen
Suspension von Calciumhydrosilikat, deren Feststoffteilchen Korngrößen unter 0,1
mm aufweisen, wird dann das Wasser bis zu einem bestimmten Anteil entzogen, worauf
sie mit den anderen Bestandteilen der Mörtelmischung gemischt wird. Beispiel 2 60
Teile Leichtbetonabfall, der 30% Calciumhydrosilikat enthält, werden gemahlen, bis
60% davon durch ein Sieb mit einer freien Maschenweite von 0,1 mm durchgehen. Dieses
Leichtbetonmehl wird mit 20 Teilen Sand in abgestuften Korngrößen und 2 Teilen wasserlöslichem
Celluloseleim und Wasser zu einer geeigneten Konsistenz gemischt.
| Beispiel 3 |
| Gewichtsteile |
| Calciumhydrosilikat . . . . . . . . . . . . . . . . 50 |
| Sand, 1 bis 0,1 mm . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |
| Methylcellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 |
| Wasserlösliches Kunststoffpulver .... 2 |
| Netzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,1 |
Die obenerwähnten Beispiele enthalten das Calciumhydrosilikat mit einer Feinheit
in den Grenzen von im wesentlichen 0,01 bis 0,001 mm. Weiterhin können die Anteile
der in den vorerwähnten Beispielen angegebenen Bestandteile in weiten Grenzen geändert
werden, die von den verwendeten Rohmaterialien abhängig sind.