DE1268534B - Als UEberzugsmasse dienende Zementschlaemmen - Google Patents

Description

• Als überzugsmasse dienende Zementschlämmen Die Erfludung betrifft als überzugsmasse dienende Zementschlämmen mit einem Gehalt an Salzen der Erdalkali- und/oder Erdmetallgruppe, gegebenenfalls auch der Eisenmetallgruppe.
• Bei den bekannten Zementschlämmen zur Beschichtung von Bau- und Werkstoffen handelt es sich um hochgradig wasserhaltige, relativ dünnflüssige Gemische, welche ausschließlich oder überwiegend Zement, gegebenenfalls auch noch kleinere Mengen von feinkörnigen Magerungsmitteln, wie etwa Quarzmehl, Asbest- oder Glasfasern od. dgl., enthalten.
• Derartige Zementschlämmen unterscheiden sich hinsichtlich Zusammensetzung und Verwendung maßgeblich von Mörtel und Beton, deren mengenmäßiger Hauptbestandteil umgekehrt die Zuschläge sind und bei denen zur Erreichung einer guten Qualität ein möglichst geringer Wasserzusatz erfolgen soll.
• Demgegenüber enthalten die zur Beschichtung von Bau- und Werkstoffen dienenden Zementschlämmen gerade einen besonders hohen Wasserzusatz, der nicht nur die verarbeitungstechnisch zum Streichen, Spritzen od. dgl. erforderliche flüssige Konsistenz gewährleistet, sondern zugleich auch den in der mehr oder minder dünnen Auftragsschicht durch Verdunstung und auf saugfähigem Untergrund auch noch durch Absaugung erfolgenden Wasserverlust kompensieren soll. Aber auch mit maximalen bis an die Grenze der noch verarbeitbaren Konsistenz reichenden Wassergehalten der einfachen Zementschlämmen kann nicht verhindert werden, daß die frisch hergestellte Beschichtung in verhältnismäßig kurzer Zeit völlig austrocknet, so daß der an sich mehrere Wochen benötigende Erhärtungsprozeß je nach den Temperatur- bzw. Wetterbedingungen schon nach Stunden, spätestens nach wenigen Tagen zum Stillstand kommt.
• Infolgedessen können derartige dünne Beschichtungen nicht annähernd die an sich dem Zement innewohnenden Festigkeitseigenschaften erreichen; sie bleiben verhältnismäßig mürbe und unbeständig. Auch durch Mitverwendung wasserspeichernder Zusätze, wie beispielsweise Kalkhydrat oder wasserlösliches Cellulosehydrat, konnte dieser Mangel bisher nicht beseitigt werden.
• Schließlich konnte auch die ebenfalls bekannte Maßnahme, die Erhärtungsgeschwindigkeit der Zementschlämmen durch die Mitverwendung abbindebeschleunigender Erdalkali- oder Erdmetallchloride, -nitrate und/oder -sulfocyanide zu steigern, nicht zu einer nachhaltigen Qualitätsverbesserung der Zementschlämmen führen. Bei Mitverwendung derartiger, vorschlagsgemäß 7 bis 8 1/o des Zementes betragender Metallsalzzusätze wird nämlich auch die Zeitspanne der Verarbeitbarkeit zufolge einer mit der starken' Abbindebeschleunigung einhergehenden Verfrühung des Abbindebeginns und also früzeitiger Verdickung und Versteifung untragbar verkürzt.
• Man kann nun zwar, wie vorgeschlagen wurde, durch übermäßig hohe, 80 bis 100 1/o des Zementes betragende Wasserzusätze nach bekannter Gesetzmäßigkeit den Abbindebeginn und die Versteifung der durch Metallsalze beschleunigten Zementschlämmen wieder hinauszögern, jedoch führt eine derartige Verwässerung der Zementschlämmen zu einer entsprechenden Erniedrigung ihres Körpergehaltes, so daß nur noch dünne und schlecht deckende Beschichtungen erzielt werden und wiederholte Anstriche erforderlich sind.
• Ein besonderer Nachteil der Mitverwendung derart hoher, im Normalfall schon 7 bis 8 1/o des Zementes betragender Metallsalzanteile liegt darin, daß die Tendenz zur Schwindrißbildung stark ansteigt. Außerdem besteht bei derartig metallsalzreichen Zementschlämmen eine erhöhte Neigung zu Ausblühungen und Verfärbungen. Schließlich kann die Anwesenheit derart großer elektrolytisch wirksamer Metallsalzmengen unter anderem die Homogenität und Verarbeitbarkeit von Zementschlämmen entscheidend beeinträchtigen, wenn übliche elektrolytempfindliche Zusätze beispielsweise aus der Reihe der Harze, Kunstharze, Wachse und ähnlicher Stoffgruppen mitverwendet werden, und es bestehen insoweit noch andere Störungsmöglichkeiten.
• Aufgabe der Erfindung ist es, als Überzugsmasse dienende Zementschlämmen zu schaffen, die sich bei ausreichend spät erfolgendem Abbindebeginn und also ausreichend langer Verarbeitbarkeit sowie beliebiger Konsistenz und also auch hohem Festkörpergehalt bei verringertem Wassergehalt, nicht nur störungsfrei verarbeiten lassen, sondern zugleich auch die geschilderten Mängel der bekannten Zementschlämmen und der damit hergestellten Beschichtungen beheben. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in den Zementschlämmen neben den Metallsalzen der Erdalkali-, Erd- und/oder Eisenmetallgruppen noch anhydrische Phosphate in Mengenverhältnissen von 10 - 1 bis 10 : 3 und die kombinierten Stoffe in einer Gesamtmenge von 0,3 bis 10 %, vorzugsweise 3 bis 5 1%, bezogen auf Zement, enthalten sind.
• Die erfindungsgemäßen Zementschlämmen weisen sowohl hinsichtlich ihrer Herstellung und Verarbeitbarkeit als auch hinsichtlich der damit erhältlichen Überzüge und Schutzschichten eine ganze Reihe überlegener Eigenschaften auf. Gegenüber dem bisherigen Stand der Technik können gut flüssige und vielseitig verwendbare und den normalen Bedürfnissen entsprechende Zementschlämmen erfindungsgemäß schon mit halbiertem Metallsalzgehalt und annähernd halbiertem Wassergehalt, dementsprechend also in viel körperreicherer Konsistenz, mit besserer Deckkraft und stärkerem Beschichtungsvermögen erzielt werden. Außerdem weisen die erfmdungsgemäßen Zementschlänunen auch in verarbeitungstechnischer Hinsicht eine ganze Reihe von unerwarteten Vorteilen auf. Insbesondere besitzen sie gegenüber den bekannten metallsalzhaltigen Zementschlämmen gleichen Wassergehaltes, die viel zu früh abbinden, überraschenderweise einen sehr vorteilhaft hinausgeschobenen Abbindebeginn. Nach Ablauf der somit über Stunden verlängerten Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen Zementschlämmen vollzieht sich umgekehrt ihr Abbinde- und Erhärtungsprozeß überraschend intensiv und beschleunigt bis zum Erreichen bisher nicht erzielbar gewesener Festigkeitseigenschaften.
• überdies weisen die erlindungsgemäßen Zementschlämmen gute Verträglichkeit mit jeder Art von Bau- und Werkstoffen auf, was bei den bisherigen salzhaltigen Zementschlämmen, die beispielsweise auf Eisen leicht zur Unterrostung führten, nicht der Fall war. Die Haftung der neuen Zementschlämmen ist so vorzüglich, daß auch auf porösem Untergrund das bisher übliche vorbereitende Annässen der zu beschichtenden Flächen unterbleiben kann. Besonders wertvoll macht die neuen Zementschlämmen ferner der Umstand, daß die bei den bisherigen Zement-schlämmen auftretende Schwindrißbildung hier völlig unterbleibt. Zu der ausgezeichneten Verarbeitbarkeit der erfindungsgemäßen Zementschlämmen trägt außerdem noch bei, daß auch die Entmischungstendenz zum Unterschied von den leicht absetzenden bekannten Zementschlämmen maßgeblich verringert ist, so daß unter weitgehendem Verzicht auf das sonst notwendige häufige Umrühren ein besonders gleichmäßiges Streichen und Beschichten ermöglicht wird. Schließlich ist noch das verbesserte Aufnahmevermögen fär Pigmente und für die zur Erzielung hochglänzender Oberflächen üblichen Zusätze von Fett- oder Harzseifen, Kunstsharzdispersionen, Wachsemulsionen od. dgl-, die zugleich die Festigkeits-, Elastizitäts- und Beständigkeitseigenschaften verbessern können, hervorzuheben. Es war nicht vorauszusehen, daß der Erhärtungsprozeß von Zementschlämrnen und die Festigkeitseigenschaften der damit hergestellten Beschichtungen gerade durch stark verkleinerte Zusatzmengen der bisher schon benutzten Metallsalze und die gleichzeitige Mitverwendung sehr geringer Mengen von anhydrischen Phosphaten, die als ausgesprochene Verzögerungsmittel hier überhaupt nicht in Betracht zu ziehen waren, derart günstig beeinflußt und vervollkommnet wird, zugleich aber im Anfangsstadium die Verarbeitbarkeit zufolge eines verzögerten Abbindebeginns überaus vorteilhaft verlängert und in verschiedenen Richtungen verbessert wird. Mit diesen allen Regeln widersprechenden Wirkungen, die noch durch weitere vorteilhafte Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zementschlämmen ergänzt werden, sind die bisherigen Mängel von Zementschlämmen maßgeblich beseitigt.
• Die erfindungsgemäßen Zementschlämmen eignen sich außer für Schlämmanstriche beispielsweise auch noch als Schlämmputz, fugenloser Wandbelag, Kachelglasur, emailleartiger Überzug u. dgl., für alle Arten von Beschichtungen, die durch Streichen, Spritzen, Spachteln, Tauchen oder auch Aufgießen aufgebracht werden können. Man kann unter anderem damit auch massive Bauplatten beschichten, poröse Holzfaserplatten oder Pappen mineralisieren und überhaupt alle Verwendungsmöglichkeiten von gut flüssigen und mehr oder minder körperhaltigen Zementschlämmen in Betracht ziehen. Die gute Haftfähigkeit und Beständigkeit auf Holz und ähnlich brennbaren Materialien läßt die erfindungsgemäßen Zementschlämme unter anderem auch für den Feuerschutz sehr geeignet erscheinen.
• Die erfindungsgemäßen Wirkungen beginnen schon bei verhältnismäßig geringen Zusatzmengen von Metallsalz und Anhydrophosphat, auf Zement berechnet etwa ab 0,3 %, deutlich in Erscheinung zu treten. Optimale Ergebnisse werden unter normalen Anwendungsbedingungen in aller Regel schon mit Zusatzmengen von, auf Zement berechnet, 3 bis 5 % der Metallsalz-Anhydrophosphat-Gemische erzielt. In besonderen Fällen können noch höhere bis zu 10 %, auf Zement betragende Zusatzmengen vorteilhaft sein.
• Durch Veränderung des Mengenverhähnisses Metallsalz: Anhydrophosphat, das mit etwa dem Wert 10: 2 in der Regel eine normale etwa zweistündige Verarbeitbarkeit gewährleistet, kann das Abbindeverhalten einerseits in Richtung längerer oder kürzerer Verarbeitbarkeit und langsamerer oder schnellerer Erhärtung, andererseits auch hinsichtlich der unterschiedlichen Abbindeeigenschaften mancher Zementsorten sowie hinsichtlich der für die Zementabbindung in bekannter Weise sehr maßgeblichen Temperatureinflüsse geregelt werden. Der Wassergehalt der Zementschlämmen ist von Fall zu Fall nach der für Anwendungszweck und Verarbeitungsweise geeignet erscheinenden Konsistenz zu bemessen, wobei zu berücksichtigen ist, daß mit wesentlich erhöhtem Wassergehalt abbindeträgere Mischungen entstehen, für welche etwas metallsalzreichere Zusatzgemische zweckmäßig sein können.
• Als Metallsalz-Komponente lassen sich die Chloride, Nitrate und Sulfocyanide der Erdalkali-, Erd-und Eisenmetallgruppen oder entsprechende Metallsalzgemische in Anwendung bringen; als Anhydrophosphat-Komponente stehen die Pyro-, Poly- und Metaphosphate oder deren Gemische, und zwar auch neben Alkaliphosphaten solche Erdalkali-, Erd- und Eisemnetallphosphate in Betracht. Beide Komponenten können den Zementschlämmen oder deren Bestandteilen vor oder bei der Verarbeitung, einzeln oder gemeinsam, in fester, suspendierter oder gelöster Form zugeführt werden.
• Die erfindungsgemäßen Zementschlämmen lassen sich unter Verwendung aller Bestandteile in der Trockenform auch als lagerfähige Trockenmischungen herstellen, die zum Gebrauch nur noch des Wasserzusatzes bedürfen. Als Stabilisierungsmittel für die hygroskopischen Metallsalze eignen sich unter anderem Zusätze von Harnstoff, Kalk und/oder Kalkstickstoff.
• Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich unter Ziffern 1 bis 3 auf Zementschlämmen gemäß dem Stand der Technik, unter Ziffer 4 auf die erfindungsgemäßen Zementschlämmen.
• Beispiel 1 Ein Gemisch von 600 Gewichtsteilen weißer Portlandzement 150 Gewichtsteilen Kalkhydrat-Pulver 425 Gewichtsteilen Wasser ergab eine gut streichbare Zementschlämme, die 41/2 Stunden benutzbar blieb. Die damit hergestellten Anstrichschichten waren nach 12 Stunden durchweg noch sehr weich und empfindlich, nach 3 Tagen auf Beton mürbe und abkreidend, auf Holz völlig mürbe, auf Eisenblech etwas härter als Beton, aber stark rissig und ohne Haftung.
• Beispiel 2 Ein Gemisch von 600 Gewichtsteilen weißer Portlandzement 150 Gewichtsteilen Quarzmehl 350 Gewichtsteilen Wasser blieb etwa 31/2 Stunden verarbeitbar und führte auf Beton und Eisenblech zu annähernd dem gleichen unbefriedigenden Ergebnis abkreidender und rissiger Beschichtungen; auf Holz ergab sich im Vergleich zu Beispiel 1 ein noch ungünstigerer Befund. Beispiel 3 Ein Gemisch von 600 Gewichtsteilen weißer Portlandzement 150 Gewichtsteilen Quarzmeht 35 Gewichtsteilen Calciumchlorid 325 Gewichtsteilen Wasser war zwar anfangs noch verarbeitbar, innerhalb von 20 Minuten jedoch schon erheblich verdickt und nach 30 Minuten völlig unbrauchbar. Die damit hergestellten Anstriche waren nach 12 Stunden ziemlich hart, nach 3 Tagen auf Beton etwas abkreidend und schwindrissig, auf Holz weniger hart und stärker abkreidend, auf Blech ähnIch hart wie auf Beton, aber stark schwindrissig.
• Beispiel 4 Ein Gemisch von 600 Gewichtsteilen weißer Portlandzement 150 Gewichtsteilen Quarzmehl 25 Gewichtsteilen Calciumchlorid 5 Gewichtsteilen Na-Hexametaphosphat 320 Gewichtsteilen Wasser blieb dagegen reichlich 2 Stunden unverändert verarbeitbar. Die hiermit hergestellten Anstrichschichten waren nach 12 Stunden ziemlich hart, nach 3 Tagen auf Beton sehr hart und überhaupt nicht abkreidend, auf Holz überraschend hart und kaum abkreidend, auf Blech sehr hart und festhaftend, nicht abkreidend und völlig frei von Schwindrissen.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Als überzugsmassen dienende Zementschlämmen mit einem Gehalt an Metallsalzen der Erdalkali Erd- und/oder Eisenmetallgruppen, d a - durch gekennzeichnet, daß neben den Metallsalzen noch anhydrische Phosphate in untergeordneten Mengen, und zwar in Mengenverhältnissen von 10 : 1 bis 10 : 3 enthalten sind, wobei sich die Gesamtumsatzmengen, bezogen auf Zement, auf 0,3 bis 1014, vorzugsweise auf 3 bis 511/o belaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 740 952, 680 984; schweizerische Patentschrift Nr. 257 968.