DE1471318A1

DE1471318A1 - Bindemassen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1471318A1
Application number: DE19641471318
Authority: DE
Inventors: Ercison Bernt Sture Joergen
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1963-02-28
Filing date: 1964-02-28
Publication date: 1968-11-28
Also published as: AT247778B; BE644484A; US3215549A; ES296934A1; NL6401970A; NO115522B; FI47087C; GB1020525A; CH466476A; DK115832B; FI47087B

Description

Bindemassen und Verfahren zu ihrer Herstellung»

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf zum Verbinden von z.B» Bauelementen verwendbare und selbstabbindende Massen, insbesondere auf solche, die eine anorganisches Füllmittel zusammen mit einem wasserlöslichen nichtionischen Gelluloseäther, gegebenenfalls neben einem organischen Bindemittel, enthalten. Derartige Massen sind z.Bο Mörtel, Gips, Kunststeinrohmassen und mörtelartige Massen zum Befestigen oder Verbinden von Fliesen, Kacheln, Ziegelsteinen oder anderen Bauelementen aus organischen oder anorganischen ötoffenO

Es ist bekannt, solchen Massen wasserlösliche Oelluloseäther zuzusetzen.. Aus langjähriger praktischer Erfahrung und umfangreichen Laborversuchen hat sich ergeben, daß der Zusatz eines wasserlöslichen Celluioseäthers zu

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einer Mörtel- oder Kunststeinpaste der Masse die folgenden erwünschten und wertvollen Eigenschaften vermittelt:

1) Eine beträchtliche verbesserte Plastizität oder Geschmeidigkeitο Diese Wirkung ist besonders ausgesprochen, wenn der Mörtel mager ist oder wenn man eine Sandsorte verwenden muß, die für diesen Zweck nicht besonders geeignet isto

2) Eine erhöhte Haftung (Adhäsion) an Kunst- oder Natursteinflächen und daher dichtere und haltbarere Verbindungen O

3) Eine möglichst herabgesetzte Wasserabscheidung, die von der Menge des zugesetzten Celluloseäthers abhängt _o

4) Einen herabgesetzten Wasserbedarf (bis zu 10 °/Ό) und infolgedessen eine bessere Festigkeit des Baues und kürzere Trqcknungszeiten»

5) Eine herabgesetzte Kapillarabsorption durch den Untergrunde Dabei wird durch den Mörtel soviel Wasser zurückgehalten, daß es zum völligen und sauberen Abbinden und Verbinden ausreicht.

6) Eine verminderte Neigung zum Schrumpfen, Schwinden und Reißenο

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Hauptziel der Erfindung sind weitere Verbesserungen der erwünschten Eigenschaften von Bindemitteln der obigen Art mit einem Gehalt an nichtionischen wasserlöslichen Celluloseethern. Insbesondere bringt die Erfindung beträchtliche Verbesserungen hinsichtlich der Haftung, der Wasserhaltung (water retention) und der Festigkeit bei Bindemassen aus einem anorganischen Füllmittel, einem wasserlöslichen Celluloseether und gegebenenfalls einem anorganischen Binder. In dieser Hinsicht übertreffen die Massen nach der Erfindung die vergleichbaren bekannten Massen.

Es wurde gefunden, daß die obigen Ziele erreicht werden, wenn man derartig zusammengesetzten Massen außer dem niohtionischen wasserlöslichen Oelluloseather noch ein wasserlösliches Salz eines Chlorphenols in einer Menge von 5 bis 50 ^c/o_y bezogen auf da« Gewicht des Celluloseäthers, zusetzt·

Es ist bekannt, daß man bei Zusatz von Phenolderivaten zu einer wässrigen, einen wasserlöslichen Celluloseether enthaltenden lösung eine Verdickungswirkung, d„h· Viskositätszuwachs erhält und daß dann bei weiterem Zusatz des Phenolderivates ziemlich rasch eine Ausflockung eintritt· Dieser Effekt ist in der Literatur beschrieben und die Hersteller von Celluloseäthern warnen vor gewissen Phenolderivaten in Verbindung mit wasserlöslichen Celluloseäthern (s. u.a. "The Modocoll E Manual", Herausgeber Mo och Domsjö AB, Örnsköldsvik, Schweden, Sept.1960,

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S. 19 und "Methocel" herausgegeben von der Dow Chemical Company, Midland, Michigan (1958), S. H.)

Die Verdickungswirktmg von chlorierten Phenolderivaten zeigt sich am ausgesprochensten "bei dem Natriumsalz des Pentachlorphenol und nimmt afc mit abnehmender Anzahl von Chloratomen in dem*chlorierten Phenola

Überraschender-weise wurde jedoch gefunden, daß "bei Zugabe eines wasserlöslichen nichtionischen Cellulose— äthers zusammen mit einem wasserlöslichen Salz^ines Ghlorphenols in der oben angegebenen Menge zu einem Mörtel oder einer Binderpaste, d_eh. einem Gemisch, das außer Wasser einen oder mehrere Füllstoffe und gegebenenfalls organische Bindemittel enthält, ein Mörtel bzw. eine Bindemittelpaste mit wesentlich verbesserter Wasserhaltung und Adhäsion und besonders guten Festigkeitseigenschaften entsteht·

Als anorganischer Füllstoff kann in den Massen nach der Erfindung irgendein anorganischer Stoff mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 4 rnm enthalten sein, beispielsweise natürlicher Sand, Steinmehl der verschiedensten Art, wie gemahlener Granit, Marmor, Dolomit, Quarzit oder Sandstein, oder auch Vermiculit, Kieselgur und dgl· Der anorganische Füllstoff macht 1 bis 99 $ der Gesamtmasse aus.

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Als anorganisches Bindemittel kann z.B. Portlandzement, Aluminatzement, Magnesitimsalzzement (Sorelzement), Schlackenzement, Puzzolanzement oder ein anderes hydraulisches Bindemittel z.B. Luftkalk, hydraulischer Kalk uswo oder ein Gemisch aus diesen Stoffen vorhanden sein· Die Menge an anorganischem Bindemittel kann bis zu 99 i> des !Trockengewichtes der Masse aus machen*

Der wasserlösliche Celluloseäther kann eine beliebige Cellulose sein, die mit nichtionischen Substi— tuentengruppen bis zu einem solchen Substitutionsgrad veräthert ist, daß der Celluloseäther wasserlöslich ist_e Beispiele hierfür sind?

Alkylcellulosen, wie Methylcellulose, Äthylcellulose, Methyläthylcellulosej Hydroxyalkylcellulose^n, wie Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyäthylhydroxypropylcellulose; Alkylhydroxyalkylcellulosen, wie Methylhydroxyäthylc ellulo se, Methylhydroxypropylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose, Äthylhydroxypropylcellulose usw. Die Viskosität des Celluloseäthers soll mindestens 500 Centipoises (gemessen in dem Brookfield-Viskosimeter in einer 2 $igen wässrigen lösung bei 20 ) betragen und liegt zweckmäßigerweise zwischen 700 und 12 000 cp.

Der nichtionische Celluloseäther wird im allgemeinen der Masse in einer Menge von 0,1 bis 5 $, bezogen auf das Trockengewicht der ■ .Crft3.ain:t^iiasse, zugefügt, lür

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hochviskose Äther gelten dabei im allgemeinen die niedrigeren Mengenbereiche, während bei Ätheiftmit niedrigerer Viskosität die höheren Anteilsmengen innerhalb des obigen Bereiches zur Anwendung gelangen.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß gegebenenfalls auch ionische öelluloseäther, wie Carboxymethylcellulose (CMC) den Massen der hier in Betracht kommenden Art beigemischt werden können, jedoch liegt die Anteilsmenge,

falls man eine merkliche Wirkung erreichen will, wesentlich höher, etwa in der Größenordnung von 10 °/o_a Auch die Chlorphenole müssen in großen Mengen zugegeben werden, wenn eine Verbesserung erreicht werden soll» Die ionischen Celluloseäther sind daher weniger geeignet»

Das erfindungsgemäß zuzufügende chlorierte Phenolderivat kann irgendein wasserlösliches Salz von ortho-, meta- oder para-Chlorphenol, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3»4- oder 3,5-Diehlorphenol, 2,3,4-, 2,3,5-, 2,3,6-, 2,4,5-, 2,4,6- oder 3,4,5-Trichlorphenol, 2,3,4,5-, 2,3,4,6- oder 2,3,5,S-Tetrachlorphenol oder Pentachlorphenol, sein. Pentachlorphenol ist dabei bevorzugt, da die erwünschte Wirkung schon mit geringen Mengen dieses Produkts erreichbar ist, und außerdem weil die niedriger chlorierten Phenole einen scharfen Geruch ausströmen, der sie für viele Zwecke.,ungeeignet macht. Unter wasserlöslichen Salzen dieser chlorierten Phenole sind in erster Linie die Alkali- ümd Ammoniumsalze, insbesondere das Natrium-, Kalium- und Lithiumsalz,

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zu verstellen.

Wie bereits erwähnt, beträgt die erfindungsgemäß zuzusetzende Menge an wasserlöslichem Phenolsalz 5 bis 50 $, bezogen auf das Trockengewicht der Cellulosederivate· Geringere Anteilsmengen führen zu keiner merklichen Verbesserung der Haftfähigkeit und.Festigkeit der Masse und bei Mengen über diesem Anteilsbereich wird die Festigkeit der Masse beeinträchtigt und geht schließlich ganz zurück aufgrund des oben erwähnten Ausflockungseffektes· Für Natriumpentachlorphenat, das bevorzugte Mittel^ liegt der bevorzugte Bereich bei 5 bis 30 Gew.-^, bezogen auf den Celluloseäther, während für die weniger chlorierten Derivate, wie das 2,4,5-Trichlorphenat, die zur Erreichung einer optimalen Wirkung notwendige Menge etwas höher, z.B. bei 10-50 Gew.-^₁ liegt.

Die Massen nach der Erfindung sind ganz allgemein bestimmt als Mörtel zur Verbindung von Backsteinen oder anderen Bauelementen, als Mörtel zum tiberziehen von Mauerflächen, als Bindemittel zum Anbringen von Fliesen, Kacheln und anderen Bauelementen aus anorganischem oder organischem Material auf Mauer- oder Bodenflächen oder ähnlichen Zwecken.' Zu diesem Zweck werden die Trockengemische auf bekannte Art mit der notwendigen Wassermenge angerührt. Außer den oben erwähnten Bestandteilen können nach Wunsch noch andere Stoffe zugefügt werden, z.B. Asbest oder andere Faserstoffe anorganischer oder organi scher Natur.

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Bei der Herstellung der Mörtel- oder Bindemittelmassen kann der Celluloseätlier und das Chlorphenolsalz dem trockenen Gemisch in Pulverform gemeinsam oder getrennt in beliebiger Reihenfolge beigemischt werden« Man kann auch eine Vorratslösung der Kombination Äther-Chlorphenol herstellen und diese in geeigneten Anteilen den Mörtel- oder Zementgeraischen zufügen« Ferner kann man die übrigen Bestandteile auch als Kombination in Pulverform zufügen, wie dies in den schwedischen Patentschriften 1 55 354 und 173 344 beschrieben ist.

Die ausgezeichnete Wasserhaltung (water retention) der Massen nach der Erfindung ergibt sich aus einem Wasserabsorptionsversuch ι der nach einer Standardmethode (Cement Marketing Company Limited and British Standard Method) durchgeführt wurde. Hierbei wird die Wasserabsorption eines bestimmten "Mörtelkuchens" in sechs Lagen Filterpapier gemessen. Die Resultate der Versuche gehen aus Tabelle I hervor.

Tabelle I

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Wasserabsorption aus Mörtel

.Trockenmischung 30 °/o Portlandzement

in ^c/o des Gesamt- 35 ^σ/° gemahlener Marmor (maximale

gewichtes: Teilchengröße 0„5 mm.)

35 i° gemahlener Marmor (max„ Teilchengröße 0.35 mm.)

Test	Wasser	Athyl-hydroxyäthyJL-	Ha-penta	Wasserab
Serie	ml_β/kg	cellulose	chlorphe- nat s. ο /kff	sorption
Nr₀	Mörtel	g./kg. Mörtel	• Mörtel	g»Ag.
1	223	mittlere Visk.hohe Visk	0	Mörtel
2	223	0 0	0	3o24
3	223	10 0	1.5	0„47
4	223	10 0	0	0
5	223	0 ■ 10	1.0	0.45
0 10	0

Die Tabelle zeigt, daß die Wasserabsorption völlig zurückgeht, wenn ein erfindungsgemäß hergestellter Mörtel in den Absorptionsapparat eingebracht wird. Somit hält dieser Mörtel sein Wasser zu 100 ^cß> zurück zum Unterschied von einem Mörtel ohne Zusatz (Testserie 1) und Mörtelsorten mit Celluloseäther als einzigen Zusatz (Testserie 2 und 4»)

Die bei Mörteln oder Zement erfindungsgemäß erhältliche Adhäsionswirkung zeigt sich ohne weiteres, wenn z*B. eine dünne Schicht Mörtel oder Bindemittelpaste auf eine senkrechte Wand aufgebracht und eine gewöhnliche Keramikkachel (10 χ 10 cm) fest gegen diese Schicht gepresst wird. Die Kachel bleibt dann sofort in genau derselben

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Stellung fixiert, in der man sie losläßt. In verschiedenen Versuchen wurden solche Kacheln unmittelbar nach ihrer Anbringung belastet und lasten bis zu 2 kg haben zu keinem Abgleiten oder Ablösen der Kacheln geführt» Beim Rühren zeigen die Mörtel nach der Erfindung einen läng anhaltenden, beinah latexartigen Charakter und sind beim Verarbeiten sehr glatt und schmiegsam. Dies trifft auch dann zu, wenn sie auf einen trockenen, stark absorbierenden Untergrund aufgebracht werden (gute Wasserhaltung)₀

Eine erwünschte Nebenwirkung des Zusatzes von Chlorphenolsalzen, insbesondere von Ifatriumpentachlorphenat, besteht darin, daß die Massen vor jedem Pilzbefall geschützt sind»

Die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der Mörtel und Zemente nach dem Abbinden ist, wie aus den Beispielen hervorgeht, beträchtliche Diese Beispiele, in denen alle Teile und Prozentsätze G-ewichtsteile bzw, Gewichtsprozent sind, zeigen die verschiedenen Anwendungsmöglichkei^en und Anwendungsarten der Massen nach der Erfindung O

Die Festigkeitseigenschaften wurden in den meisten Beispielen als die Scherfestigkeit einer Verbindung zwischen zwei Fliesen aus keramischem Material gemäß der amerikanischen Standardmethode (American Standard Specification for Dry Set Portland Cement Mortar, A 118. 1 - 1959.)

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bestimmt^. Im Fall einer Kunststeinpaste, (Tabelle X) wurde die Festigkeit der Verbindung von zwei Versuchskörpern der Dimensionen 10x12x15 cm gegenüber Biege- bzw. Sehubspannungen bestimmt.

Beispiel 1

Zur Verbindung von keramischen Fliesen (absorbierendes Material) wurde ein Portlandzementmörtel aus 15 /^ Portlandzement und 85 $> Füllstoffen (Marmormehl, größte !Teilchengröße 0,76 mm) benutzt, dem je kg Trockengewicht 15g hochviskoser Ithylhydroxyäthylceilulose (EHEC) beigefügt waren. Die Scherfestigkeit der Verbindung wurde nach 7 Tagen bestimmt. Die mit verschiedenen Zusatzmengen an Natriumpentachlor.phenat (Na POP) erhaltenen Ergebnisse gehen aus der Tabelle hervor.

	Tabelle II	#,bezogen auf EHEG	Seherfestigkeit	100
Wasser	NaPOP	0	kg.	111
ml./kg. Mörtel	K./kg. Mörtel	10	306	125
550	0	15	340	85
568	1.5	20	382	39
600	2.25	25	260	0
500	3.0	30	118	•0"
500	3.75	40	0	0
484	4.5	50	0
43.5	6.0		0
500	7.5

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Beispiel 2

Zum gleichen Zweck wie in Beispiel 1 wurde ein Mörtel aus 30 io Portlandzement und 70 fo des oben verwendeten Füllstoffes, zusammen mit 10 g hochviskoser Hydroxyäthylcellulose (HEC) je kg trockenem Mörtel benutzt« Es wurden folgende Ergebnisse erziehlt:

	Mörtel g./kg.	Tabelle	III	0 0	Scherfestigkeit	io
Wasser	0 1. Beispiel 3	NaPCP			-kg ο	100 114
ml./kg.	Mörtel io bezogen	auf HEC		700 800
316 330	0 · 1

Es wurde die gleiche üörtelkomposition wie in Beispiel 2 benutzt, wobei jedoch anstelle von HEC Äthylhydroxyäthylcellulose (EHEC) von mittlerer Viskosität und anstelle von HaPCP Natrium-2,4,5-trichlorphenat (NaTCP) zugesetzt wurde« Es wurden die folgenden Resultate erhalten:

Tabelle IV

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Tabelle IY

Wasser IJa TCP _; Scherfestigkeit

ml./kg. Mörtel g./kg. Mörtel jo bezogen auf EHEC kg. ja

" 0 0 780 100

.1.0 10 500 64

2,0 . 20 945 121

5.0 50 1030 132

10.0 100 0 0

Beispiel 4

Es wurde analog Beispiel 3 gearbeitet, wobei jedoch anstelle von HEC eine hochviskoss Methylhydroxyäthylcellulose (MHEC) benutzt wurde. Es wurden die folgenden Resultate erhalten:

Tabelle V

Wasser Ua PCP ; Scherfestigkeit

ml./kg. Mörtel g./kg» Mörtel jo bezogen auf MHEC kg. ^c/o

0 0 ' 810 100

1.0 10 900 111

Beispiel 5

Es wurden die folgenden beiden Mörtelkompositionen benutzt:

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Gremisch

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Portlandzement 30

füller (gemahlener Quarzit, max. 0 1,5 mm) 69«5

Athylhydroxyäthylcellulose

(mittlere Viskosität)

Wasser

0.5 1o
180 ml je kg,

Trockenmöriel

Gemisch B

Portlandzement Füller (wie in Gemisch A) A' thylhydr oxy ä thy 1 c e llul öse

(mittlere Viskosität)

Ha PGP Wasser

30 $ 69.45 io

0.5 io

0.05 io

180 ml.

Trockenmörtel

Mit den Mörtelzubereitungen wurden gesinterte Fuß— bodenfliesen ( nicht absorbierendes Material) verbunden/nach 7 Tagen die Festigkeit gegenüber Biegespannungen und Abscheren gemessen«. Die Resultate sind die folgenden:

	Druckfestigkeit	Tabelle VI	Scherfestigkeit
Mörtel	kg. io	Biegespannungsfestigkeit	kg. io
sorte	67 100	kg. $	118 100
A	100 149	57 100	148 125
B	70 123

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Beispiel 6

Zum Verbinden von feuerfesten Steinen (nicht absorbierendes Material) wurde in einer Versuchsserie mit verschiedenen Mengen an NaPOP das folgende Mörtelgemisch benutzt:

15 "/> Portlandzement, 85 $ Füllstoff (gemahlener Marmor, maximale Teilchengröße 0,5mm) 15 g je kg hochviskose Äthylhyciroxyäthylcellulose. Nach 7 Tagen wurde die Scherfestigkeit bestimmt. Es wurden folgende Resultate erzielt:

	g./kg.	Na	Tabelle YII	Scherfestigkeit	*
Wasser	0 2.25 3.0	Mörtel	PCP	kg.	100 146 109
ml./kg. Mörtel		•	ia bezogen auf EHJiO	390 570. 425
364 528 530	0 15 20

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurdet Portlandzementmörtel zur Befestigung von keramischen Fliesen auf Leichtbeton, beides hoohsorbierende Stoffe, benutzt. Es wurden zwei Mörtelgemische verwendet, die enthielten:

A) 1 Teil Portlandzement auf 4 Teile Sand (maximale Teilchengröße 2,5 mm) und

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B) 1 Teil Portlandzement auf 7 Teile Sand (Teilchengröße

bis zu 2,5 mm).

Die Scherfestigkeit wurde diesmal nach 7 und nach 28 Tagen ■bestimmte Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor.

	Vorbehandlung	EHEC / «11-1	Tabelle	VIII	Scherfestigkeit	Tg.	28	Tg.
	der Fliesen	(mitti. Visk.)		Verhältnis	7		kg.
Mörtel		g-Ag·	IaPOP	Y/asser zu	kg.
sorte	gewässert	Mörtel	g»Ag·	Zement		—	420	—
	η	0	Mörtel		145	100	945	100
A	It	1.0"	0	0.63	820	77	1365	144
A	ungewässert	1.0	0	0.55	630	-	0	-
A	ti	0	0.1	0.51	0	100	775	100
A	Il	5.0	0	0.63'	610	117	1680	216
A	gewässert	5.0	0 ·	0.55	715	-	252	-
A	It	0	0.5	0.51	210	100	840	100
^B i	If	1.0	0	1.27	505	96	1890	225
bV	ungewässert	1.0	0	1.02	485	-	0
B	it	0	0.1	0.96	0	100	630	100
B	Il	10	0	1.27	502	100	1680	267
B	Beispiel 8	10	0	1.02	502
B			0.1	0.96

Zur Befestigung von keramischen Fliesen an Holz, Pressholz- und Hartplätten wurden Mörtelgemische der Zusammensetzung A) und B) benutzt.

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Gemisch/ A Portlandzement Gemahlener Marmor- (max. 0 0,75 mm)

Äthylhydroxyäthylcellulose " (mittlere Viskosität)

Wasser

Gemisch B

Portlandzement

Gemahlener Marmor (maxo 0 0,75 mm)

Äthylhydroxyäthylcellulose

(mittlere Viskosität) ·

HaPCP
Wasser

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30 °/o 69.5 $>■'

200 ml. je kg, Mörtel

130 ml. je kg. Mörtel

Nach 7 Tagen wurde die Scherfestigkeit mit folgenden Resultaten "bestimmt ι

Tabelle IX

Mörtel- Scherfestigkeit Scherfestigkeit

auf Hartplatten auf Pressholz sorte kg. J6 kg. ja

A . 315 100 105 100 B 550 175 275 260 Scherfestigkeit

auf Holz

kg. 1o

105

Beispiel 9 Eunststeinpaste

Es wurde die Bruchfestigkeit (nach 7 Tagen) von Ver—

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bindungen, die mit Kunststeinpasten der unt ens teilend en Zusammensetzung hergestellt waren bestimmt: *

Gemisch	Portlandzement	Gemisch	Portlandzement	Gemisch	Portlandzement	Gemisch	Portlandzement	A	-	30.0 io
Füller (max. 0 0.75 mnu)	Füller (max 0 0.75 mm.)	Füller (max. 0 0.75 mm.)	Füller (max. 0 0.75 mm.)			69.0 io
Äthylhy.droxyäthylc ellulo se (mittlere Viskosität)	A'thylhydroxyäthylcellulo se (mittlere Viskosität'	Gips (1/2 H₂O)			1.0 °/o
Wasser	HaPCP	Äthylhydroxyäthylceilulose ( hohe Viskosität)		330 ml. je kg.
	Wasser '	Was s er		Trockengemisch
•
B	30.0 io
	68.9 io
	1.0 °/o
	0.1 io
	310 ml. je kg.
	Trockengemisch

C	30.0 io
	51.3 #
	17.2 io
	1.5 i>
	370 ml. je kg.
	Trο ckeügemi s ch

D	30.0 $>
51.15 $>

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Gips U^H₉O) 17.20 <?o

Äthylhydroxyäthylcellulose

(hohe Viskosität) . 1.50 <f*

NaPOP 0.15 $

Wasser 370 ml. je kg.

Trockengemisch

Es wurden die folgenden Resultate erzielt:

	Tabelle	X	*
Gemisch.	Biegespannungsfestigkeit	100
	kg.	129
A	304	100
B	392 . *	127
⁰ /	348
D +	435'

Bs folgen nun die Beispiele 10 bis 17» in denen Massen nach der Erfindung dargestellt sind, die keine anorganischen Bindemittel, sondern nur Füllstoffe und Celluloseäther enthalten·

Beispiel 10

Zum Vermauern von Ziegeln wurde ein Mörtel benutzt,

der zu 50 i» aus Füllstoffen mit einer maximalen Teilchygröße von 0,5 mm und zu 50 °/o aus Füllstoffen mit einer maximalen Teilchengröße von 0,75 mm bestand und je kg Trockengewicht

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einen Zusatz von 10 g hochviskoser Ithylhydroxyäthylcellulose aufwies. Die Scherfestigkeit wurde bestimmt nach. 14 Tagen und geht aus der folgenden Tabelle hervor:

	g./kg.	Na	Tabelle XI .	Scherfestigkeit	100
v/asser	0	Mörtel	PCP	kg.	106
ml./kg. Mörtel	1.		°/o bezogen auf EHEO	33.8	113
280	1.	0	0	359	111
273	2.	5	10	384
350		0	15	375
360	20

Auch die Haftwirkung des Mörtels wurde durch den NaPCP-Zusatz wesentlich verbessert.

Beispiel 11

Zum gleichen Zweck wie in Beispiel 10 wurde ein Mörtel der gleichen Füllstoffzusammensetzung benutzt, der jedoch anstatt der Äthylhydroxyäthylcellulose je kg 10 g hochviskoser Methylcellulose (MC) und zusätzlich 10 g hochviskoser Methylhydroxyäthylcellulose (MHEC) enthielt. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor:

iabelleXII

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	ml./kg,	go/kg.	12	- 21 -	0	1A-27 523
	Wiörtel	0		Tabelle XII	10	1471318
	266	1		NaPCP	.0	Scherfestigkeit
	316	0			10
Cellulose- Wasser	320	1		Mörtel io bezogen auf luloseäther		CeI- kg. °/o
	320		250 100
äther	Beispiel	.0	280 112
MC			273 100
MC		.0	295 106
" MHEC'
MHEC

Zum gleichen Zweck wie in Beispiel 10 wurde ein Mörtel mit 50 io Füllstoffen von höchstens 0,3 mm Teilchengröße und 50 io mit einer Teilchengröße von höchstens 0,5 mm benutzt, dem je kg 15 g Äthylhydroxyäthylcellulose zugesetzt waren. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor;

Tabelle XIII

Wasser

Na PCP

mle/kgc Mörtel g./kg. Mörtel jo bezogen auf EHEC

364-0 0

380 1o5 10

460 2.25 15

600 4.5 30

Scherfestigkeit	*
kg.	100
420	217
915	184
785	160
670

8 0 9810/12 52

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Beispiel 13

Zum gleichen. Zweck wie in Beispiel 10 bis 12 wurde ein gemäß Beispiel 12 zusammengesetzter Mörtel benutzt, bei welchem jedoch die Äthylhydroxyäthylcellulose ersetzt war durch Hyd-roxyäthylcellulose. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor:

	Mörtel g<	■Λ«·	Mörtel	Tabelle XIV	Scherfestigkeit
Wasser	Beispiel	0 2. W-	25	PCP	kg. °/o
ml ο/kgβ			°/o bezogen auf HEC	790 100 955 121
355 400			0 15

Leichtbetonsteine wurden mit einem Mörtel vermauert, der zu 50 <{o aus füllstoffen von höchstens 0,5 mm und zu 50 io aus solchen von höchstens 0,75 mm Teilchengröße bestand und - - ' ■-■ '...--■

A) je kg Trockenmasse 15 g hochviskoser Hydroxyäthylcellulo.se, bzw. „:

B) 15g hochviskoser Methylhydroxyäthylcellulose enthielt. Die Scherfestigkeit wurde nach 14 Tagen bestimmt und'geht aus der Tabelle hervor: . ' -

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	Wasser	g./kg.	Tabelle	XV	io bezogen auf	•	Scherfestigkeit	100
Oellulose-	ml./kg.		NaPGP	luloseäther			189
	Mörtel	O		O		CeI- kg.	100
äther		2.	Mörtel	15		109
	385	O		O	470
HEC	400	2.		15	900
HEG	380		25	540
MHEG	500		590
IIHEC	Beispiel	25 ,

Zum gleichen Zweck wie in Beispiel 10 wurde ein Mörtel mit dem dort angegebenen Füllstoffgehalt benutzt, der jedoch anstatt 10 g EHEC 15g hiervon enthielt und dem anstelle von Natriumpentachlorphenat Na-2,4i5-Irichlorphenat (NaTCP) zugesetzt wurde. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor.

■ >	Ä./kg.	Tabelle XVI	1	auf EHEC	Scherfestigkeit	100
Wasser	0	NaTCP		0	kg.	64
ml./ks. Mörtel	1	Mörtel $> bezogen		10	320	123
570	3		20	206	100
600	7	.5.	50	395	126
630	15	.0	00	320
630	.5		404
I 630

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- 24 - 1A-27 523

Beispiel 16,

Feuerfeste Kunststeine wurden vermauert mit einem Mörtel, der zu 50 °/o aus Füllstoffen von höchstens 0,3 mm und zu 50 fo aus solchen von höchstens 0,5 mm Teilchengröße bestand und dem je kg 15 g hochviskoser Äthylhydroxyäthylcellulose zugesetzt worden war« Die Scherfestigkeit wurde nach 14 Tagen bestimmt und geht aus der Tabelle hervor:

	TäbelleXVII	Beispiel 17	Scherfestigkeit	*	-
Wasser	NaPCP		kg»	100
ml-,/kg.	Mörtel g./kg. Mörtel °/o bezogen auf EHEC		610	135
364	0 0	825	108
380	1.5 10	660	108
460	2-. 25 15	660
630	4.2 28

Zum gleichen Zweck wie in Beispiel 16 wurde ein Mörtel mit gleichem Füllstoffgehalt verwendet, bei welchem jedoch die Jithylhydroxyäthylcellulose durch jeweils die gleiche Menge an hochviskoser Hydroxyäthylcellulose (HEC) bzw, hochviskoser Methylcellulose (MC) bzw. hochviskoser Methylhydroxyäthylcellulose (IvIHEC) ersetzt war. Die Resultate gehen aus der Tabelle hervor.

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- 25 - 1A-27

-	V/asser	Tabelle	XVIII	^cß> "bezogen auf OeI- luloseäther	Scherfestigkeit	100
Cellulose-	ml./kg. Mörtel	HaPOP	0	kg _β	120
äther	384	g./kg. Mörtel	15	690	100
HEG	400	0	0	830	122
HEC	380	2,25	15	345	165
MG	500	0	20	420	100
MG	530	2.25	0	570	125
MG	430	3.0	15	415
MHEO	520	0		520
MHEO	^.25

Die für die vorangehenden Beispiele (außer Beispiel 5, "bei dem zerkleinerter Quarzit und Beispiel 7> wo Sand verwendet wurde) "benutzten Füllstoffe "bestanden aus zerkleinertem Marmorο

Die Teilchengrößen waren in den Füllstoffen wie folgt verteilt:

Siebanalysen:

Sand Maximale Teilchengröße 2,5 mm.

Durchgang durch 1 mm₀ 67 °β>

¹¹ " 0.5 mm. 34 °/o

¹¹ " 0.25 mm. 18 °/o

On QQ10/10CO

- 26 - U-27 523

Füller Maximale Teilchengröße 1.5 mnu Durchgang durch 1 mm. 96 $ ¹¹ " 0.5 mm. 69^α/ " " 0.25 mm. 32 $

Füller Maximale Teilchengröße 0.75 mnu

Durchgang durch 0.5 mm 84 °/°

_" " 0.25 mm. 5.5. #

" » 0.10 mm. 30 fa

Füller Maximale Teilchengröße 0.5 mm.

Durchgang durch 0.25 mm. 95 ^cß>

" " 0.15 mm. 75 "/<>

" " 0.09 mm. 50 °/>

Füller Maximale Teilchengröße 0,3 mm.

Durchgang durch 0.125 mm. 54 °/° *

¹¹ " 0.075 mm. 31 °/°

¹¹ " 0.03 mm. 11. °J>

Die Ausdrücke "hochviskos" und "mittelviskos" "bzw. "mittlere Viskosität", wie sie hier im Zusammenhang mit den Celluloseäthern benutzt werden haben folgende Bedeutung:

EHEC mittlere Viskosität 2000 - 5000 cp.

hohe Viskosität 5000 - 12000 cp. HEG mittlere Viskosität 700 - 5000 cp.

hohe Viskosität 5000 - 12000 cp.

MC mittlere Viskosität 2000 - 5000 cp„

hohe Viskosität 5000 - 10000 cp.

MHEC mittlere Viskosität 2000 - 4000 cp.

hohe Viskosität 4000 - 8000 cp.

«098 10/1252

- 27 - U-27 523

Diese Viskositätswerte sind sämtliche^ bestimmt in 2 $igen wässrigen lösungen bei 20 G im Brockfieldviskosimeter.

In der folgenden Tabelle XIX sind die Resultate der Beispiele 1 bis 17 zusammengefaßt· Pur jedes Beispiel ist in Prozenten die optimale Verbesserung der Festigkeit gegenüber den Vergleichsversuchen angegeben, bei welchen Mörtel bzw. Bindemittelpasten benutzt wurden, die lediglich Celluloseether, ;}edoch kein Ohlorphenolsalz enthielten.

Tabelle XIX

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	- 28 -	absorbierend	absorbierend	1A-27 523	1471318	25 I
	Tabelle XIX	It	H	Cellulose- Bestwert für Festig äther keitsverbesserung in fe	25
	(Übersicht)	It	Il	EHEG, HV	32
Beisp. ITr.	Mörtelsorte Untergrund	ti	Il	HEG, HV	11
1	"Zement + Füller	nicht-absorbierend Il	Il	EHEC ,MV	49, 25, 23 -46
2	Il	absorbierend	Il	MHEC,HV	167
3	It	Il	nicht absorbierend	EHEG,HV EHEC, HY	160
4	It	Kunststein- " paste	ti	EHEC, MV	HY 29
5 6	Zement + Füller Il	Füller		EHEC, ICV	13
7	Zement + Sand	It		EHEC, MV,	12
8	Zement + Füller	It	EHEC, HV	6 117
9	It	MC, HY	21
10	Il	MHEC, HV EHEC₁HV	89 9
11	ti	HEC, HV	26
12	Füller	HEC, HV 1,'IHEC, HV	35 20
13	Il	EHEC, HV	mm VO CVl
14	EHEC, HV HEG, HV
15	MC, HV " MHEC, HV
16
17

LIC = Methylcellulose

HEC = Hydroxyäthylcellulose

EHEC = iithylhydroxyäthylcellulose

1,IHEC = Methylhydroxyäthylcellulose

HY = hohe Viskosität

1.ΓΥ = mittlere Viskosität

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_ 29 - ^1A-27 523

Aus Tabelle XIX ist ersichtlich, daß die optimalen Festigkeit.sverbesserungen, die man durch die Kombination von Celluloseäther und Chlorphenolsalz erfindungsgemäß erzielen kann, in einem Bereich von 9 bis 1 %Tfo liegen, wobei das letztere besonders gute Resultat erhalten wird, wenn man trockene Keramikfliesen oder Kacheln auf trockenem Leichtbeton "befestigt. Das Ergebnis ist umso bemerkenswerter, als man beim Befestigen von trockenen Kacheln auf einem trockenen Untergrund überhaupt keine Scherfestigkeit erzielen kann, wenn man einen normalen Mörtel ohne Celluloseätherzusatz benutzt. Bei normalem Mörtel mit Celluloseätherzusatz ließ sich zwar eine Festigkeit erreichen, die etwas größer ist als diejenige, die man bei Verwendung von üblichem Mörtel zum Befestigen von gewässerten lliesen bzw_e Kacheln und einem befeuchteten Untergrund erhält} verwendet man jedoch einen erfindungsgemäßen Mörtel, der sowohl Celluloseäther wie in Kombination damit eines der Chlorphenolsalze erhält, so lassen sich Scherfestigkeitswerte erreichen, die um 167^ besser sind als die letzterwähnten Festigkeitswerte, die an sich schon recht befriedigend waren ^/"siehe Beispiel 7, A) -und B)_7·

Diese guten Resultate zeigen, daß bei den erfindungsgemäßen Massen die Wasserhaltung sehr gut ist, so daß die hydraulischen Mörtel in verhältnismäßig kurzer Zeit völlig abbinden. Ein Mörtel ohne Celluloseäther ist überhaupt nicht fähig, einej^ entsprechende Festigkeit auf-

λ r\ λ ι\ * λ t Λ η ι* η

- 30 - 1A-27 523

zubauen, weil er an der Luft einen großen Teil seiner Feuchtigkeit verliert und sowohl die Fliesen, Kacheln oder Ziegel als auch der Untergrund sehr viel Feuchtigkeit absorbieren. Derartige Mörtel werden weich und krümelig, insbesondere wenn man versucht, sie in dünner Schicht auf einem trockenen Untergrund zu verwenden. Ein er-findungsgemäß hergestellter Mörtel kann dagegen sehr wohl in dünner Schicht verwendet werden.

Das. Beispiel 8, worin Versuche auf organischem . Untergrund beschrieben werden, ist ebenfalls von besonderem Interesse. Keramische Fliesen bzw. Kacheln wurden mit einem Mörtel befestigt, der einmal nur einen mittelviskosen Celluloseäther (A) und das andere Mal die erfindungsgemäße Kombination aus Celluloseäther und Chlorphenolsalz (B) enthielt. Das Beispiel 8 zeigt, daß auf Bauplatten eine Verbesserung des Mörtels hinsichtlich seiner Festigkeit von T5°/° erzielt wurde. Auf Preßholz (Spanplatten) beträgt die entsprechende Verbesserung sogar 160$ und an festem Holz hafteten die Fliesen mit dem Mörtel nach A) überhaupt nicht, während die mit einem Mörtel nach B) befestigten Fliesen einer durchschnittlichen Scherkraft von 105 kg je Fliese standhielten.

Das Beispiel 12 zeigt eine typische Bindemittelpaste, die auch als "Fliesenkleber¹¹ bezeichnet werden könnte und als einziges Bindemittel die erfindungsgemäße Kombination

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aus Celluloseäther und Chlorphenolsalz enthält. Ba keinerlei hydraulische Binder in der Masse anwesend sind, läßt sich die Trockenmasse "beliebig lang aufbewahren, vorausgesetzt, daß sie durch geeignete Verpackung unter Luftabschluß gehalten wird. Diese Eigenschaft ist in vielen Fällen besonders wertvoll. Das Beispiel-12 zeigt auch, dafl man eine optimale Festigkeitsverbesserung von 117$ erhält, was die überlegenen Hafteigenschaften der erfindungsgemäßen Massen beweist. Dass ein derartiges, lediglich aus Füllstoff und Celluloseether mit Chlorphenolsalz als einzigem Bindemittel bestehendes Befestigungsmittel für Fliesen, Kacheln usw. mit guten Eigenschaften herstellbar ist, hat sich in der Praxis erwiesen. Es wurden leicht verarbeitbare Massen von guter Geschmeidigkeit erhalten, die in allen Fällen die Fliesen bzw. Kacheln genau in der Stellung festhielten, in der sie gesetzt wurden.

Eine Masse, die sich als besonders geeignet erwies zur Befestigung von isolierendem Material wie Liatten, Filzen, Platten oder Folien aus Mineral- oder Glaswolle und verschiedenen Arten von polymeren Kunststoffen, wie expandiertes Polystyrol kann z.B. eine der folgenden Zusammensetzungen aufweisen, wobei die Zahlen Gewichtsteile bedeuten:

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T - 32 - · 1A-27

A) Portlandzement 15.00 Füllstoff (max 0 0,5 mm) 83.50 Hochviskoser Celluloseäther 1.35 Uatriumpentachlorphenat 0.15 400-450 ml Wasser je kg Paste

B) Füllstoff (max 0 1,5 mm) 98.50 Hochviskoser Celluloseäther 1.27 Hatriumpentachlorphenat 0.23

" 490 - 510 ml Y/asser je kg Paste.

Patentansprüche

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Claims

\■' — 33 -

1A-27S23

Patentansprüche

Bindemasse zur Verwendung als Mörtel, Bewurf oder allgemein zum Befestigen und Verbinden von Bauelementen, mit einem Gehalt an einem anorganischen Füllmittel, einem wasserlöslichen nichtionischen üelluioseäther und gegebenenfalls einem anorganischen Bindemittel, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 5 bis 50$, bezogen auf das Gewicht des Gelluloseäthers, eines wasserlöslichen Salzes eines Chlorphenols„
2. Bindemasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlorphenolsälz Matriumpentachlorphenol ist, das vorzugsweise in"einer Menge von 5 bis 30 Gew.-^, bezogen auf den Celluloseäther, vorhanden ist.
3. Bindemasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel Steinmehl, Kieselgur, Vermiculit oder Sand mit einer Teilchengröße von höchstens 4 mm ist.

4» Bindemasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der in einer Menge von 0,1 bis 5fo des Trockengewichtes der Gesamtmasse vorhandene Celluloseäther ÄthylhydroxyäthyIcellulose, Methylhydroxyäthylcellulose, Hydroxyäthylcellulose oder Methylcellulose bzw. ein Gemisch aus diesen Substanzen.- ist,

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- 34 - ^1A~²⁷

5* Bindemasse nach, einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß als anorganisches Bindemittel in einer Menge bis zu 99?^ des G-esamttrockengewichts ein hydraulischer Zement, wie Portlandzement, Aluminatzement, Magnesiumsalzzement, Schlackenzement, Puzzolanzement, oder KälS;-» Grips oder ein Gemisch aus mehreren dieser Substanzen vorhanden ist.

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