DE1646716B1 - Abbindeverzoegerndes Zusatzmittel zu Moertel- und Betonmassen - Google Patents

Abbindeverzoegerndes Zusatzmittel zu Moertel- und Betonmassen

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DE1646716B1
DE1646716B1 DE1966M0071723 DEM0071723A DE1646716B1 DE 1646716 B1 DE1646716 B1 DE 1646716B1 DE 1966M0071723 DE1966M0071723 DE 1966M0071723 DE M0071723 A DEM0071723 A DE M0071723A DE 1646716 B1 DE1646716 B1 DE 1646716B1
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Joergen Ericson
Ulf Palm
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Mo och Domsjo AB
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Mo och Domsjo AB
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

Description

30
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zusatzmittel zu Mörtel- oder Betonmassen, die hydraulische Bindemittel enthalten, wobei das Zusatzmittel die Erstarrungszeit dieser Mörtel- oder Betonmassen verlängert, die Luftmenge regelt, die Konsistenz verbessert, eine einheitliche Dichte ergibt, die Trennung zwischen Wasser und Zuschlagstoff verringert und die Festigkeit des abgebundenen Materials verbessert.
Oft ist die Herstellung von Mörtel- und Betonmassen mit einer verlängerten Erstarrungszeit zweckmäßig. Dies gilt insbesondere für Mörtel- und Betonmassen, die im plastischen Zustand eine lange Reise vom Herstellungsort bis zum Verwendungsort aushalten müssen. Auf bestimmten Verwendungsgebieten, wie z. B. beim Ausfugen um eine Verstärkung, z. B. für eine Dammkonstruktion, Brückenbogen, Gebäude usw., ist es weiterhin zweckmäßig, die Erstarrungszeit zu verlängern, um einen größeren Zeitraum für das Vibrieren und Behandeln der Oberfläche der Betonmasse zu erhalten. Durch Verlängern der Erstarrungszeit wird weiterhin die Bildung sogenannter kalter Verbindungsstellen vermieden, die auftreten, wenn man frischen Beton auf bereits abgebundenen Beton gießt, und die die Festigkeit der fertigen Betonstruktur verringern. Durch Verlängern der Erstarrungszeit ist es weiterhin möglich, die Wärmeentwicklung in Mörtel- und Betonmassen zu verzögern und über eine längere Zeit auszudehnen, was bei der Herstellung schwerer Betonstrukturen besonders zweckmäßig ist, und der beschleunigenden Wirkung entgegenzuwirken, die warmes Wetter, heiße Zuschlagstoffe und heißes Wasser auf den Erhärtungsprozeß haben. '
Zur Erreichung der obigen Zwecke ist bisher die Verwendung bestimmter Zusatzmittel bekannt. Die bisher bekannten Zusatzmittel können jedoch nur zur Verlängerung der Erstarrungszeit von Massen verwendet werden, die hydraulisch erhärtenden Zement verschiedener Arten enthalten, und nicht für Massen, die hydraulisch erhärtenden Kalk allein oder in Kombination mit Zement oder nicht hydraulischen, hydratisierten Kalk enthalten. Solche bisher bekannten Zusatzmittel sind z. B. Lignosulfonate und verschiedene Arten von Hydroxycarbonsäuren. Diese Materialien haben jedoch bestimmte Nachteile, da sie bei einer Uberdosierung die Erstarrungszeit verkürzen anstatt sie zu verlängern, was eine Verminderung der Festigkeit des erhärtenden Materials bewirkt. Bisher war auch die Verwendung gewisser Cellulosederivate, wie Hydroxyäthylcellulose, Methylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose, Carboxymethylcellulose (CMC) oder Salze derselben als Zusatzmittel in Beton bekannt, wodurch eine gewisse Verlängerung der Erstarrungszeit erreicht wurde. Diese Zusatzmittel bewirken jedoch in den meisten Fällen eine verminderte Festigkeit.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Zusatzmittel zu Mörtel- oder Betonmassen, die hydraulische Bindemittel enthalten, das die Erstarrungs- μ zeit dieser Massen verlängert, ohne daß bei Ver- f| Wendung einer Uberdosis des Zusatzmittels die obigen Nachteile auftreten. Das erfindungsgemäße Zusatzmittel besteht aus 10 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 35 Gewichtsprozent, eines wasserlöslichen nichtionischen aktiven Celluloseäthers und 60 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 65 bis 85 Gewichtsprozent, eines wasserlöslichen Salzes der Gluconsäure. Es wurde festgestellt, daß ein derartiges Zusatzmittel nicht nur die Erstarrungszeit verlängert, sondern eine Mörtel- oder Betonmasse mit anderen vorteilhaften Eigenschaften, wie gute Konsistenz, einheitliche Dichte, verringerte Neigung zur Trennung, regulierbare Luftmenge und verbesserte Festigkeit des erhärtenden Materials, liefert. Das erfindungsgemäße Zusatzmittel ergibt eine Erstarrungszeit von mindestens 6 Stunden, was als erforderliche Zeit angesehen wird, um ein Zusatzmittel als Verzögerungsmittel zu klassifizieren.
Durch Zugabe von Celluloseäthern allein zu Mörtel- und Betonmassen wird eine verbesserte Verarbeitbarkeit und verringerte Wasserabtrennung erreicht, die Massen werden jedoch gleichzeitig gegenüber einer ύ Uberdosierung empfindlicher, da der Luftgehalt schwierig zu regeln ist. Durch Zugabe von Salzen der Gluconsäure allein zu den Mörtel- und Betonmassen wird manchmal die Erstarrungszeit verkürzt und manchmal verlängert, wobei dann gleichzeitig die Verarbeitbarkeit. beeinträchtigt und die Wasserabtrennung erhöht wird. Es ist daher äußerst überraschend, daß es .mit einem erfindungsgemäßen, aus einer Mischung wasserlöslicher, nichtionischer Celluloseäther und wasserlöslicher Salze der Gluconsäure bestehenden Zusatz möglich ist, die Luftmenge in den Mörtel- und Betonmassen vollständig zu regeln, und daß das Zusatzmittel in großen, möglicherweise eine Uberdosis darstellenden Mengen eingeführt werden kann, ohne daß die Festigkeit des erhärtenden Materials verringert, sondern im Gegenteil erhöht wird. Durch Variieren der Menge an Zusatzmittel ist es weiterhin möglich, die Erstarrungszeit innerhalb verschiedener Grenzen zu variieren und gleichzeitig eine regulierbare Luftmenge aufrechtzuerhalten.
Das erfindungsgemäße Zusatzmittel kann bei der Herstellung von Mörtel verwendet werden, der Baukalke enthält; darunter wird Kalk, wie Luftkalk,
3 4
Wasserkalk, hydraulischer und hochhydraulischer vierartigen Metallionen unlösliche Carboxymethyl-
KaIk gemäß DIN 1060 verstanden. Das erfindungs- cellulose-Salze ausfüllen.
gemäße Zusatzmittel kann weiterhin in Betonmassen Die in den erfindungsgemäßen Zusatzmitteln geverwendet werden, die hydraulischen Zement gemäß eigneten wasserlöslichen Salze der Gluconsäure sind DIN 1164 in Kombination mit üblichen Zuschlag- 5 hauptsächlich Natrium- und Kaliumsalze, stoffen, wie Sand, Kies, Macadam, Hochofenschlacke Das Gewichtsverhältnis der wasserlöslichen, nichtusw., enthalten. Es eignet sich auch besonders zur ionischen Celluloseäther und der wasserlöslichen Verwendung in sogenanntem »Bastard«-Mörtel, der Salze der Gluconsäure in den erfindungsgemäßen eine Mischung aus hydraulischem Zement und Bau- Zusätzen kann zwischen 10 bis 40 Gewichtsprozent kalk als Bindemittel enthält. io Celluloseäther und 60 bis 90 Gewichtsprozent Salz
Die üblicherweise in Schweden verwendeten Kalk- der Gluconsäure, vorzugsweise 15 bis 35 Gewichtsarten sind z. B. hydraulischer und hochhydraulischer prozent Celluloseäther und 65 bis 85 Gewichtsprozent Kalk, Wasserkalkhydrat und Luftkalkhydrat mit und Salz der Gluconsäure, variiert werden, ohne Porenbildungsmittel. Die einer Mörtel- oder Betonmasse zugeführte
Gewöhnlich auftretende, hydraulische Zemente sind 15 Menge an Zusatzmittel hängt davon ab, wie lange die
Portlandzement, Tonerdezement, Schlackenzement Erstarrungszeit verzögert werden soll sowie von der
und Puzzolanzement usw. Von diesen Zementmate- Menge und der Viskosität des verwendeten Cellulose-
rialien sind die schnell erhärtenden Arten, wie Ton- derivats. Geeignete Mengen an Zusatzmittel liegen
erdezement, besonders schwierig zu verzögern; das im allgemeinen zwischen 0,1 bis 20,0 g pro Kilogramm
erfindungsgemäße Zusatzmittel hat jedoch auch in 20 des in der Mörtel- oder Betonmasse mitverwendeten
diesen Zementarten eine außergewöhnlich gute Wir- hydraulischen Bindemittels, wodurch die Abbindezeit
kung gezeigt. gewöhnlich um 2 bis 36 Stunden verlängert wird. Bei
Geeignete, wasserlösliche, nichtionische Cellulose- der Herstellung von Betonmassen hat sich die Zugabe
äther für die erfindungsgemäßen Zusätze sind Methyl- von 0,8 bis 2,5 g Zusatzmittel pro Kilogramm Zement
cellulose, Äthylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Hy- 25 als besonders zweckmäßig erwiesen; bei der Her-
droxypropylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose, stellung von Mörtel auf der Basis von hydraulischem
Äthylhydroxypropylcellulose, Propylhydroxyäthylcel- Kalk allein oder hydraulischem Kalk und Zement
lulose, Methylhydroxyäthylcellulose, Propylcellulose ist eine Zusatzmittelmenge von 1 bis 6 g pro KiIo-
usw. Die verwendeten Celluloseäther sollten eine Vis- gramm hydraulischem Bindemittel besonders vorteil-
kosität zwischen 100 und 50 000 cP, gemessen als 3° haft. Bei der Herstellung von Mörtel auf der Basis
2% ige wäßrige Lösung bei 200C, haben. von Zement und nicht hydraulischem, hydratisiertem
Die ionischen Celluloseäther, wie Carboxymethyl- Kalk sollte die Menge an Zusatzmittel vorzugsweise
cellulose, sind zur Verwendung als erfindungsgemäße zwischen 1 und 12 g pro Kilogramm Zement liegen.
Zusätze nicht geeignet, da sie, wie oben ausgeführt, Das Zusatzmittel kann in Form einer wäßrigen
bei normalen Drücken und Temperaturen wenig 35 Lösung oder als trockenes Pulver in unterschiedlichen
Wirkung haben. Weiterhin werden sie bei Anwesenheit Mischfolgen in die Mörtel- oder Betonmasse bei deren
eines Kalküberschusses leicht als unlösliche Calcium- Herstellung eingeführt werden. Es ist auch möglich,
salze ausgefällt, wodurch ihre Wirkung völlig ver- das erfindungsgemäße Zusatzmittel bei der Herstellung
lorengeht und die Qualität des Produktes beein- des hydraulischen Kalks oder Zements einzumischen,
trächtigt anstatt verbessert wird (vgl. die USA.- 4° Das in Beispiel 1 aufgeführte Ergebnis ist eine Kom-
Patentschrift 2 427 683). Weiterhin können die im bination von Testergebnissen des National Swedish
Kalk außer Calciumionen anwesenden zwei- und Institute for Materials Testing.
Beispiel 1
Mit grobem Sand (Kies) einer Korngröße von 0 bis 50 folgt, bis eine Durchdringungsresistenz von etwa 32 mm als Zuschlagstoff wurden vier Betonarten her- 25 kg/cm2 erreicht war. Der Wasser- und Zementgestellt. Der verwendete Zement war ein gemischtes gehalt wurde aus der Massendichte und den geMaterial aus gleichen Anteilen von Standardzement wonnenen Materialmengen berechnet, drei verschiedener Hersteller. Das Gewichtsverhältnis Die Konsistenz wurde nach dem Mo-Verfahren zwischen Zement und Kies betrug 1:6,34. Der ver- 55 bestimmt. Dabei wurde ein am Boden mit einem Halbwendete Zusatz bestand aus 25 Gewichtsprozent zylinder verbundener, offener Zylinder mit der frag-Äthylhydroxyäthylcellulose mit einer Viskosität von liehen Mörtelmasse gefüllt und wiederholt mit kon-2500 cP (gemessen als 2%ige wäßrige Lösung) und stanter Kraft gegen ein festes Fundament geschlagen. 75 Gewichtsprozent Natriumgluconat. Die zugefügte Die Anzahl der Stöße und Schläge, die erforderlich Menge betrug 0, 1,0, 2,0 und 2,5 g pro Kilogramm 6o sind, um den Zylinder auf die Mörtelmasse zu leeren Zement. Der frische Beton wurde bezüglich Kon- und die Mörtelmasse in den Halbzylinder zu übersistenz, Luftgehalt, Volumgewicht und Härtefolge führen, gibt die Mo-Zahl an. 16 Mo-Stöße sind ver-(-zeit) getestet. Bei der Bestimmung des Erstarrens gleichbar mit einem Ausbreitmaß von etwa 46 cm, wurde eine Proctornadel verwendet, und der Test wenn ein Rütteltisch gemäß DIN 1164 §15, aber mit erfolgte im wesentlichen gemäß dem ASTM-Ver- 65 größerem Setztrichter (unten 0 300 mm, oben fahren C-403. Das Erstarren wurde jedoch nur ver- 0 200 mm, Höhe 150 mm), benutzt wird.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Zement
gehalt		 5 1 646 71 Verhältnis
Wasser zu		 Konsistenz;
Mo-Ein		 6 -If 6 Druckfestigkeit
nach 28 Tagen		 %
Zement heiten Volum
gewicht		 100
kg/m3 Zusatz:
Gramm pro		 Tabelle 1 Erstarren*) kg/cm2 105
Bestandteile
Zement zu		 300 Kilogramm 0,572 15 Luftgehalt kg/dm3 415 115
Zuschlagstoff 299 Zement 0,565 15 2,41 Std. 436 124
299 0 0,551 17 % 2,39 5 476
1:6,34 300 1,0 0,542 16 1,3 2,38 10 518
1:6,34 2,0 2,5 2,40 19
1:6,34 2,5 2,8 31
1:6,34 2,9
*) Gemäß ASTM D-403.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, wird die Erstarrungszeit einer Betonmasse durch Zugabe eines erfindungsgemäßen Zusatzmittels wesentlich erhöht. Bei Zugabe von 2,5 g Zusatzmittel pro Kilogramm Zement wird eine 6fache Erhöhung der Erstarrungszeit gegenüber einer Betonmasse ohne Zusatzmittel erreicht. Die Druckfestigkeit kann gleichzeitig um 24% erhöht werden. In Betonmassen mit einem erfindungsgemäßen Zusatzmittel wird insbesondere der Luftgehalt konstant zwischen 2,5 und 2,9% gehalten, was zeigt, daß das erfindungsgemäße Zusatzmittel keine nachteilige Wirkung auf den Luftgehalt hat.
Für die folgenden Beispiele 2 bis 8 wurden drei verschiedene Zusatzmittel mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
Zusatzmittel 1
35 Gewichtsprozent Methylcellulose einer Viskosität von 40OcP (in 2%iger wäßriger Lösung bei 200C) und 65 Gewichtsprozent Natriumgluconat.
Zusatzmittel 2
25 Gewichtsprozent Äthylhydroxyäthylcellulose einer Viskosität von 250OcP (in 3%iger wäßriger Lösung bei 200C) und 75 Gewichtsprozent Natriumgluconat.
Zusatzmittel 3
15 Gewichtsprozent Hydroxyäthylcellulose einer Viskosität von 31 000 cP (in 2%iger wäßriger Lösung bei 200C) und 85 Gewichtsprozent Natriumgluconat. Diese Zusatzmittel wurden zu Zement oder Kalkmörtel mit der in den Beispielen 2 bis 8 angegebenen Zusammensetzung zugegeben. Zur Erzielung einer konstanten Konsistenz wurde die Wassermenge verringert, wenn die Menge an Zusatzmittel im Mörtel erhöht wurde.
Die Mengen an Zusatzmittel und zugefügtem Wasser sind aus den Tabellen der jeweiligen Beispiele ersichtlich. Die Wassermenge ist in bezug zur Bindemittelmenge als Wasser/Zement-Zahl und Wasser/Bindemittel-Zahl angegeben. In den Tabellen sind auch die Testdaten der verschiedenen Zement- und Kalkmörtel angegeben. Das Erstarren wurde in den Beispielen 2 bis 8 in einer Vicat-Vorrichtung gemäß DIN 1164 §10 bestimmt. Die gesamte Prüfung erfolgte nach DIN 1164.
Beispiel 2
Der Zementmörtel hatte die folgende Zusammensetzung: 1 Gewichtsteil Portlandzement,
3 Gewichtsteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle
Verhältnis
Wasser zu Zement		 Zusatz: g/kg
hydrl. Bindemittel		 3 Erstarren Std. Min. Temperatur
während
des Testens		 Festigkeit
nach 28 Tagen		 *) Luftgehalt des
frischen Mörtels		 **)
2 3 °C kg/cm2 *) % **)
0,50 0 — 6 30 22 346 *) 6
0,48 2 — 7 50 22 406 11
0,45 5 — 16 — 22 14
0,44 10 5 5 — 22
0,46 — 31
*) Messung nicht erfolgt.
**} Nicht festgestellt.
Beispiel 3
Der Kalkmörtel hatte die folgende Zusammensetzung:
1 Volumteil hydraulischer Kalk, 4 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle 3 Beispiel 5
Der Kalk-Zement-Mörtel hatte die folgende Zusammensetzung :
3 Volumteile hydraulischer Kalk, 1 Volumteil Portlandzement, 16 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Verhältnis
Wasser zu Kalk		 Zusatz: g/kg
hydrl.
Bindemittel		 2 3 Erstarren Min. Temperatur
während
des Testens
1 0 Std. 50 0C
1,30 — 4 — 5 — 25
1,28 — 14 — 10 30 25
1,20 — 20 — 12 — 25
1,15 — •— — 21 30 25
1,29 4 — 4 12 30 30
1,28 — 7 31
IO
Tabelle 5
Verhältnis Zusatz: g/kg Erstarren Min. Temperatur Druck
festigkeit
Wasser zu hydrl. während nach
jj Bindemittel Bindemittel 35 des Testens 28 Tagen
2 Std. 45 kg/cm2
1,06 0 3 20 25 20
1,05 1,6 5 30 25 *)
1,05 2,7 8 25 *)
1,03 5,3 10 25 45
1,00 8,0 12 25 *)
■ Beispiel 4
Der Kalk-Zement-Mörtel hatte die folgende Zusammensetzung:
2 Volumteile hydraulischer Kalk, 1 Volumteil Portlandzement,
12 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle 4
*) Messung nicht erfolgt.
Beispiel 6
Der Kalk-Zement-Mörtel hatte die folgende Zusammensetzung :
1 Volumteil Weißkalkhydrat, 4 Volumteile Portlandzement, 20 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
35
Tabelle 6
Verhältnis Zusatz: g/kg
hydrl.		 Erstarren Min. Temperatur
während
Wasser zu Kalk Bindemittel 25 des Testens
2 Std. 40 0C
0,95 0 3 30 25
0,93 2 5 30 25
0,90 4 7 25
0,85 6 10 25
40
45
Beispiel 7 Der Kalk-Zement-Mörtel hat die folgende Zusammensetzung:
2 Volumteile Dolomitkalkhydrat, 1 Volumteil Portlandzement,
12 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle
Zusatz: g/kg Erstarren Min. Temperatur
Verhältnis hydrl. 10 während
Wasser zu Kalk Bindemittel Std. 50 des Testens
2 3 45 0C
1,00 0 6 — 25
0,93 3 12 25
0,82 9 21 25
0,75 14 25
Verhältnis Zusatzrg/kg hydrU'Bindemittel 2 3 Erstarren Min. Temperatur
während		 Druckfestigkeit *) 92 *) Luftgehalt-des **\
Wasser zu
"D » rt /4 ατΐ% i+i*at 		40 des Testens nach 28 Tagen *) frischen Mörtels **)
D UIU Cllll LLCl 1 3 — Std. — 0C kg/cm2 *) %
1,14 9 — 3 — 25 74 7
1,12 — 11 — 5 5 25
1,09 — — — 9 30 28 11
1,08 —: — 6 16 20 28 12
Ul 6 6 30
1,10 — 6 30
*) Messung nicht erfolgt.
**) Nicht festgestellt.
209518/254
Beispiel Der Kalk-Zement-Mörtel hatte die folgende Zusammensetzung:
1 Volumteil Weißkalkhydrat,
1 Volumteil Portlandzement,
8 Volumteile Sand einer Korngröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle
Zusatz: g/kg Erstarren Min. Temperatur während Druckfestigkeit *) 161 *)
Verhältnis
Wasser zu Bindemittel		 hydrl. Bindemittel
2		 Std. 55 des Testens
0C		 nach 28 Tagen
kg/cm2
1,10 0 2 35 27 148
1,07 3 5 40 27
1,05 6 7 55 27
1,03 9 9 27
*) Messung nicht erfolgt.
Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, daß mit den erfindungsgemäßen Zusatzmitteln die gewünschte Verlängerung der Erstarrungszeit ohne gleichzeitiges Auftreten unerwünschter Beschleunigungsneigungen erreicht werden kann, obwohl in einigen Fällen ziemlich große Mengen an Zusatzmitteln verwendet werden. In allen Beispielen hatte der erhaltene Mörtel eine gute Konsistenz ohne Neigung zu einer Abtrennung zwischen festen Teilchen und dem Wasser. Weiterhin konnte in jedem Fall die Festigkeit verbessert und der Luftgehalt geregelt werden.
Beispiele 9 bis 12
Zur Darstellung der synergistischen Wirkung der erfindungsgemäßen Zusatzmittel wurden die folgenden Prüfungen in Beispielen 9 bis 12 durchgeführt. Beispiel 9 zeigt die Wirkung in einem üblichen Zementmörtel, Beispiel 10 in einem Kalk-Zement-Mörtel, der hauptsächlich zur Innenverwendung bestimmt ist, Beispiel 11 in einem Kalk-Zement-Mörtel für die Außenverwendung und Beispiel 12 in einem schnell abbindenden Tonerdezementmörtel.
Beispiel
Zusammensetzung:
1 Gewichtsteil Portlandzement mit hohem Tricalciumaluminat- und mittelhohem Alkaliengehalt, 3 Gewichtsteile Sand einer Teilchengröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle
Zement Zusatz:
g/kg Na-Gluconat		 Zement
Äthylhydroxyäthyl-
cellulose
(Viskosität 2500 cP)		 Abbir
Std.		 idezeit
Min.		 Druckfestigkeit
nach 28 Tagen
kg/cm2
Hellekis 1,5
1,5
1,5 ■		 0,5
0,5		 3
■3
6
4
1		 25
25
30
30		 300
335
205
406
Hellekis
Hellekis
Hellekis
Zementmischung*)
Zementmischung*) .........
*) Da ein Zusatzmittel auf Portlandzemente, die an unterschiedlichen Stellen hergestellt werden, eine verschiedene Wirkung haben kann, wurde als Vergleich eine Mischung aus gleichen Teilen Zement verschiedener Herkunft hergestellt.
Der obige Test zeigt, daß ein Zusatz von Natriumgluconat allein in einer erfindungsgemäßen Menge das Erstarren des Hellekis-Portlandzementes sowie der obigen Portlandzementmischung nicht verzögert, sondern stark beschleunigt. Wird Natriumgluconat in Pulverform an Stelle einer Lösung zugegeben, so wird mit einer Zugabe von 1,5 g Natriumgluconat pro Kilogramm Zement eine Erstarrungszeit von nur 10 Minuten bei Hellekiszement erhalten. Die obigen Tests zeigen weiterhin, daß die Zugabe des Cellulosederivate allein in der erfindungsgemäßen Menge das Erstarren nicht merklich verzögert. Die Zugabe von Natriumgluconat in Verbindung mit einem nichtionischen Cellulosederivat ergibt bezüglich der Ver-
zögerung des Erhärtungsprozesses eine synergistische Wirkung. Aus den Werten für die Druckfestigkeit ist auch ersichtlich, daß eine Zugabe des nichtionischen Cellulosederivats allein zur Zementmischung die Druckfestigkeit um etwa 33% verringert, während eine Zugabe von Cellulosederivat in Kombination mit Natriumgluconat eine Erhöhung der Druckfestigkeit um etwa 33% ergibt.
Beispiel 10
Zusammensetzung:
1 Gewichtsteil Portlandzement mit hohem Tri-
calciumaluminat und mittelhohem Alkaliengehalt,
2 Gewichtsteile Luftkalkhydrat,
12 Gewichtsteile Sand einer Teilchengröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle 10
20
Zusatz: g/kg Zement Äthylhydroxy-
äthylcellulose
(Viskosität 2500 cP)		 Erstarren Min. Druckfestigkeit
Natrium
gluconat		 — Std. 40 nach 28 Tagen
kg/cm2
— — 3 — 82
6,75 2,25 5 — 95
— 2,25 5 — 45
6,75 9 92
30
Die obige Prüfung zeigt, daß bei kalkhaltigen Zementmischungen für eine Innenverwendung eine gewisse Verlängerung der Erstarrungszeit (2 Stunden) durch Zugabe von Natriumgluconat allein erreicht wird. Die Zugabe des nichtionischen Cellulosederivats allein bewirkt eine ähnliche Verlängerung der Erstarrungszeit, verringert jedoch die Druckfestigkeit erheblich. Die Zugabe des nichtionischen Cellulosederivats in Kombination mit Natriumgluconat erhöht synergistisch die Erstarrungszeit (mit einer Erhöhung von 5 Stunden 20 Minuten) sowie die Druckfestigkeit.
Beispiel 11
Zusammensetzung:
1 Volumteil Portlandzement mit hohem Tricalciumaluminat und mittelhohem Alkaligehalt,
1 Volumteil Luftkalkhydrat, 8 Volumteile Sand einer Teilchengröße von 0 bis
4 mm.
Tabelle 11
Zusatz: g/kg Zement Äthylhydroxy-
äthylcellulose
(Viskosität 2500 cP)		 Erstarren Min. Druckfestigkeit
Natrium
gluconat		 Std. 55 nach 28 Tagen
kg/cm2
0 2 — 149
4,5 1,5 4 40 166
— 1,5 3 40 101
4,5 7 161
Die obige Prüfung zeigt, daß bei kalkhaltigen Zementmischungen für eine Außenverwendung eine gewisse Verlängerung der Erstarrungszeit (1 Stunde 5 Minuten) durch Zugabe von Natriumgluconat allein erreicht wird. Eine Zugabe des nichtionischen Cellulosederivats allein ergibt eine ähnliche Verlängerung der Erstarrungszeit, verringert jedoch die Druckfestigkeit merklich. Die Zugabe des nichtionischen Cellulosederivats in Kombination mit Natriumgluconat bringt eine synergistische Erhöhung der ■ Erstarrungszeit (4 Stunden und 45 Minuten) und eine Erhöhung der Druckfestigkeit.
Beispiel 12
Zusammensetzung:
1 Gewichtsteil Tonerdezement,
3 Gewichtsteile Sand einer Teilchengröße von 0 bis 4 mm.
Tabelle 12
Zusatz : g/kg Zement Erstarren Min.
Natrium
gluconat		 Äthylhydroxy-
äthylcellulose
(Viskosität 2500 cP)		 Std. 30
1 30
1,5 — 1 30
— 0,5 1 —
1,5 0,5 3
Die obige Prüfung zeigt, daß die Erstarrungszeit eines schnell erhärtenden Zementes, wie Tonerdezement, durch eine getrennte Zugabe von Natriumgluconat oder nichtionischem Cellulosederivat überhaupt nicht beeinflußt wird. Wird dagegen Natriumgluconat zusammen mit einem nichtionischen Cellulosederivat in erfindungsgemäßer Weise zugegeben, dann wird die Erstarrungszeit überraschenderweise verdoppelt.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Abbindeverzögerndes Zusatzmittel zu Mörtel- und Betonmassen, die hydraulische Bindemittel enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 10 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 35 Gewichtsprozent, eines wasserlöslichen, nichtionischen, aktiven Celluloseäthers in Kombination mit 60 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 65 bis 85 Gewichtsprozent, eines wasserlöslichen Salzes von Gluconsäure besteht.
2. Zusatzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserlösliche, nichtionische CelluloseätherÄthylhydroxyäthylcellulose und das wasserlösliche Salz der Gluconsäure Natriumgluconat ist.
3. Zusatzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es noch ein anorganisches Füllmittel enthält.
4. Anwendung des Zusatzmittels nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 20,0 g des Zusatzmittels je 1 kg des hydraulischen Bindemittels der Mörtel- oder Betonmasse beigefügt werden.
DE1966M0071723 1965-12-01 1966-11-22 Abbindeverzoegerndes Zusatzmittel zu Moertel- und Betonmassen Withdrawn DE1646716B1 (de)

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SE1558065 1965-12-01

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DE1966M0071723 Withdrawn DE1646716B1 (de) 1965-12-01 1966-11-22 Abbindeverzoegerndes Zusatzmittel zu Moertel- und Betonmassen

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US (1) US3528832A (de)
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