DE1671263C - Verfahren zur Herstellung von Injektionsmörtel oder Porenbeton - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Injektionsmörtel oder Porenbeton

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DE1671263C
DE1671263C DE1671263C DE 1671263 C DE1671263 C DE 1671263C DE 1671263 C DE1671263 C DE 1671263C
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DE
Germany
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nitrogen
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releasing
cement
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English (en)
Inventor
Robert Dietikon; Diggelmann K. Zürich; Serena (Schweiz)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Schweiz AG
Original Assignee
Kaspar Winkler and Co
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Description

Die bekannten Verfahren zum Auspressen von beton, dadurch gekennzeichnet, daß dem zement-
Spannbetonkanälen im vorgespannten Beton sowie haltigen Gemisch mindestens eine stickstoffabspaltende
zur Stabilisierung von Felsen, Böden oder durch- Verbindung, die eine durch Porenbildung bedingte
lässigem Beton sind dadurch gekennzeichnet, daß durch Expansion der Betonmasse bewirkt, zugesetzt wird. Es Injizieren, Einpressen, Auspressen oder Einfüllen von 5 ist bekannt, daß stickstoffabspaltende Verbindungen
Zement-Wasser-Mischungen oder Zement-Sand-Was- in der Kunsistoffindustrie z. B. als Treibmittel für
ser-Mischungen sämtliche unerwünschten Hohlräume Kautschukprodukte verwendet werden, doch wird dort
durch expandierende, zementhaltige Mörtel verschie- bei Temperaturen über 1000C gearbeitet, um die
denster Zusammensetzung, die im folgenden kurz als Stickstoffabspaluing zu erreichen. Die Stickstoffab-
Injektionsmörtel bezeichnet werden, vollkommen und 10 spaltung der im Verfahren gemäß Erfindung verwen-
dauerhaft ausgefüllt werden. deten Mittel ist im zementalkalischen Medium bei
Das Verfahren zur Herstellung solcher lnjektions- allen Temperaturen, bei denen der Zement normal abmörtel beruht im wesentlichen darauf, daß man außer binden kann, möglich. Die Art des verwendeten Ze-Zement, Wasser und eventuellen Zuschlägen Zusatz- mentes ist dabei nicht ausschlaggebend. Es werden mittel mitverwendet, welche gasabspaltende Verbin- 15 Aktivatoren wie z. B. Aluminate und Kupfersalze mitdungen enthalten. Je nach Dosierung solcher Zusatz- verwendet, die auf die erfindungsgemäß verwendeten mittel kann das Schrumpfen der zementhaltigen Mi- Mittel, welche Verbindungen mit minfa^tens einer seining gerade kompensiert oder eine Expansion StickstofT-Stickstoff-Bindung enthalten, zersetzend wirlolcher Mischungen bewirkt werden. Es war mit den ken. Als stickstoffabspaltende Mittel eignen sich sobisher üblichen ga^abspaltenden Mitteln, wie z.B. 20 wohl orgmische wie anorganische Verbindungen, vorAluminium-, Kal/ium-, Magnesium- oder Zinkpulver, zugsweise Azo- und Hydrazinverbindungen. Die stick-Karbiden usw., nicht möglich, einheitliche und gleich- stoffabspaltend^n Verbindungen können vorteilhaft mäßig wirkende Injektionsmörtel herzustellen. Die in Mischung mit weiteren Zusatzmitteln, wie Lignin-Verarheilungstemperaturen und die Zementvariation sulfonaten, Eiweißabbauprodukten, Hydroxy- oder einerseits, die meistens notwendige Vorbehandlung 25 Polyhydroxycarbonsäuren und deren Derivaten, mit der Metallpulver und die Handhabung von Karbiden Aktivatoren zur Gasabspaltung und mit Füllstoffen, andererseits, verursachen \iel zu große Unregel- wie Steinmehl, Quarzmehl, Bentonit, Kieselgur oder mäßigkeiten in der Verfahrenstechnik. Außerdem er- Kreide, verwendet werden. Die Wirtschaftlichkeit des gan-..η alle bisher bekannten, gasabspalten din Mittel Verfahrens der Erfindung ist gegenüber den Verfahren, au große Gasporen und Risse im abgebundenen Injek- 30 bei denen behandelte Metalle, beispielsweise passiticnsmörtel, so daß auch minimale Festigkcitsanfor- viertes Aluminium, verwendet werden, verbessert, weil tleruivg η oft sehr fraglich erschLn:n, oder lieferten ein zeitraubender, kostspieliger und schwer kontrollierreben dem porenbildenden Gas korrodierende Neben- barer Arbeitsvorgang in der Fabrikation des Zusatzproduktc. Der größte Nachteil der bisher eingesetzten mittels überflüssig wird. Auch erfolgt erfindungstasabspaltenden Mittel ergab sich daraus, daß im 35 gemäß keine Bildung von Wasserstoff. Eine als Zeyemenl.ilkalischcn Medium entweder Wasserstoff oder mentzusatz geeignete Mischung enthält, beispielsweise Ammoniak entwickelt wurde. Die korrosionsfürdernde Natriumaiuminat, Soda, Calciumhydroxid, Calcium-Wirking dieser Gase auf ζ. B. Spannstahl oder Annie- carbonat als Füllstoff, Kupfersulfat, einen Alginatrunuseisen ist hinreichend bekannt und äußerst ge- verdicker, Ligninsulfonat unJ ein Hydrazid, wie Difährlich. Die eine gasabspaltendc Komponente ent- 40 phenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid und/oder Benzolhaltcndcn Zusatzmittcl sollten in Funktion treten, wenn sulfohydrazid.
der Injektmnsmörtcl nach seiner Herstellung durch Die Erfindung wird an Hand der aufgeführten Beivnrgcbolirte Löcher od:r Leitungen an die Stelle gc- spiele noch näher erläutert. Die Beurteilung der einpumpt oder gepreßt worden ist, wo er endgültig zelncn Mörtel- und Betonmischungen erfolgt nach den Weihen soll. Die dadurch bedingte Regulierung der 45 üblichen Maßstäben des Baugewerbes. Für alle Bci-Gasabspaltung war bisher nicht kontrollierbar durch- spiele wurde ein Zementmörtel der folgenden Zusam-/uführen. F.benso war es nrch dm bisher üblichen Ver- mensetzung zugrunde gelegt:
fahren /ur I !crslcllung von Porenbeton schwierig, die 2(m k Port|andzernenti
Gasabspaltung zeitlich so zu lenken, daß diese nach 0 780 ke Wasser
der Herstellung des Betons beendet ist Bei unter- 5o ο|θ04 kg Zusatzmittel.
scniciiiicliin Mischlcmpcralurcn, speziell bei tiefen
Temperaturen, ergab sich -he Schwierigkeit, daß die Mit einem Fließkonus nach Rilem-Norm wurden Gasahspaltiing /11 spat einsetzte und Risse im ver- nach 4minutiger Mischdauer die Durchflußzeiten gearbeiteten im I bereits abgebundenen Beton entstanden. messen. Die erhaltenen Werte entsprechen dem Mittel In gewissen Fällen, wie z. B. bei der Herstellung von 55 aus drei Durchlaufzeiten. Anschließend wurden nut frostbeständigem BcU n, bediente man sich deshalb dem Zementmörtel zylindrische Plastikdosen von 10cm bisher verschiedenartigster oberflächenaktiver Mittel Durchmesser auf 10 cm Höhe aufgefüllt und mit einem
im Sinne von Lufteinführungsmitteln. Es ist aber be· TiefenmaO das Niveau des Mörtels an sechs Punkten
kannt. daß datei sehr unterschiedliche Eigenschafts- gemessen. Der Mittelwert dieser Messungen wurde so*
werte der hergestellten Betonkörpjr erhalten werden. 60 fort nach dem Einfallen in die Dosen und nmh 3,6 und
Die so eingeführte Luftmenge ist je nach Wahl der 24 Stunden festgestellt. Jeweils gleichzeitig mit den Zuschlagstoffe und der Vibrationszeiten mengenmäßig Messungen zur Ermittlung von Expansion oder
stark unterschiedlich, vor allem ist auch die erreichte Schrumpfen des Mörtels wurde die an der Oberfläche
Porenverteilung oft schlecht, d. h„ die Festigkeits- abgeschiedene Wassennenge bestimmt. Dies geschah
proben von ein und demselben fertigen Betonobjekt ββ durch Absaugen des Wassers mit graduierter MeD*
sind je nach Ort der Probeentnahme sehr schwankend. Pipette. Zur Ermittlung der Druckfestigkeit des Injek·
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfah- tionsmörtels wurden Würfelproben der Groß« 10 * 10 -
ren zur Herstellung von Injektiunsmortel oder Poren- 10ein hergestellt und bei 100»/»l|«r relativer Feuehtig-
keit und bei 2O0C bis zum Prüfdatum so gelagert, daß die Expansion als behindert angesehen werden konnte, wie dies bei Hüllruhren mit Vorspannkabeln der Fall ist.
Um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Zusatzmittel zu illustrieren, wurden für jedes Beispiel Proben mit einer Mischungstemperatur von 20°C hergestellt.
Der Nullversuch enthält Wasser und Zement im Gewichtsverhältnis 39: 100 ohne weitere Zusatzmittel. Die angegebenen Gewichtsprozente beziehen sich immer auf das Zementgewicht, soweit nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Zu der Mischung gemäß Nullversuch wurden noch 2 Gewichtsprozent eines Zusatzmittels, das 2 Gewichtsprozent Aluminiumpulver als gasabspaltende Komponente und 4 Gewichtsprozent Ligninsulfonat als Plastifizierungsmittel inthält, hinzugefügt. Die erhaltenen Meßwerte dienen dazu, eines der bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von Injektionsmörtei zu charakterisieren.
Beispiel 2
Zur Nullversuchsmischung wurden noch 2 Gewichtsprozent eines Zusatzmittels hinzugefügt, das als stickstoffabspaltendes Treibmittel 3 Gewichtsprozent Benzolsulfohydrazid und 1 Gewichtsprozent Methylzellulose als wusserri'-khaltende Komponente enthält. Außerdem sind dem 7iisatzmittel 5 Gewichtsprozent eines basischen Aktivuiors, weLfier zu 20°/0 aus Kaliumkupfertellurat besteht, beigefügt worden.
Beispiel 3
An Stelle von Kaliumkupfertellurat wurden 9 Gewichtsprozent Kupfersulfat und 5 Gewichtsprozent Natriumaluminat verwendet. Im übrigen entspricht die Zusammensetzung der Mischung derjenigen, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist.
Beispiel 4
Das im Beispiel 2 verwendete Benzolsulfohydrazid und Kalium-Kupfertellurat wurde durch 2 Gewichtsprozent Dihydrazinsulfat und 20 Gewichtsprozent Kupfersulfat ersetzt. Im übrigen entspricht die Zusammensetzung der Mischung, wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist.
Beispiel 5
In diesem Beispiel wurde als stickstoffabspaltende Verbindung Benzolsulfohydrazid in einer Dosierung von 0,05 Gewichtsprozent zugegeben. Als Aktivator wurde Bleiperoxyd in einer Dosierung von 0,068 Ge-ν ichtsprozent eingesetzt. Außerdem wurden der Mischung 0,05 Gewichtsprozent eines Alginsäureesters ais wasserrückhaltende Komponente zugegeben.
Beispiel 6
ao An Stelle des im Beispiel 5 verwendeten Bleiperoxydes wurde Kaliumpersulfat in einer Konzentration vuii 0,08 Gewichtsprozent verwendet. Im übrigen entspricht die Zusammensetzung der Mischung wie sie im Beispiel 2 beschrieben ist.
a5 B e i s ρ i e 1 7
Einer Betonmischung von 10 kg Portlandzement, 30 kg Zuschlag (Größtkorn 3 mm) und 5 kg Wasser wurden 2OJ Gramm eine; Zusatzmittels, das als Wirkkomponente 3 Gewichtsprozent Bsnzolsulfohydrazjd, 3 Gewichtsprozent Natriumperborat und 3 Gewichtsprozent Ligninsulfonat enthält, zugesetzt.
Beispiel 8
In diesem Beispiel enthielt das Zusatzmittel 3!) Gewichtsprozent p-Nitrobenzoldiazoniumsalz der Naphthalindisulfonsäure-(l,5) und 7,5 Gewichtsprozent Vasen(II)-giukonat. Im übrigen entspricht die Zusammensetzung der Mischung, wie sie im Heispiel 6 beschrieben ist.
Tabelle 1 Mischungen
W/Z-Faklor
Mischungs-
icmpcratur in Grad Celsius
FlicBzeit
durch
Normtrichter in Sekunden
Wasserabscheidung in Volumprozent nach
Std. I 3 Std. I 7 SId. j 24 Std.
Mörtelvolumenündcrung in Prozent, wobei Zunahme f und Abnahme nach 1 Std. ι 3 SId. I 7 Std. j 24 Sld.
Nullversuch
Beispiel 1..
Beispiel 2..
Beispiel 3..
Beispiel 4..
Beispiel 5..
Beispiel 6..
0,39
0,39
0,39
0,40
0,40
0,40
0,40
2O0C
200C
200C
20° C
20° C
20° C
200C
stockt
17,5"
18,0"
15,4"
16,6"
15,6
16,6
3 2, 5
2 4. 5
0 0
0 0
0 0
() 0
0 (J
2
4
0
0
0
0
0
-2,3
+0,5
+0.2
!-0,6
h2,0
!■2,6
+ 5,3
-3,8 -3,6
t 0,8 4-1,8
+ 1.0 -1-2.6
+ 1,3 I 3,4
+ 3.3 ! 3.5
1-4.5 ; 5.2
■!-5,5 -!-5,S
-1-4.7 !-3,5 + 5.5 + 6,0
Tabelle 2 WUrfeldruckfestigkeiten nach 7 und 28 Tagen, gelagert bei 100% Feuchtigkeit 20°C (in kg/cm1)
Mlfctrafiftfl 7Tige 28TaK Beispiel 3
Beispiet 4
Beispiet 5
Beispiet 6
7 Tage 28 Tage
Nullversuch
Beispiel 1
Beispiel 2
211 414
294
354
247
253
258
213
352
364
341
302
Betonmischungen
Tabelle
WZ-Faktor
Frischbctop-
eigenschaften
Raumgewicht
in kg/1 Luft in
Druckfestigkeiten in kg/cm* nach
7 Tagen
28 Tagen
Nullversuch
Beispiel 7 .,
Beispiel 8 ..
0,5
0,5
0,5
2,23 2,21 2,20 2,3
5,8
6,0
390
322
311
435
361
354

Claims (20)

Patentansprüche:
1. Verfahren xur Herstellung von Injektionsmörtel oder Porenbeton, dadurch gekenn- zeichnet, daß einem zementhalligen Gemisch mindestens eine stickstoffabspaltende Verbindung, die eine Expansion der Injektionsmasse bzw. eine Porenbildung in der Betonmasse bewirkt, zugesetzt wird. ao
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennreichnet, daß man als stickstoffabspeltende Verbindung eine Verbindung mit mindestens einer Stickstoff-Stickstoff-Bindung, vorzugsweise einHydrazinderivat, verwendet.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als stickstofflibspaltende Verbindung Dihydrazinsulfat verwendet.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als stick^toffabspaltende Verbindung Hydrazinsulfat verwendet.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als stickstoffabspaltendc Verbindung Benzolsulfohydrazid ver-"wendet.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als stickstoffabspaltende Veibindung stabilisiertes Diazoniumsalz verwendet. .;o
7. Ve.-fahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als stickstoffabspaltende Verbindung das Salz eines diazotierten !Nitroanilins verwendet.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und ?., dadurch gekennzeichnet, daß man O1I0Z00 bis 6°/oo, bezogen auf das Zementgewicht, an slicksloffabspaltcnder Verbindung zusetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ma.i einen Aktivator für die stick- so tiloffabgchcndc Verbindung mitverwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Verwendung von Hydrazinderivaten ein oder mehrere Oxydationsmittel als Aktivatoren verwendet.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivatoren Kupferaulfat und zusätzlich Natiiumaluminat verwendet.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Kaliumkupfertellurat verwendet.
13. Verfahren nach den ansprächen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Kaliumpersulfat verwendet.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Bleiperoxyd verwendet.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Natriumperborat verwendet.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß man br: Verwendung von Diazoniumverbindungen als stickstoffabspaltende Verbindungen Reduktionsmittel als Aktivatoren zusetzt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aktivator Eisen(II)-glukonat verwendet.
18. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Aktivator in einer Menge von 0,1 %<, bis 5°/oo, bezogen auf das Zementgewicht, zusetzt.
19. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß man die stickstoffabspa'tende Verbindung zusammen mit plastifizierenden Komponenten wie Ligninsulfonate^ Eiweißabbauprodukten, Hydroxy- oder Polyhydroxykarbonsäuren und deren Derivate verwendet.
20. Verfahren nach Anspiach 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die plastifizierenden Komponenten in einer Menge von 0,1 "V00 bis 40I00, bezogen auf das Zementgewicht, zusetzt.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033454A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Construction Research & Technology Gmbh Verwendung eines organischen Additivs zur Herstellung von Porenbeton
DE102013011742B3 (de) * 2013-07-12 2014-06-05 Xella Baustoffe Gmbh Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial, hydrothermal gehärteter Poren- oder Schaumbetonformkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung von gefälltem Calciumcarbonat und/oder Calciummagnesiumcarbonat

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033454A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Construction Research & Technology Gmbh Verwendung eines organischen Additivs zur Herstellung von Porenbeton
DE102013011742B3 (de) * 2013-07-12 2014-06-05 Xella Baustoffe Gmbh Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial, hydrothermal gehärteter Poren- oder Schaumbetonformkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung von gefälltem Calciumcarbonat und/oder Calciummagnesiumcarbonat

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