DE1935507A1 - Zusaetze zu Beton und Moertel - Google Patents

Zusaetze zu Beton und Moertel

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DE1935507A1 DE19691935507 DE1935507A DE1935507A1 DE 1935507 A1 DE1935507 A1 DE 1935507A1 DE 19691935507 DE19691935507 DE 19691935507 DE 1935507 A DE1935507 A DE 1935507A DE 1935507 A1 DE1935507 A1 DE 1935507A1
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Description

Dr. A. Kenhel
DipWng. W. Dahlke ti . Juli I969
Pa t £ η : a r. λ- a 11e Da4 ^S/
Refrath bei Köln
Frankenforsf 137
MO & DOMSJO AKTIEB0LA& Örnaköldsvik, Schweden
und
SKANSKA CEMENT AB Malmö, Schweden
"Zusätze zu Beton und Mörtel"
Die Erfindung bezieht sich auf Zusätze für Beton, und Mörtel hydraulisch bindende Zusammensetzungen, wobei die Zusätze dazu dienen, die Verarbeitbarkeit und die Festigkeit des Betons und Mörtels zu verbessern und den. in diesen enthaltenen Luftgehalt zu regulieren.
90988 5/1170 „
Es ist bekannt, das Verhältnis Viaaser/Zement im Beton mit Hilfe von Zusätzen zu senken, so daß man als Produkt eine Betonsorte mit größerer Festigkeit erhält, ώε ist ferner bekannt, verschiedenartige Zusätze zu benutzen, um in den Zement enthaltenden Mischungen Verzögerungen beim Abbinden zu erzielen. Eestimmte Zusätze, beispielsweise sulfitisches Abwasser, haben jedoch den Nachteil, daß sie zu einem hohen Luftgenalt in den Mischungen beitragen. Ein steigender Luftgehalt in Beton ist aber nur unter besonderen Umständen erwünscht. Die Größe rle3 Luftgehalts, die zum Teil von der Qualität des Zements und der Art und der Qualität aller Bestandteile abhängt, kann bedeutsam sein.
Wenn z.B. 0,4 G-ew.-',ό, bezogen_auf die Menge des Bindemittels, an pulverförmiger sulfitischen Abfallstoffen zu einer bestimmten Betonmischung mit ^l0 kg Zement pro m Beton hinzugefügt wird, erhält man ein Verhältnis von Wasser/Zement in der Größe " von 0,56 und gleichzeitig einen Luftgehalt von 7»β^,> bezogen auf das Betonvolumen. Ohne den Zusatz besitzt dieselbe Betonmischung ein Zement/Wasser-Verhältnis von 0,63 und einen Luftgehalt von nur 1,9/3·. Es ist daher offensichtlich, daß das sulfitische abwasser, das eines der billigsten und gebräuchlichsten solcher Zusätze ist, die zum Verlangsamen des Abbindens und zum Senken des Wasser/Zement-Verhältnisses benutzt werden, zu einem starken. Ansteigen des Luftgehalts im Beton führt. Die Zahl der Luftporen im Beton ist folglich so groß, daß die Festigkeit des Betons beträchtlich sinkt. BADORiGiNAL
909885/1170 —-3 -
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte sulfitische Abwasser so aufzubereiten, daß es als Zusatz zu Beton und Mörtel ohne ein merkbares Ansteigen der Luftmenge benutzbar ist. Hierdurch sollen die Berarbeitkeit beträchtlich verbessert, ferner die >Vasserausscheidung stark verringert und, mit Hilfe eines synergistischen Effektes, die mechanische Festigkeit im starken Maße erhöht werden. Der Beton und der Mörtel sollen in bekannter Weise Portlandzement als Hauptbindemittel enthalten. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Zusatz eine sulfitische Flüssigkeit in Verbindung mit Polyalkylenglykolen der Gruppe enthält, die aus Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 10 000 und Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 134 bis 5 800 besteht, und die in einer 1fo-igen wässerigen Lösung eine Oberflächenspannung besitzt,' die bei 250C größer als 50 dyn/cm ist. Der Zusatz wird erftndungsgemäß zum Beton und Mörtel in Mengen zugefügt, die, bezogen auf das Trockengewicht des Bindemittels, zwischen 0,01 und 2 Gew.-c/o des trockenen, sulfitischen Abwassers und 0,001 und 1,0 Gew.-$ des Polyalkohole oder des Polyalkoholäthers liegen.
Anorganische Bindemittel, die erfindungsgemäß benutzt werden können, umfassen Portlandzement und Zementzusammensetzungen., die beispielsweise Portlandzement enthalten, ferner gelöschten Kalk und/oder pulverisierte Steine. Der Zusatz kann zu diesen Bindemitteln trocken oder in Lösung zugefügt werden, entweder während der Zement gemahlen wird oder zum fertiggestellten Zement, zu
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den Zementbestandteilen, zu den übrigen Bestandteilen des Betons "bzw. Mörtels, zum fertiggestellten, trockenen Mörtel oder zu dem Wasser, das in Verbindung mit der Herstellung des Betons oder Mörtels verwendet wird. Andererseits kann der erfindungsgemäße Zusatz zugeführt werden, wenn der Kalk (falls benutzt) gelöscht wird oder wenn das Steinpulver gemahlen wird, oder zu einer Mischung aus Zementklinker oder anderen Steinen.
Das sulfitische Abwasser kann erfindungsgemäß entzuckert werden (.B- vollkommen vergoren werden), es kann völlig oder teilweise neutralisiert und im größeren oder kleineren Ausmaß verdampft werden* Bas sulfitische Abwasser kann ferner mit Hilfe bekannter Troeknungsverfahren in. feste, feinkörnige Form., in Granulate oder in Flockenform umgewandelt werden. Hinsichtlich seiner chemischen Bestandteile besteht das sulfitische Abwasser hauptsächlich aus Lignosülfosäure oder deren Salze und kann ferner verschiedene andere Bestandteile enthalten, die in der Hegel in dem Abwasser vorliegen* Das sulfitische Abwasser, das erfindungsgemäß benutzbar ist, erhält man durch Digerieren verschiedener Zellulosequalitäten nach dem Su If it verfahr en, wobei zum Digerieren die Säuren des Natriums, des Kalziums, des Magnesiums oder Ammoniums benutzt werden.
Jene erfindungsgemäß benutzbaren. Polyalkylenglykole sind in Wasser löslich oder teilweise löslich und enthalten hauptsächlich Polyäthylenglykole mit der allgemeinen Formel
HOGH2CH2(GH2CHgO)nCH2CH2OH
909885/1170
und Polypropylenglykole der allgemeinen Formel
HOCH2(CHCH3-O-CH2)m . CHCH5 . OH
in der η zwischen 20 und 10 000 und m zwischen. 1 und 100 liegen.
Monoalkylather der jeweiligen Polyalkylenglykole mit einem entsprechenden Molekulargewicht können ebenso erfindungsgemäß verwendet werden wie die Mischungen der vorerwähnten Verbindungen und der verschiedenen Blockpolymere von. Äthylenoxid und Propylenoxid mit entsprechendem Molekulargewicht.
Der erfindungsgemäße Zusatz verbessert die Verarbeitkeit des Betons und des Mörtels und trägt zu einer besseren Regulierung der in diesen enthaltenen Luft bei, so daß der Beton und der Mörtel im stärkeren Maße beim Vergießen oder Anwenden druckbelastbar ist, und daß eine gleichmäßige Verteilung in der Betonmischung erfolgt und eine geringere Ausscheidung von Wasser während des Transportes und beim Verarbeiten. Bestimmte Mengen der Zusätze, deren. Betrag sich mit der verwendeten Zementart ändert, bewirken, ebenfalls im starken. Maße ein Ansteigen der Druckfestigkeit und Biegefestigkeit des Betons bzw. Mörtels. Eine bessere Verarbeitkeit, eine homogene Verteilung und eine verringerte Ausscheidung erreicht man, wenn die Menge des Zusatzes in der Größenordnung von 0,01 bis 2,0 Gew.-^S des Trockengehalts des sulfitischen Abwassers liegt, während die Menge an Polyalkylenglykol in der Größenordnung von 0,001 bis 10 Gew.-^, bezo-
30 9 88 5/117Ö " 6 "
gen auf das Gewicht des trockenen Bindemittels, beispielsweise der Menge an Portlandzement, Kalkzement und/oder Gipskitt liegt. Optimale Bedingungen zum Erreichen der vorerwähnten, großen mechanischen Festigkeit werden in der Regel in der Größenordnung von 0,1 bis 2,0 Gew.-$o sulfitischen Abwassers und 0,01 bis 1,0 Gew.-ϊ'ο der verwendeten Menge Polyalkylenglykol erreicht.
Andere bekannte Zusätze können zu dem erfindungsgemäßen Zusatz ■ hinzugefügt werden, um das Abbinden des Betons und das fertige Erzeugnis abzuändern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, in denen jeweils die Gesamtmenge und deren Abstufungen identisch siud, näher erläutert. Alle Zusätze sollen trocken sein und sind hinsichtlich der Mengenangaben in Gew.-j5 auf die Menge des verwendeten Bindemittels bezogen.
BEISPIEL 1
Zementart . Schwedischer Standard Portlandzement
mit niedrigerem Alkaligehalt und niedrigem C,A-Gehalt
Zementmenge ■., 500 kg/m5 Beton
Festigkeit des
Betons: . plastische V/B-Zahl etwa 5
309Ö85/1170 .
BAD
_ K- s
- 7 —
Zusatzj
kein
Verhältnis
Wasser/,Z einen t: 0,, 56 Luftgehalt
1,1
Druekfes tig« kelt., kg/cm 2
0,30$ 31 + 0,30$ Sl + 0,305ο Sl +
+0,01-5^ +0,0155& +0,015>j
PEG 35ΟΟ PE& 6000 PPG 1200
0,49
0,49
3,6
nach r Tag 114 158 163
nach 7 Tagen 321 . 475 473
mach 28 Tagen 4 65
0,49
504
SL = sulfitisches Abwasser nach einem ITA—Verfahren verdampft und in Pulverform vorliegend.
PEG 1500 = Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht vom 1500 PEG 6000 = Polyä-thylenglykol mit einem Molekulargewicht vom 6000 PPG 1200 = Polypropylenglykol mit einem Molekulargew. von 1200
Die Zusätze ermöglichen eine Verringerung des Verhältnisses Wasser/Zement von 0,56 auf 0,49.
Die Untersuchungen von Betonproben, gemäß Beispiel 1 wurden entsprechend den schwedischen Vorschriften über die Untersuchungen von Betonproben durchgeführt.
9 0 9885/1170
BEISPIEL 2 ._,_-. .
Reihe A: · ; ; '■"■'■ '
Zementart: Schwedischer Standard Portland
zement mit niedrigem Alkaligehalt und niedrigem O,A-Gehalt
Zementmenge i . 310 kg/m^. Beton
Pestigkeitsgrad des
Betons: Viskos
Die folgenden Ergebnisse beruhen auf Untersuchungen ohne Zusätze :
Verhältnis von
Wasser/Zement 0,63
Luftgehalt in Volumen-^: 1,4
Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen . 285
nach 28 Tagen 425.
Man erhält folgende Ergebnisse, wenn 0,4 Gew.-^ verdampften, sulfitischen Abwassers von einem NA-Verfahren zugeführt werden:
909885/1170 BAD original
Verhältnis Wasser/Zement: 0,55
Luftgehalt in Volumen-ya: 4,8 Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 320
nach 28 Tagen . 420
Folgende Ergebnisse erhält man, wenn man 0,4 Gew.-^ des verdampften, sulfitischen Abwassers von dem Na-Verfahren und 0,006 Gew.-^o Polypropylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1200 hinzufügt.
Verhältnis Wasser/Zement: 0,55
Luftgehalt in Volumen-^: 3i5 Druckfestigkeit, kg/cm2:
nach 7 Tagen 385 ■
nach 28 Tagen 500
Folgende Ergebnisse erhält macn, wenn man 0,4 Gew.-C/O des verdampften, sulfitischen Abwassers von dem Na-Verfahren und 0,02 Gew.-$ Polypropylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von. 1200 hinzufügt.
Verhältnis Wasser/Zement: 0,54
Luftgehalt in. Volumen-?»; " 2,7 Druckfestigkeit, kg/cm2:
nach 7 Tagen 405
nach 26 T»g*n 505
900005/11 TO
Reihe B;
Zementart: ochwedischer standard Portland
zement mit hohem Alkaligehalt und hohem G^A-Gehalt
Zementmenge: 310 kg/m Beton
Pestigkeitsgrad
des Betons: Viskos
Folgende Ergebnisse erhält man bei Untersuchungen ohne Zusätze:
Verhältnis Wasser/Zement: 0,63 Luftgehalt in Volumen-^: 1,9
Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 275
nach 28 Tagen 345
Die folgenden Ergebnisse erhält man, wenn man 0,4 Qev.-fo eines vollkommen vergorenen, sulfitischen Abwassers aus dem lia-Verfahren hinzufügt:
Verhältnis Waaser/Zement: 0,56
Luftgehalt in Volumen-^: 7,8
SÖ9885/1170
BAD ORIGINAL - 11 -
2
Druckfestigkeit, kg/cm : -
nach 7 Tagen 255
nach 28 Tagen . ._ ' 335
Folgende Ergebnisse erhält man, wenn man 0,4 Gew.-^ des vollkommen vergoreren sulfitischen Abwassers von dem Na-Verfahren ,und 0,006 Gew.-'," Polypropylenglykol mit einem mittleren Holeku largweicht von 1200 hinzufügt:
Verhältnis Wasser/Zement: 0,58
Luftgehalt in Volumen-'^: 3,6
2
Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 330
nach 28 Tagen ■ 425
Folgende Ergebnisse erhält man, wenn ma-n 0,4 Gew.-> des vollkommen vergoreren sulfitischen Abwassers von dem Na-Verfahren und 0,02 Gew.-',ό Polypropylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1200 hinzufügt:
Verhältnis Wasser/Zement: 0,58
Luftgehalt in Volumen-^: 2,7 Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 325
nach 28 Tagen. 420
- 12 909885/1170
Der gemäi3 diesem Beispiel hergestellte und untersuchte Beton weist die Tendenz zur Luftporenbildung auf.
BEISPIEL 3
Reihe A:
Zementart: Schwedischer Standard Portlarid-
" Zement mit niedrigem Alkaligehalt
und niedrigem CJl-Gehalt
Zementmenge: 300 Kg/m
Festigkeitsgrad
des Betons: Plastisch
Folgende Ergebniese erhält man bei Untersuchungen ohne Zusätze
Verhältnis Wasser/Zement: 0,56
Luftgehalt in Volumen.-/*: 1,1 Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 320
nach 28 Tagen 455
Folgende Ergebnisse erhält man, -wenn man 0,4 Gew.-56 des vollkommen vergoreren sulfitischen. Abwassers von dem Na-Verfahren und 0,02 Gew.-^ Polypropylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1200 hinzufügt:
909885/1 170 - 13 -
Verhältnis Wasser/Zement: 0,49
Luftgehalt in Volumen-^: 1,9 Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 495
nach 28 Tagen 620
Reihe B;
Zementart: Schwedischer Standard Port
landzement mit hoehm Alkaligehalt und hohem C^A-Gehalt
Zementmenge: 300 kg/nr
Festigkeitsgrad Plastisch
des Betons:
Folgende Ergebnisse erhält man bei Untersuchungen ohne Zusätze
Verhältnis Wasser/Zement: 0,58
Luftgehalt in Volumen-^: 1,7 Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 360
nach 28 Tagen 450
Folgende Ergebnisse erhält man, wenn man 0,6-Sew.-^ des vollkommen vergoreren sulfitiachen Abwassers von dem Na-Verfahren
,- 14 -909885/1170
und 0,03 Gew.->3 Polypropylen glyko 1 mit einem mittleren Molekulargewicht von 1200 hinzufügt:
Verhältnis Wasser/Zement: 0,50
Luftgehalt in Volumen-^: 1,4
ο
Druckfestigkeit, kg/cm :
nach 7 Tagen 470
nach 28 Tagen 605
BAD ORIGINAL - 15 -
909885/1170

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    /ΐ.! Zusatz zu Beton oder Mörtel, die Portlandzement als Hauptbindemittel enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß er eine sulfitische Flüssigkeit in. Verbindung mit Polyalkylenglykolen der Gruppe enthält, die aus Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 10 000 und Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 134 bis 5600 bestehen und die in einer 1'o-igen wässerigen Lösung eine Oberflächenspannung besitzt, die bei 25 C größer als 50 dyn/ cm ist.
  2. 2. Zusatz nach Anspruch 1 gekennzeichnet du'rch 0,01 bis 2000 Gewichtsteile sulfitischen Abwassers pro Gewichtsteil Polyalkylenglykol.
  3. 5. Zusatz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß,das verwendete Polypropylenglykol ein Molekulargewicht von 200 bis 2000 besitzt.
  4. 4. Zusatz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sulfitische Abwasser verdampft und sodann in Form von Pulver verwendet wird.
    909885/1170
DE19691935507 1968-07-15 1969-07-12 Zusatzmittel zu Beton oder Mörtel Expired DE1935507C3 (de)

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SE9673/68A SE320311B (de) 1968-07-15 1968-07-15
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Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1935507A1 true DE1935507A1 (de) 1970-01-29
DE1935507B2 DE1935507B2 (de) 1973-01-04
DE1935507C3 DE1935507C3 (de) 1977-08-18

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ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716447A (en) * 1995-01-23 1998-02-10 Mbt Holding Ag Flowability additive
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WO2013149377A1 (en) 2012-04-05 2013-10-10 Wacker Chemie Ag Use of polypropylene oxide or ethylene oxide-propylene oxide copolymers in combination with starch ether derivatives as additive in dry mortar compositions

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US9593046B2 (en) 2012-04-05 2017-03-14 Wacker Chemie Ag Use of polypropylene oxide or ethylene oxide-propylene oxide copolymers in combination with starch ether derivatives as additive in dry mortar compositions

Also Published As

Publication number Publication date
NL6910320A (de) 1970-01-19
DE1935507B2 (de) 1973-01-04
ES369487A1 (es) 1971-06-01
NO126615B (de) 1973-03-05
SE320311B (de) 1970-02-02
FR2012979A1 (de) 1970-03-27
GB1230901A (de) 1971-05-05
US3663251A (en) 1972-05-16
DK127183B (da) 1973-10-01
AT292536B (de) 1971-08-25
BE736051A (de) 1969-12-16
CH507878A (fr) 1971-05-31

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