DE19519319A1 - Reparaturmörtel - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Reparaturmörtelzubereitungen.
Reparaturmörtel sind im wesentlichen Gemische von Zement und feinen Zuschlagstoffen
(üblicherweise Sand), welche verwendet werden um Betonoberflächen zu reparieren. Es wird
von ihnen verlangt, daß sie Löcher von vernünftiger Größe ausfüllen und einen starken,
schützenden Überzug bilden, welcher fest an der Oberfläche haftet und welcher in der Lage
ist einer Verformung zu widerstehen ohne abzublättern und zu reißen. Um diese
Eigenschaften in einem zufrieden stellenden Ausmaß zu erhalten, sollte der Reparaturmörtel
einen relativ niedrigen Elastizitätsmodul oder "E-Modul" (vorzugsweise unter 25,000 MPa)
besitzen, zusammen mit einem annehmbaren Ausmaß von Druckfestigkeit. Eine Reduktion
des Elastizitätsmoduls bedeutete jedoch im allgemeinen eine Reduktion der Druckfestigkeit.
Einige dieser Probleme wurden durch Beimengung von polymerem Material, üblicherweise
einem wäßrigen polymeren Latex, welches eine Dispersion von filmbildenden
Polymerteilchen darstellt, oder einem redispergierbaren polymeren Pulver zu dem Mörtel
überwunden. Dieses brachte eine wesentliche Verbesserung des Widerstandes gegen das
Abblättern und eine wesentliche Verminderung des Elastizitätsmoduls, wobei dieses auf
Kosten einer verminderten Druckfestigkeit erreicht wurde. Überdies stellt dieses eine relativ
teuere Lösung dar.
Es wurde nunmehr gefunden, daß der Ersatz eines Anteils der Zuschlagstoffe des
Reparaturmörtels durch bestimmte Materialien zu einer signifikanten Verbesserung der
Eigenschaften führen kann. Die Erfindung betrifft dementsprechend eine Reparaturmör
telzubereitung enthaltend Zement und Zuschlagstoff, worin der Zuschlagstoff ein nicht
poröses, körniges, vernetztes, polymeres Material in einem Anteil von mehr als 5 Volumen%
der trockenen Komposition umfaßt.
Das nicht-poröse, körnige, vernetzte, polymere Material kann jedes geeignete aus dem Stand
der Technik bekannte Material sein. Mit "nicht-porös" ist gemeint, daß keine absichtliche
Einfügung von Porosität, beispielsweise mittels Schaumerzeuger, verkapselter Flüssigkeit oder
auswaschbarem Streckmittel, stattgefunden hat. Es ist bekannt, daß beinahe immer ein
gewisses (niederes) Ausmaß von Porosität in diesen Materialien vorhanden ist, und dieses ist
annehmbar. Vorzugsweise wird dieses Ausmaß so niedrig wie möglich gehalten. Mit
"vernetzt" ist gemeint, daß das Material einer Vernetzungsreaktion mit einem geeigneten
Vernetzungsmittel unterworfen wurde.
Es ist bevorzugt, daß das polymere Material gewisse elastomere Eigenschaften besitzt. Ein
bevorzugtes Material ist Polyurethan, insbesondere ein reaktionsspritzgegossenes (RIM)
Material. Die besten Materialien für den Zweck der vorliegenden Erfindung sind verstärkte
RIM (RRIM) Materialien, welche verstärkende Fasern enthalten. Zusätzlich zu den
ausgezeichneten Eigenschaften, welche sie den erfindungsgemäßen Reparaturmörtel
zubereitungen verleihen, sind die RRIM Materialien relativ billig, da sie oft aus
Abfallmaterialien, beispielsweise der Automobilindustrie, hergestellt werden. Die
erfindungsgemäßen Mörtel tragen durch Verwendung von Materialien, welche andernfalls
entsorgt oder verbrannt würden, ebenfalls zur Umwelterhaltung bei.
Mit "körnig" ist dieselbe Größenordnung wie die der typischen Zuschlagstoffe für
Reparaturmörtel gemeint d. i. ungefähr 0.04 mm-6 mm, vorzugsweise zwischen 0.1 und 4 mm.
Das polymere Material ist in einem Anteil von mindestens 5 Volumen% der trockenen
Mörtelkomposition anwesend. Die anderen Zusätze sind in solch einem Anteil anwesend, daß
eine als Reparaturmörtel geeignete Komposition entsteht; die Proportionen unterscheiden sich,
abhängig von der Natur der Zusätze, und der Fachmann wird ohne weiteres in der Lage sein
festzustellen wieviel von jedem zu verwenden ist. Es ist jedoch bevorzugt, daß Zement und
Zuschlagstoff (polymeres Material nicht inbegriffen) von 40-98 Gew.-%, vorzugsweise von
70-95% der trockenen Komposition ausmachen. Der Zement sollte in einem Anteil von
10-70 Gew.-% (vorzugsweise von 20-50 Gew.-%) und der Zuschlagstoff (ausgenommen das
polymere Material) in einem Anteil von 0-88 Gew.-% (vorzugsweise von 17-78 Gew.-%)
der trockenen Komposition anwesend sein. Vorzugsweise sollte das polymere Material in
einem Anteil von maximal 80 Volumen% der trockenen Komposition anwesend sein. Der be
vorzugte Volumenbereich des bevorzugten RRIM Materials beträgt von 10-50%.
Die anderen Komponenten können aus jedem geeigneten, aus dem Stand der Technik
bekannten Material ausgewählt werden. Der Zement kann jeder für die Anwendung geeignete
Zement sein, für die der Mörtel gebraucht wird, beispielsweise Portlandzement, Hochofen
zement und Tonerdeschmelzzement. Der Zuschlagstoff ist im allgemeinen Sand, er kann
jedoch auch andere Mineralien umfassen. Andere Zusätze, welche dem Mörtel Eigenschaften
für einen bestimmten Endgebrauch verleihen, können in üblichen, vom Stand der Technik
bekannten Mengen zugesetzt werden, beispielsweise Wasser-reduzierende Mittel, Luftporenzu
satzstoffe und Beschleuniger. Andere Materialien, wie Verstärkungsfasern aus Stahl, Glas oder
polymerem Material können ebenfalls zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Reparaturmörtel besitzen gute Anwendungseigenschaften und können
ohne weiteres mittels konventioneller Methoden auf Unterlagen appliziert werden. Zusätzlich
besitzen die Mörtel gute Fertigeigenschaften. Im besonderen ergeben einige Kompositionen
eine hocherwünschte Kombination von hoher Druckfestigkeit und einem niederen
Elastizitätsmodul, was sonst nicht erhältlich wäre. Die Erfindung betrifft dementsprechend
ebenfalls eine Reparaturmörtelkomposition, wie oben dargestellt, welche einen
Elastizitätsmodul von 2,000-25,000 MPa, vorzugsweise von 5,000-15,000 MPa und eine
28-tägige Druckfestigkeit von 10-60 MPa, vorzugsweise von 20-50 MPa besitzt.
Die Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele, worin alle Teile
in Gewichtsteilen ausgedrückt sind, beschrieben.
Ein Reparaturmörtel wird durch Vermischen der nachfolgenden Materialien erstellt:
Ein im Handel befindlicher Hochleistungsreparaturmörtel besitzt die
folgende Zusammensetzung
Portlandzement | |
20 Teile | |
Sand | 77.7 Teile |
Mineralzusätze | 2.3 Teile |
Wasser | zu einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0.4 |
Beide Kompositionen werden zur Bestimmung des Elastizitätsmoduls (E-Modul), der Dichte
und der 28-tägigen Druckfestigkeit untersucht. Die Resultate sind wie folgt:
Es ist zu sehen, daß der erfindungsgemäße Mörtel ein ähnliche Dichte und Druckfestigkeit
wie der im Handel befindliche Hochleistungsmörtel besitzt, jedoch über einen wesentlich
geringeren E-Modul verfügt. Dies verleiht dem erfindungsgemäßen Mörtel wesentlich bessere
Eigenschaften bei der Verwendung. Er kann einer Verformung widerstehen ohne abzublättern
und zu reißen.
Es wird eine Anzahl von Reparaturmörteln durch Vermischen der folgenden Bestandteile
hergestellt:
Das verwendete polymere Pulver ist "Acronal" (Handelsmarke) DS 6031 ex BASF und die
RRIM Materialien sind Abfallprodukte der Automobilindustrie. Das Mischen wird gemäß
DIN 18 555 durchgeführt.
Die Reparaturmörtel werden untersucht und die Resultate werden in der folgenden Tabelle
gezeigt.
Die Werte des E-Moduls der Mörtel, die RRIM Körnchen enthalten (Beispiele 6 und 7), sind
wesentlich niedriger als diejenigen der Materialien, die RRIM nicht enthalten (Beispiele 2-5).
Claims (10)
1. Eine Reparaturmörtelzubereitung enthaltend Zement und Zuschlagstoff, worin der
Zuschlagstoff ein nicht-poröses, körniges, vernetztes, polymeres Material in einem
Anteil von mehr als 5 Volumen% der trockenen Komposition umfaßt.
2. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß Patentanspruch 1, worin das polymere
Material gewisse elastomere Eigenschaften besitzt.
3. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2,
worin das polymere Material Polyurethan ist.
4. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
worin das polymere Material ein reaktionsspritzgegossenes (RIM) Material ist.
5. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
worin das polymere Material ein verstärktes reaktionsspritzgegossenes (RRIM)
Material ist.
6. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
worin die Teilchengröße des körnigen polymeren Materials sich im Bereich von
0.04-6 mm, vorzugsweise von 0.1-4 mm befindet.
7. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
worin das polymere Material maximal 80 Volumen% der trockenen Komposition
umfaßt.
8. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß Patentanspruch 5, worin das polymere
Material 10-50 Volumen% der trockenen Komposition umfaßt.
9. Eine Reparaturmörtelzubereitung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
welche einen Elastizitätsmodul von 2,000-25,000 MPa, vorzugsweise von
5,000-15,000 MPa, und eine 28-tägige Druckfestigkeit von 10-60 MPa,
vorzugsweise von 20-50 MPa besitzt.
10. Verfahren zur Behandlung von reparaturbedürftigen Betonoberflächen, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein Reparaturmörtel gemäß einem der vorhergehenden
Patentansprüche einsetzt.
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