DE19607814A1

DE19607814A1 - Porenbildendes Additiv für Mörtel und Putze

Info

Publication number: DE19607814A1
Application number: DE1996107814
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Koeller; Klaus Dipl Chem Greiwe
Original assignee: Eckart Werk Standard Bronzepulver Werke Carl Eckart GmbH and Co
Current assignee: Eckart Werk Standard Bronzepulver Werke Carl Eckart GmbH and Co
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1997-09-04
Also published as: WO1997031875A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein porenbildendes Additiv für Mörtel und Putze, insbesondere für Werktrockenmörtel, sowie die Verwendung dieses porenbildenden Additivs zur Herstellung einer Mörtel- bzw. Putzmischung, insbesondere eines Werktrockenmörtels.

Der Einsatz von Metallpulvern als gasbildende Zusatzstoffe in alkalisch reagierenden Mörtelmassen ist bereits seit längerem bekannt. Bei diesen "Mörtelmassen" handelt es sich allgemein um alkalisch reagierende Mörtelmassen, wie Kalkmörtelmassen, Zementmörtelmassen und dergleichen. Ein großes Anwendungsgebiet stellt heutzutage auch die Fertigung von Porenbeton dar, bei der große Mengen an Aluminiumpulvern bzw. Aluminiumpasten verwendet werden.

Aus der DE-OS-22 21 454 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Verwendbarkeit von Metallpulver in alkalischen Medien durch Schichtbildung auf der Metalloberfläche bekannt. Verwendung finden hierbei insbesondere Verbindungen der Phosphorsäuren.

Die DE-OS-22 39 500 beschreibt z. B. poröse Formkörper aus Kalkmörtel, die mit Zusätzen von Aluminiumpulver hergestellt werden. Bei der Herstellung dieser Formkörper wird die Gasentwicklung durch Zusatz geringer Mengen an Korrosionsschutzmitteln, insbesondere Alkalichromate und -phosphate, verzögert und die Härtung der Formkörper verbessert.

Gemäß der EP 0 449 234 wird die sofort einsetzende Gasbildung bei der Zugabe eines Metallpulvers (Ferrosilicium, Aluminium oder Silicium) zu einer wäßrigen, alkalisch reagierenden Mörtelmischung dadurch unterbunden, daß die Oberfläche der das Metallpulver bildenden Metallpartikel vorab durch Behandlung mit einem Oxidationsmittel mit einer inaktivierenden Oberflächenschicht versehen werden.

Gemäß der EP-0 486 810 ist weiterhin eine Putzmischung bekannt, die Aluminiumpulver enthält, nach dem Anrühren quillt und nach dem Abbinden eine hohe Porosität aufweist. Die Reaktivität wird dabei durch den Zusatz von Phosphaten herabgesetzt, während die Temperaturabhängigkeit der Lösegeschwindigkeit des Aluminiums im Mörtel durch den Einsatz von Branntkalk ausgeglichen wird.

Aluminiumpulver werden in Mörtel- und/oder Putzmischungen verwendet, um die Rißbildung in den aushärtenden Mörtel- bzw. Putzmassen durch Porenbildung zu verhindern. Ein Einsatz von ca. 50 bis 100 g Aluminiumpulver pro Tonne trockener Mörtel- bzw. Putzmischung führt zu einer erkennbaren Verminderung der Rißbildung, wobei die Porenstruktur jedoch nachteiligerweise nur über die Rezeptur der Putzmischung oder die Art des verwendeten Aluminiumpulvers eingestellt werden kann. Ein - weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten - Mörtel- bzw. Putzmischungen besteht darin, daß auch der durch die Zugabe von Aluminiumpulver zu erreichende Gehalt an Luftporen beschränkt ist. Für die Herstellung von sogenannten Leichtputzen, die häufig zur besonderen Isolation von Bauwerken aufgebracht werden, ist der Einsatz von Luftporenbildnern unerläßlich.

Luftporenbildner sind im allgemeinen Tenside, die es ermöglichen einer Mörtel- bzw. Putzmischung durch Einrühren oder -schlagen von ruft einen höheren Luftporengehalt zu verleihen. Bei derartigen Leichtputzen besteht jedoch das Problem, daß sie entweder regelmäßig wieder aufgeschlagen werden müssen, da sich die Luftporen in der Mörtel- bzw. Putzmischung nicht besonders lange halten, oder sie nur über einen kurzen Zeitraum zu verarbeiten sind, wenn sie in ihrer Gesamtzusammensetzung so eingestellt sind, daß sie schnell aushärten. Schnell aushärtbare Mörtelmassen können deshalb bestenfalls eingeschränkt maschinell, z. B. durch Aufspritzen, verarbeitet werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben genannten und aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu lösen und ein porenbildendes Additiv fuhr Mörtel und Putze, insbesondere für Werktrockenmörtel, bereitzustellen, das die vorgenannten Probleme vermeidet.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verwendung eines derartigen porenbildendenden Additivs anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch e%n porenbildendes Additiv für Mörtel und Putze, insbesondere für Werktrockenmörtel, gelöst, das aus einem Metallpulver, insbesondere aus Aluminium, Ferrosilicium oder Silicium, wobei Aluminiumpulver besonders bevorzugt ist, und einem Polysaccharid besteht.

Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Verwendung von Aluminiumpulvern ist es bei dem erfindungsgemäßen Additiv nicht erforderlich, daß das verwendete Aluminiumpulver zur Herabsetzung der Reaktivität in der Mörtelmischung besonders passiviert wird. Vorteilhafterweise können praktisch sämtliche im Handel erhältlichen Aluminiumpulverqualitäten zur Herstellung des erfindungsgemäßen Additivs eingesetzt werden. Insbesondere sind nicht nur Standardqualitäten einsetzbar, sondern auch die sogenannten "leafing"-Qualitäten. Eine Beschränkung auf spezielle Aluminiumpulver, z. B. speziell für Porenbeton, ist aber allgemein nicht erforderlich.

Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen porenbildenden Additivs besteht in der synergistischen Wirkung von Metall- bzw. Aluminiumpulver und Polysaccharid. Aufgrund der gemeinsamen Verwendung wird nicht nur die Verwendung von besonderen Passivierungsmitteln für das Aluminiumpulver überflüssig, es ändert sich auch die in der ausgehärteten Mörtel- bzw. Putzmischung erhaltene Porenstruktur in vorteilhafter Weise.

Überraschend wurde gefunden, daß bereits durch Einsatz von geringen Mengen des erfindungsgemäßen porenbildenden Additivs in einer Mörtel- bzw. - Putzmischung die Rißbildung durch Bildung einer sehr feinporigen Struktur fast vollständig vermieden werden kann. Weiterhin ist es möglich die Porenstruktur allein durch die Menge des eingesetzten Additivs über einen weiten Bereich zu verändern, wobei hierzu bisher nur der Einsatz von verschiedenen Aluminiumpulvern und/oder der Zusatz von sogenannten "Luftporenbildnern" bekannt war.

Es ist bevorzugt, wenn das erfindungsgemäße porenbildende Additiv Metall- bzw. Aluminiumpulver in einem Bereich von ungefähr 20% bis ungefähr 95% und von ungefähr 80% bis ungefähr 5% Polysaccharid enthält, wobei das Additiv weiterhin noch Füll- und/oder Verdünnungsmittel und/oder weitere Hilfsstoffe enthalten kann. Als Hilfsstoffe sind besonders die Mahlhilfsmittel zu erwähnen, die durch das Verfahren zur Herstellung von Aluminiumpulver diesem beigemischt werden, da ein Entfernen dieser Mahlhilfsmittel nicht erforderlich ist. Weiterhin können auf diesem Gebiet üblicherweise angewendete Verdünnungsmittel, wie z. B. Sand oder dergleichen, genannt werden, die dem Additiv z. B. zur besseren Dosierbarkeit zugegeben werden können.

Das Verhältnis von Metall- bzw. Aluminiumpulver zu Polysaccharid beträgt in dem erfindungsgemäßen Additiv bevorzugt von ungefähr 5 : 1 bis ungefähr 1 : 2, wobei ein Verhältnis von ungefähr 2 : 1 besonders bevorzugt ist.

In dem erfindungsgemäßen porenbildenden Additiv ist das Polysaccharid allgemein eine Carboxymethylcellulose, wie Methylcarboxymethylcellulose, Ethylcarboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose, oder Stärke, - Xanthan, Agar-Agar, Alginat, Guarmehl, Johannisbrotkernmehl, Pektin und Tragant oder Mischungen davon, wobei die Art des Polysaccharids nicht besonders beschränkt ist, solange es der Mörtel- bzw. Putzmischung im angerührten Zustand die erwünschte Viskosität verleiht und zusammen mit dem Aluminiumpulver die oben erwähnten vorteilhaften Wirkungen erzielt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen porenbildenden Additivs ist das Polysaccharid Xanthan.

Besonders bevorzugt wird eine Mischung von mindestens zwei Polysacchariden eingesetzt, insbesondere eine Mischung aus Xanthan und Guarmehl oder Johannisbrotkernmehl.

Xanthane sind gegenüber den Celluloseethern besonders bevorzugt, weil sie schon bei relativ geringen Dosierungen in der Lage sind recht hohe Viskositäten zu entwickeln und die Viskosität dabei über einen weiten pH-Bereich praktisch unverändert bleibt. Durch die Kombination von Xanthan mit wenigstens einem weiteren Polysaccharid kann dieser Vorteil noch weiter verstärkt werden, weil dadurch eine überproportionale Zunahme der Viskosität erreicht wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiterhin durch die Verwendung des erfindungsgemäßen porenbildenden Additivs zur Herstellung einer Mörtel- bzw. Putzmischung, insbesondere zur Herstellung eines Werktrockenmörtels, gelöst.

Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß das porenbildende Additiv zur Einstellung von verschiedenen Porenstrukturen über einen sehr breiten Bereich eingesetzt werden kann. Erfindungsgemäß wird das porenbildende Additiv deshalb in einem Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 1000 g, bezogen auf den Gehalt an Metall- bzw. Aluminiumpulver und Polysaccharid ohne weitere Zusatzstoffe, pro Tonne der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet.

In einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das porenbildende Additiv in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 70 g, bezogen auf Metall- bzw. Aluminiumpulver und Polysaccharid ohne weitere Zusatzstoffe, pro Tonne der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet, weil hierdurch bereits eine hervorragende Wirkung hinsichtlich der Vermeidung der Rißbildung und eine sehr feinporige Struktur mit einer hervorragenden Porenverteilung erreicht wird.

In einer weiteren besonderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das porenbildende Additiv in einer Menge von ungefähr 150 bis ungefähr 250 g, bezogen auf Metall- bzw. Aluminiumpulver und Polysaccharid ohne weitere Zusatzstoffe, pro Tonne der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet, wodurch ein besonders hohes Porenvolumen erreicht wird. Unter Verwendung der genannte Menge des porenbildenden Additivs hergestellte Putze entsprechen den aus dem Stand der Technik bekannten Leichtputzen, wobei aber vorteilhafter Weise auf die Verwendung von besonderen Aluminiumpulvern und/oder von Luftporenbildnern verzichtet werden kann.

Die folgende Zusammensetzung des erfindungsgemäßen porenbildenden Additivs ist ein Beispiel für eine mögliche Additivzusammensetzung:
Aluminiumpulver 20 g
Xanthan 10 g
Zusatzstoffe 2 g

Zur besseren Dosierung kann diese Additivzusammensetzung noch mit üblichen Verdünnungsmitteln, wie z. B. Sand, versehen werden und ist zur Herstellung von einer Tonne einer trockenen Mörtel- bzw. Putzmasse geeignet. Eine derartige Mörtel- bzw. Putzmasse ist dann zur Herstellung eines Putzes verwendbar, der über eine feine Porenverteilung und über hervorragende Eigenschaften hinsichtlich der. Rißvermeidung verfügt.

Claims

1. Porenbildendes Additiv für Mörtel und Putze, insbesondere für Werktrockenmörtel, bestehend aus einem Metallpulver und einem Polysaccharid.

2. Porenbildendes Additiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver ein Pulver von Ferrosilicium, Silicium oder insbesondere Aluminium ist.

3. Porenbildendes Additiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv 20 bis 95% Metallpulver und 80 bis 5% Polysaccharid enthält.

4. Porenbildendes Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Metall zu Polysaccharid in dem Bereich von ungefähr 5:1 bis ungefähr 1 : 2 liegt.

5. Porenbildendes Additiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Metall zu Polysacccharid ungefähr 2 : 1 ist.

6. Porenbildendes Additiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid allgemein eine Carboxymethylcellulose, wie Methylcarboxymethylcellulose, Ethylcarboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose, Stärke, Xanthan, Agar-Agar, Alginat, Guarmehl, Johannisbrotkernmehl, Pektin und Tragant ist, oder Mischungen davon.

7. Porenbildendes Additiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysaccharid eine Mischung von Xanthan mit wenigstens einem weiteren Polysaccharid ist.

8. Porenbildendes Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß außer Metall und Polysaccharid weiterhin noch Füll- und/oder Verdünnungsmittel und/oder weitere Hilfsstoffe in der Mischung enthalten sind.

9. Verwendung eines porenbildenden Additivs nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung einer Mörtel- bzw. Putzmischung, insbesondere eines Werktrockenmörtels.

10. Verwendung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das porenbildende Additiv in einer Menge im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 1000 g/t der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet wird.

11. Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das porenbildende Additiv in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 70 g/t der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet wird.

12. Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das porenbildende Additiv in einer Menge von ungefähr 150 bis ungefähr 250 g/t der trockenen Mörtel- bzw. Putzmischung verwendet wird.