DE19950106A1 - Beton und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Beton und Verfahren zu dessen Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter Wasseraufnahme, wobei Zement unter Beigabe von Wasser mit Sand und/oder Kies und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen gemischt wird. Zur Verbesserung schlägt die Erfindung vor, dass an ein Trägermaterial gebundenes Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Masse-Prozent zugegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter Wasseraufnahme, wobei Zement unter Beigabe von Wasser mit Sand und/oder Kies und gegebenenfalls weiteren Zuschlagsstoffen vermischt wird; darüber hinaus betrifft die Erfindung auch einen entsprechenden Beton.
Eine solche Herstellung von Beton wird ständig prakti­ ziert. Es ist auch bereits seit längerem ein Bedürfnis, die Wasseraufnahme von Beton zu reduzieren. In diesem Zusammenhang ist es bereits vorgeschlagen worden, ver­ gleiche beispielsweise den Artikel "Dauerhaft durch Montanwachsemulsion" in Beton 11/90, Seite 476 bis 478, bei der Zubereitung von Beton eine Montanwachsemulsion hinzuzugeben. Zum einen sind hier jedoch Festigkeitsver­ luste des Betons aufgetreten. Zum anderen sind zur Wirksamkeit dieser Betonbehandlung aufwendige Wärmebe­ handlungen erforderlich.
Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen Problematik, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter Wasseraufnahme anzugeben und einen entsprechenden Beton.
Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen beim Gegenstand des Anspruches 1 vorliegender Anmeldung gelöst, dadurch, daß an ein Trägermaterial gebundenes Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Masse-Prozent, bezogen auf den Beton, zugegeben wird. Überraschend hat sich herausgestellt, daß, abhängig vom Trägermaterial, keine Festigkeitsverminderung beziehungsweise bei be­ stimmten Trägermaterialien sogar überraschend eine Festigkeitsverbesserung des Betons zu verzeichnen ist. Darüber hinaus natürlich auch, daß sich die gewünschte Hydrophobierung des Betons trotz einer absolut gesehen sehr geringen Menge an Paraffin einstellt.
Im weiteren ist die Aufgabe beim Gegenstand des Anspru­ ches 10 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß der Beton einen Paraffin-Anteil in einer Menge von 0,01 bis 5 Massen-Prozent aufweist und ein Trägermaterial, an welches das Paraffin zumindest teilweise gebunden ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß das Trägermaterial hydrophil oder hydrophob ist. In beiden Fällen konnte die angestrebte Hydrophobierung des Be­ tons und die nicht signifikante beziehungsweise sogar positive Auswirkung auf die Festigkeit des Betons fest­ gestellt werden.
Es ist auch möglich, daß in dem fertiggestellten Beton zumindest ein Teil des Paraffins sich von dem Trägerma­ terial gelöst hat und in den Beton weiter eindiffun­ diert ist.
In weiterer Einzelheit ist bevorzugt, daß das Trägerma­ terial ein Silikat ist und/oder die Diatomeenerde (Kie­ selgur) und/oder Silika (Kieselsäure). Besonders bevor­ zugt ist es, daß das Trägermaterial aus Kieselsäureteil­ chen besteht, wobei die Teilchengröße sich im Bereich von 7 × 10-3 bis 7 × 10-2 µm bewegt. Bezogen auf das Gewicht des Paraffins kann dieses in einem Anteil von 80 Gew.-% oder weniger vorhanden sein und entsprechen die Kieselsäureteilchen, wie aber auch die übrigen genannten möglichen Trägermaterialien, in einer Menge von 20 Gew.-% oder mehr vorhanden sein. Die Kieselsäure ist in der Lage, das 5 bis 10 fache Ihres Gewichtes an flüssigem Paraffin aufzunehmen. Um die Zusammensetzung herzustellen, wird der Kieselsäurefüllstoff in das flüssige Paraffin bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Paraffin eingerührt. Im weiteren können als Trägermaterialien auch Textilstrukturen, insbesondere netzartige Textilstrukturen, zum Einsatz kommen.
Als weitere Trägermaterialien kommen auch Zellulosefa­ sern, etwa Holzfasern, in Betracht. Darüber hinaus auch Faserstrukturen allgemein, wie Keramikfasern, Mineral­ wolle und Kunststoffasern. Aber auch Fasern wie Baum- oder Schafwolle. Keramikfasern bestehen hierbei vorzugs­ weise im wesentlichen aus AL2O3, SIO2, ZRO2 und organi­ schen Beimischungen, wobei die Anteile der Komponenten stark variieren können. Je nach gewählten Anteilen schwankt auch die Dichte der Keramikfasern und liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von etwa 150 bis 400 kg/m3. Hinsichtlich der Mineralwolle ist vorzugswei­ se an eine Verwendung von Steinwolle mit und ohne Zu­ satz von duroplastischen Kunstharzen gedacht, die wei­ terhin Glasfaseranteile beinhalten kann. Die Dichte schwankt in Abhängigkeit von der im Einzelfall gewähl­ ten Zusammensetzung und liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 200 und 300 kg/m3. Als Trägerma­ terialelemente geeignete Kunststoffasern weisen vorzugs­ weise Basismaterialien wie Polyester, Polyamid, Po­ lyurethan und Polyacrylnitril oder Polyolefine auf.
Hinsichtlich des Paraffins können verschiedene bekannte Paraffinarten zum Einsatz kommen. Zunächst das übliche aus auf Erdöl basierenden Gatschen gewonnene Paraffin, in den Erscheinungsformen Makro-Paraffin, Intermediate- Paraffin und mikrokristallines Wachs, in den Gradatio­ nen 40 bis 100. Darüber hinaus aber auch die nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren gewonnenen Paraffine, die sogenannten FT-Paraffine. FT-Paraffine bestehen vornehm­ lich nur aus Normal-Paraffinen. Mehr als 90% sind ge­ wöhnlich N-Alkane. Der Rest sind Iso-Alkane. Die Ketten­ länge liegt bei C30 bis etwa C100, bei einer Gradation (auch Erstarrungspunkt, EP) von ca. 68°C bis circa 105°C. Zu FT-Paraffinen allgemein wird auch beispiels­ weise auf die Literaturstelle A. Kühnle in Fetteln. Seifen. Anstrichmittel 1982, Seiten 156 bis 162 verwie­ sen.
Nicht zuletzt kann aber auch das an sich aus der Ein­ gangs genannten Literaturstelle bereits bekannte Montan­ wachs zum Einsatz kommen.
Hinsichtlich des Verhältnisses von Paraffin zu Trägerma­ terial ist festzustellen, daß das Paraffin üblicherwei­ se 10 bis 80 Gewichts-Prozent des Trägermaterials aus­ macht. Ein praxisnaher Wert ist etwa 15 bis 20%, im Fall von Silikate als Trägermaterial.
Nachstehend sind einige Beispielherstellungen von Beton angegeben:
Beispiel 1
Herstellung von Beton der Festigkeitsklasse B35 mit einem Zementgehalt von 350 kg/m3, einem Wassergehalt von 154 kg/m3, einem Luftgehalt von 1,5 Vol.-% und einem Zuschlaggehalt von 683 dm3/m3. Es wurde an Silika gebundenes Paraffin hinzugegeben in einem Anteil von 22 kg/m3. Die Frischbetonrohdichte betrug 2379 kg/m3.
Bei dem Zuschlagmittel an Silika gebundenes Paraffin handelte es sich hinsichtlich des Paraffins um ein Paraffin der Gradation 62.
Es wurde gegenüber einer Vergleichsprobe (Daten hierfür siehe weiter unten) ermittelt, daß die Wasseraufnahme in Massen-Prozent deutlich herabgesetzt war, nämlich auf 2, 3 Massen-Prozent im Vergleich zu circa 4 Massen- Prozent bei der Betonprobe ohne das genannte Zuschlag­ mittel.
Darüber hinaus war auch die Gesamtporosität etwas herab­ gesetzt, nämlich lag bei 14,5 Vol.-% im Vergleich zu 15,15 Vol.-% der Probe ohne Zuschlagmittel.
Die Permeabilität in ppm betrug 2,7 im Vergleich zu 3,5 bei dem Beton ohne das in Rede stehende Zuschlagmittel. Die Wasserdampf-Diffusionsstromdichte WDD in g/m2 d betrug 20,2 im Vergleich zu 25,1 bei der Vergleichspro­ be.
Die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ betrug 96,4 im Vergleich zu 81,9 bei der Vergleichsprobe.
Das kumulative Porenvolumen in mm3/g betrug 45 im Ver­ gleich zu 65 bei der Vergleichsprobe.
Beispiel 2 Vergleichsprobe
Es wurde Beton wie folgt hergestellt mit Zement CEM 132,5 R-st in einer Menge von 350 kg/m3, Zuschlagsstof­ fen in einer Menge von 683 dm3/m3 und einem Wasserge­ halt von 154 kg/m3.
Die hierbei erreichten Betonwerte sind bereits vorste­ hend im Beispiel 1 mit aufgeführt worden.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter Wasseraufnahme, wobei Zement unter Beigabe von Wasser mit Sand und/oder Kies und gegebenenfalls weiteren Zuschlagsstoffen gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an ein Trägermaterial gebundenes Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Massen-Prozent zugegeben wird.
2. Verfahren, nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial hydro­ phil ist.
3. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophob ist.
4. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial Silikat ist.
5. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial Silika (Kieselsäure) ist.
6. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial Diatomeenerde (Kiesel­ gur) ist.
7. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paraffin aus auf Erdöl basierendem Gatsch gewonnenes Paraffin ist.
8. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paraffin FT-Paraffin ist.
9. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paraffin Montanwachs ist.
10. Beton hergestellt unter Vermischung bei Wasserauf­ nahme von Zement mit Sand und/oder Kies und gegebenen­ falls weiteren Zuschlagsstoffen, gekennzeichnet durch einen Anteil an Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Massen-Prozent und ein Trägermaterial, an welches das Paraffin zumindest teilweise gebunden ist.
11. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophil ist.
12. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophob ist.
13. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trägermaterial Silikat ist.
14. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trägermaterial Silika ist.
15. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trägermaterial Diatomeenerde (Kieselgur) ist.
16. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Paraffin aus auf Erdöl basierendem Gatsch gewonnenes Paraffin ist.
17. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Paraffin FT-Paraffin ist.
18. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Paraffin Montanwachs ist.
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