DE202006007955U1

DE202006007955U1 - Powdered additive for hydraulic binder mixes comprises lignosulfonate and polycarboxylate ether

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Publication number: DE202006007955U1
Application number: DE200620007955
Authority: DE
Original assignee: CHEMISCHE WERKE ZELL-WILDSHAUSEN GmbH; ZELL WILDSHAUSEN CHEM WERKE
Current assignee: CHEMISCHE WERKE ZELL-WILDSHAUSEN GMBH, DE
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2016-05-19

Abstract

Powdered additive for hydraulic binder mixes comprises 35-98 wt.% lignosulfonate, 2-65 wt.% polycarboxylate ether and 0-10 wt.% silica, all on a dry basis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel für hydraulisch abbindende Massen. Speziell geht es um ein Betonzusatzmittel, und zwar ein Fließmittel.The The invention relates to an additive for hydraulically setting compounds. Specifically, it is a concrete admixture, namely a plasticizer.

In der europäischen Norm EN 934 über die Herstellung und Anwendung von Betonzusatzmitteln werden im wesentlichen die folgenden acht Zusatzmittelgruppen beschrieben:

– Betonverflüssiger
– Fließmittel
– Stabilisierer
– Erstarrungsbeschleuniger
– Luftporenbildner
– Erhärtungsbeschleuniger
– Verzögerer
– Dichtungsmittel

The European standard EN 934 on the manufacture and use of concrete admixtures essentially describes the following eight additive groups:

- Concrete liquefier
- Plasticizer
- Stabilizer
- solidification accelerator
- Air entraining agent
- Hardening accelerator
- retarder
- sealant

Darüber hinaus gibt es in Deutschland noch weitere Zusatzmittelgruppen, wie etwa Chromatreduzierer (CR), Schaumbildner (SB) und Recyclinghilfen für Waschwasser (RH), die nicht unter die europäische Norm fallen. Diese Zusatzmittelgruppen unterliegen Zulassungsverfahren mit Fremdüberwachung und Zertifizierung.Furthermore There are other additive groups in Germany, such as Chromate reducer (CR), foaming agent (SB) and recycling aids for washing water (RH) that are not among the European Standard fall. These additive groups are subject to authorization procedures with external monitoring and Certification.

Betonzusatzmittel liegen zum überwiegenden Teil als Lösung vor. Sie werden gemeinhin auch in flüssiger Form eingesetzt, beispielsweise im Transportbeton oder bei der Herstellung von Betonfertigteilen.Concrete admixtures are for the most part Part as a solution in front. They are commonly used in liquid form, for example in ready-mixed concrete or in the manufacture of precast concrete components.

Um mehrere vorteilhafte Eigenschaften miteinander zu kombinieren bzw. negative Eigenschaften eines Zusatzmittels durch ein weiteres Zusatzmittel zu kompensieren, werden in der Praxis häufig flüssige Kombinationsprodukte (Formulierungen) in hydraulisch abbindenden Massen eingesetzt.Around to combine several advantageous properties with each other or negative properties of an additive by another additive Compensate in practice often liquid combination products (Formulations) used in hydraulically setting masses.

Es gibt jedoch Anwendungsfälle, in denen der Einsatz von Zusatzmitteln für hydraulisch abbindende Massen in Pulverform wünschenswert, wenn nicht gar zwingend erforderlich ist. Man denke beispielsweise an Zusatzmittel im Trockenmörtel. Trockene Zusatzmittel in Form rieselfähi gen Pulvers zeichnen sich durch einen hohen Wirkstoffgehalt aus. Damit geht ein Transportkostenvorteil einher.It However, there are applications, in which the use of additives for hydraulically setting masses in powder form desirable, if not absolutely necessary. For example, think on additives in dry mortar. Dry additives in the form of free-flowing powder are distinguished due to a high active ingredient content. This is a transport cost advantage associated.

Für die Herstellung pulverförmiger Produkte aus Flüssigkeiten ist ein Pulverisieren in Sprühtürmen bekannt. So lassen sich beispielsweise wässrige Lösungen von Ligninsulfonaten, die seit langer Zeit als Verflüssiger für hydraulisch abbindende Massen bekannt sind, problemlos in Sprühtürmen pulverisieren (versprühen), um die Ligninsulfonate aus der wässrigen Phase in Pulverform zu überführen.For the production powdery Products from liquids is a pulverization in spray towers known. Thus, for example, aqueous solutions of lignosulfonates, which has long been used as a condenser for hydraulic setting masses are known, easily pulverize in spray towers (Spray), to the lignosulfonates from the aqueous Phase in powder form.

Das Pulverisieren in Sprühtürmen findet bei relativ hohen Temperaturen statt. Ein Pulverisieren kommt nur für Substanzen in Betracht, die hinreichend wärmebeständig sind. Wärmeempfindliche Substanzen können hingegen entweder überhaupt nicht pulverisiert werden, oder aber es tritt beim Pulverisieren eine Einbuße an Wirksamkeit ein, die durch thermische Zersetzungprozesse bedingt ist.The Pulverizing in spray towers takes place at relatively high temperatures. A pulverization comes only for substances in consideration, which are sufficiently heat-resistant. Heat-sensitive substances can either not at all be pulverized, or it occurs when pulverizing a loss in effectiveness due to thermal decomposition processes is.

Polycarboxylatether (PCE, PCO) stellen eine neue Gruppe hochwirksamer Fließmittel für hydraulisch abbindende Massen dar. Sie werden gemeinhin in Form wässriger Lösungen mit einem Wirkstoffgehalt von ca. 30 Gew.% bis ca. 50 Gew.% eingesetzt.polycarboxylatether (PCE, PCO) introduce a new group of highly effective superplasticizers for hydraulic They are commonly in the form of aqueous solutions used with an active ingredient content of about 30 wt.% To about 50 wt.%.

Wässrige Lösungen von Polycarboxylatethern lassen sich, selbst unter Zusatz von Hilfsstoffen, in Sprühtürmen gar nicht oder nur mit wirtschaftlich unvertretbar hohem Aufwand pulverisieren. Die so erhaltenen Pulver sind in Hinblick auf Fließfähigkeit, Homogenität der Verteilung und Feuchtigkeitsbeständigkeit für die Anwendung in Trockensystemen nicht unproblematisch.Aqueous solutions of Polycarboxylatethern can be, even with the addition of excipients, even in spray towers Do not powder or only with economically unreasonable effort. The powders thus obtained are in terms of flowability, homogeneity distribution and moisture resistance for use in dry systems not without problems.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zusatzmittel für hydraulisch abbindende Massen in Form eines rieselfähigen Pulvers zu schaffen, das einen wirksamen Anteil Polycarboxylatether hat und durch Pulverisieren in Sprühtürmen hergestellt werden kann.task The invention is an additive for hydraulically setting compounds in the form of a free-flowing Powder, which is an effective proportion Polycarboxylatether and can be prepared by pulverizing in spray towers.

Das diese Aufgabe lösende Zusatzmittel enthält 35 Gew.% bis 98 Gew.% Ligninsulfonat, 2 Gew.% bis 65 Gew.% Polycarboxylatether und 0 (null) Gew.% bis 10 Gew.% Kieselsäure. Die jeweiligen Gew.% Anteile sind auf die Trockenmasse bezogen. Sie summieren sich zu wenigstens annähernd 100 Gew.%.The solving this task Contains additives From 35% to 98% by weight of lignosulfonate, from 2% by weight to 65% by weight of polycarboxylate ether and 0 (zero) wt.% to 10 wt.% of silica. The respective weight% shares are based on dry matter. They add up to at least almost 100 Wt.%.

Das erfindungsgemäße Zusatzmittel enthält in Kombination die Wirkstoffe Ligninsulfonat und Polycarboxylatether. Eine Kombination von deren Eigenschaften ist unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten für bestimmte Anwendungen sinnvoll. Ligninsulfonate haben seit langer Zeit ein breites Anwendungsspektrum in hydraulisch abbindenden Massen. Sie haben als Fließmittel eine geringere Wirksamkeit, als Polycarboxylatether, sind aber dafür unsensibel in ihrer Funktionalität. Polycarboxylatether sind von höherer Wirksamkeit, aber sensibler in ihrer Funktionalität und in der Handhabung kritischer. Ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination ist, daß sich die flüssige Formulierung von in wässriger Lösung befindlichem Ligninsulfonat und Polycarboxylatether in Sprühtürmen pulverisieren läßt.The Inventive additives contains in Combination of the active ingredients lignosulfonate and polycarboxylate ether. A combination of their properties is under technical and economic point of view makes sense for certain applications. Lignosulfonates have a wide range of applications for a long time in hydraulically setting compounds. They have as flow agents less effective than polycarboxylate ethers, but are insensitive to it in their functionality. Polycarboxylate ethers are higher in value Effectiveness, but more sensitive in their functionality and in the handling of critical. A decisive advantage of the combination according to the invention is that yourself the liquid Formulation of in aqueous solution pulverize lignosulfonate and Polycarboxylatether present in spray towers leaves.

Je nach Mischungsverhältnis der Lingnisulfonate und Polycarboxylatether in der flüssigen Formulierung empfiehlt es sich, nach der Pulverisierung in geringen Anteilen einen anorganischen Träger beizumi schen, um optimale Produkteigenschaften zu erreichen. Träger der Wahl ist pulverförmige, rieselfähige, trockene Kieselsäure. Ein Anteil Kieselsäure ist für das erfindungsgemäße Zusatzmittel wohlgemerkt jedoch nicht zwingend.Depending on the mixing ratio of the lignosulfonates and polycarboxylate in the liquid formulation, it is advisable after the pulverization in small proportions of an inorganic carrier zubumi rule to achieve optimum product properties. The carrier of choice is powdery, free-flowing dry, dry silica. However, a proportion of silica is not necessary for the additive according to the invention, mind you.

Unter der Sammelbezeichnung Kieselsäure werden Verbindungen der allgemeinen Formel SiO₂·n H₂O zusammengefaßt. Kieselsäure findet in diversen Industriebereichen Verwendung, beispielsweise als Verstärkerfüllstoff in Kautschuk oder als Antiblockingmittel in Kunststoffen.Under the collective name silica compounds of the general formula SiO ₂ · n H ₂ O are summarized. Silica is used in various industrial sectors, for example as reinforcing filler in rubber or as antiblocking agent in plastics.

Unter den Kieselsäuren haben Fällungskieselsäuren die größte wirtschaftliche Bedeutung erlangt. Es sind dies pulverförmige und sehr voluminöse Substanzen mit Porenvolumina von 2,5 bis 15 ml/g und spezifischen Oberflächen von 30 bis 800 m²/g. Dank dieser herausragenden Eigenschaften kommen Fällungskieselsäuren unter anderem als Träger für Pflanzenschutzmittel zum Einsatz.Among the silicas, precipitated silicas have attained the greatest economic importance. These are pulverulent and very voluminous substances with pore volumes of 2.5 to 15 ml / g and specific surface areas of 30 to 800 m ² / g. Thanks to these outstanding properties, precipitated silicas are used, inter alia, as carriers for pesticides.

Als anorganischer Träger wird dem erfindungsgemäßen Zusatzmittel vorzugsweise Kieselsäure in Form von Fällungskieselsäure beigemischt.When inorganic carrier is the additive according to the invention preferably silica mixed in the form of precipitated silica.

Bei dem Anteil Polycarboxylatether des erfindungsgemäßen Zusatzmittels kann es sich sowohl um eine einzige chemische Verbindung, als auch um eine Mischung von zwei oder mehr chemischen Verbindungen handeln.at the proportion of polycarboxylate ethers of the additive according to the invention may be both a single chemical compound and a mixture of two or more chemical compounds.

Das erfindungsgemäße Zusatzmittel hat eine bevorzugte Anwendung als Fließmittel für Beton.The Inventive additives has a preferred application as a superplasticizer for concrete.

Das erfindungsgemäße Zusatzmittel ist feuchtigkeitsbeständig und lagerstabil. Es zeigt ein sehr gutes Fließverhalten, und es verteilt sich homogen in hydraulisch abbindenden Trockenmassen wie beispielsweise Trockenmörtel. Das Zusatzmittel ist gut wasserlöslich. Es kann problemlos dem Anmachwasser zugegeben werden. Durch die Pulverisierung tritt keine merkliche Beeinträchtigung der Wirksamkeit verglichen mit der flüssigen Formulierung von Polycarboxylatether und Ligninsulfonat ein. Die Menge zudosierten Polycarboxylatethers, der als Fließmittel hochwirksam ist, läßt sich dank der Ligninsulfonat- und gegebenenfalls Kieselsäurekomponente mit hoher Präzision einstellen.The Inventive additives is moisture resistant and stable on storage. It shows a very good flow, and it distributes homogeneously in hydraulically setting dry masses such as Dry mortar. The additive is readily soluble in water. It can easily be added to the mixing water. By the Pulverization occurs no significant impairment of efficacy compared with the liquid Formulation of polycarboxylate ether and lignosulfonate. The Amount of metered polycarboxylate ether, as the flow agent is highly effective, can be thanks to the lignosulfonate and optionally silica component with high precision to adjust.

Beispiel 1example 1

35 Gew.% einer wässrigen Lösung Polycarboxylatether mit einem Wirkstoffgehalt von 40 Gew.% und 65 Gew.% einer wässrigen Lösung Ligninsulfonat mit einem Wirkstoffgehalt von 40 Gew.% werden gemischt. Die Mischung wird in einem Sprühturm pulverisiert.35 % By weight of an aqueous solution Polycarboxylatether with an active ingredient content of 40 wt.% And 65 % By weight of an aqueous solution Lignosulfonate with an active ingredient content of 40 wt.% Are mixed. The mixture is in a spray tower pulverized.

Beispiel 2Example 2

Eine wässrige Lösung Polycarboxylatether mit einem Wirkstoffgehalt von 40 Gew.% und eine wässrige Lösung Ligninsulfonat mit einem Wirkstoffgehalt von 40 Gew.% werden in gleichen Gew.% Anteilen gemischt. Die Mischung wird in einem Sprühturm pulverisiert. Das erhaltene Pulver wird mit 3 Gew.% Fällungskieselsäure abgemischt.A aqueous solution Polycarboxylate ether with an active ingredient content of 40 wt.% And an aqueous solution of lignosulfonate with an active ingredient content of 40% by weight are used in equal weight% Shares mixed. The mixture is pulverized in a spray tower. The resulting powder is mixed with 3 wt.% Precipitated silica.

Claims

A powdery, flowable additive for hydraulically setting compositions, characterized in that it contains 35% by weight to 98% by weight of lignosulfonate, 2% by weight to 65% by weight of polycarboxylate ether and 0 (zero)% by weight to 10% by weight of silica , wherein the wt.% Shares are based on the dry matter and add up to at least approximately 100 wt.%.

Additive according to claim 1, characterized in that that it 35 ± 2 Wt.% Polycarboxylatether and at least approximately the remainder to 100 wt.% Ligninsulfonat contains.

Additive according to claim 1, characterized in that that it 48.5 ± 1.5 % By weight of polycarboxylate ether, 3 ± 0.5 % By weight of silica and at least approximately Contains remainder to 100 wt.% Ligninsulfonat.

Additive according to one of claims 1 to 3, characterized that the Proportion of polycarboxylate ethers from a single chemical compound consists.

Additive according to one of claims 1 to 3, characterized that the Proportion of polycarboxylate ethers from a mixture of two or more chemical Connections exists.

Additive according to one of claims 1 to 5, characterized that the silica Precipitated silica is.

Concrete additive according to one of claims 1 to 6th

superplasticizer according to one of the claims 1 to 7.