DE2050084B2

DE2050084B2 - Plastifizierter moertel oder beton

Info

Publication number: DE2050084B2
Application number: DE19702050084
Authority: DE
Inventors: Hans E Dr Ing 4370 Marl Tschakert
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1970-10-13
Filing date: 1970-10-13
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE2050084A1

Description

in welcher R einen gerad- oder verzweigtkettigen,
gegebenenfalls ungesättigten Alkyl- oder Alkyl- _ocj_er
phenolrest mit 6 bis 20, vorzugsweise 6 bis 14 Koh-

lenstoffatomen in der Alkylkette, η eine ganze R—O— (CH₂-CH₂-0)«— /CH-CH₂-O^-H Zahl von 2 bis 50, vorzugsweise 2 bis 10, und in 20 I

eine ganze Zahl von 3 bis 50, vorzugsweise 3 bis ^CH₃

10, bedeutet.

2. Plastifizierter Mörtel oder Beton nach An- in \vu::her R einen gerad- oder verzweigtkettigen, spruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von gegebenenfalls ungesättigten Alkyl- oder Alkylphenol-0,01 bi« 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,01 25 rest mit 6 bis 20, vorzugsweise 9 bis 14 Kohlenstoffbis 0,02 Gewichtsprozent, der betreffenden Ver- atomen in der Alkylkette, /1 eine ganze Zahl von 2 bis bindung, bezogen auf Zement. 50, vorzugsweise 2 bis 10, und in eine ganze Zahl von

3. Plastifizierter Mörtel oder Beton nach An- 3 bis 50, vorzugsweise 3 bis 10, bedeuten.

spruch 2. gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Der Mörtel oder Beton soll etwa 0,01 bis 0,5, vor-

Gehalt von 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent, vor- 30 zugsweise 0,01 bis 0,02 Gewichtsprozent, bezogen auf zugsweise von 0,001 bis 0,02 Gewichtsprozent, die Gesamtmischung, der betreffenden Verbindung bezogen auf Zement, eines schäumenden Tensides. enthalten.

Wie den Beispielen zu entnehmen ^;st, erbringen

bereits Zusätze von 0,01 Gewichtsprozent der er-

35 findungsgemäßen Art gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine beträchtliche Steigerung der

Beim Bauen jeder Art ist es wünschenswert, einen Druckfestigkeit neben einer weiteren Steigerung der gut verarbeitbaren, d. h. einen plastischen Ka'kmörtel, Biepezugfestigkeit und der Plastifizierung (Ausbreit-Zementmörtel oder Beton zur Verfügung zu haben. maß).

Dies wäre am einfachsten durch Erhöhung des 40 In Fällen, in denen ein höherer Luftporengehalt Wasseranteiles in dem System: Zement (oder Zement- gewünscht wird, können dem erfindungsgemäß plasti-Kalk)/Wasser/Zusatzstoffe zu erreichen. Die dadurch fizierten Mörtel oder Beton noch 0,001 bis 0,02, vorbedingte Erhöhung des Wasser-Zement-Kalk-Faktors zugsweise 0,001 bis 0,02 Gewichtsprozent, bezogen bringt jedoch erhebliche Nachteile mit sich. Diese auf Zement, eines schäumenden T-nsids zugesetzt Nachteile bestehen vor allem in einer Verschlechterung 45 werden. Als schäumende Tenside geeignet sind die der Festigkeitswerte des Mörtels und des Betons, bekannten anionischen Tenside, vor allem Alkyljedoch auch in einer Verminderung des Kohäsions- benzolsulfonate, gegebenenfalls in Mischung mit nichtvermögens, so daß Entmischungsvorgänge begünstigt ionischen Tensiden, wie beispielsweise Alkylpolywerden. glykoläther oder Alkylphenolpolyglykoläther.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man zur 50 Die Verbindungen der Formeln

Plastifizierung von Mörtel und Beton bereits Hilfs- r_-O /CH CH OX (CHo CH» O) H

mittel eingesetzt, welche es erlauben, den Wasser- | < ² \ ' ²

gehalt zu verringern. I ' I

Es ist bekannt, als Baustoff hilfsmittel Harzseifen, ^ ·' '"

Tallölderivate, Ligninsulfate und Eiweißhydrolysate 55 ^um''

einzusetzen. Da es sich bei diesen Stoffen um Natur- R-O-(CH₂-CH₂-O)_n-/CH — CH₂—O\ —H produkte bzw. Produkte natürlichen Ursprungs :

handelt, zeigen sie ungleichmäßige Qualitäten und \CH

schwankende Wirkstoffgehalte. Man hat daher zur ³

Plastifizierung von Mörtel und Beton bereits syn- 60 werden hergestellt in bekannter Weise durch Umthetisch hergestellte Stoffe angewendet. Fo gehört es Setzung von 2 bis 50 Mol Äthylenoxid mit 6 bis bereits zum Stand der Technik, die als Netzmittel 20 Kohlenstoffatome enthaltenden gesättigten oder bekannten Alkylarylsulfonsäuren (deutsche Patent- ungesättigten, gerad- oder verzweigtkettigen Fettschrift 555 893) und Alkylphenoioxäthylate oder Fett- alkoholen und nachfolgender Reaktion der entstanalkoholoxäthylate als Baustoffhilfsmittel einzusetzen. 65 denen Oxäthylate mit 3 bis 50 Mol Propylenoxid oder Es wurden auch bereits Kombinationen von in umgekehrter Reihenfolge.

anior.ischen Tensiden, wie Alkylarylsulfonaten, mit Als Fettalkohole, welche für die Adduktbildung

Alkvlphenoloxäthylaten oder Fettalkoholoxäthvlaten heranzuziehen sind, lassen sich nennen: Hexanol,

Heplanol, Octanol, Nonanol, Decanol, Undecanol, Laurylalkohol, Tridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Hexadecanol, Heptadecanol, Octadecanol. Es eignen sich sowohl die geradkettigen wie auch solche Alkohole, welche Veizweigungen in der Alkylkette aufweisen, wie z. B. 2-Äthylhexanol, ferner auch ungesättigte Alkohole, wie z.B. Oleylalkohol oder Gemische der genannten Alkohole. Bevorzugt wird man Decyl- und Laurylalkohol einsetzen. An Alkylphenolen, die zur Adduktbildung einzusetzen sind, kommen in Betracht: Hexylphenol, Heptylphenol, Octylphenol, Nonylphenol, Decylphenol, Undecylphenol, Dodecylphenol, Tridecylphenol, Tetradecylphenol und auch die höheren Homologen mit bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, die verzweigt oder unverzweigt und gegebenenfalls ungesättigt sein kann. Es lassen sich auch Gemische einsetzen.

Mit Vorzug wird man Octyl- und Nonylphenol zur Oxalkylierung heranziehen.

Als Addukte lassen sich beispielsweise einsetzen:

Decanol-tetraäthylenglykol-hex.°propylenglykoläther,

Nonylphenol-decapropylenglykol-nonaäthylenglykoläthei,

Decylalkohol-tetraäthylenglykol-hexapropyler.-

glykoläther,
LaurylalkohoUetraäthy^englyk ,1-hexapropylen-

glykoläther,
Talgfettalkohol-polyalkylenglykc äther

mit 40 Mol Propylenoxid und 40 Mol Äthylenoxid und Gemische hiervon.

Es lassen sich auch Addukte einsetzen, die aus den genannten Alkoholen oder Phenolen durch Einwirkung von Mischungen aus Äthylenoxid und Propylenoxid entstanden sind.

Der Mörtel und Beton, welcher den erfindungsgemäßen plastifizierten Mischungen zugrunde liegt, ist üblicher Kalkmörtel, Zementmörtel oder Beton mit Portland- oder Hochofenzement, beispielsweise der Typen PZ 275, HOZ 275 und PZ 375.

Der mit der erfindungsgemäßen Lehre erzielbare technische Fortschritt läßi sich aus den folgenden Beispielen erkennen:

Es wurden jeweils 0.01 Gewichtsprozent Zusatzstoff enthaltende Zementmörtelprismen 4 ■ 4 · 16 cm nach DIN 1164 mit 50 GT PZ 275, -^- = 043, 4- 50 GT Normensand I + 1000 GT Normensand II ausgeprüft.

Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)

Gemäß dem Stand der Technik (britische Patentschrift 787 187) wurde eine Mischung aus 3 Gewichtsteilen n-Dodecylbenzolsulfonsäure-natriumsalz und 1 Gewichtsteil Fettalkohol-dodecylglykoläther, (der zugrunde liegende Fettalkohol ist ein Gemisch aus Decanol und Dodecanol in einer Menge von 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf Zement, zugesetzt und geprüft nach DIN 1164.

Beispiel 2 (Erfindungsgemäß)

Es wurden 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf Zement, eines Adduktes eingesetzt, das aus Nonylphenol durch Einwirkung von 10 Mol Propy'.enoxid und nachfolgender Anlagerung von 9 Mol Äthylenoxid unter den üblichen Bedingungen hergestellt worden war. Geprüft wurde nach DIN 1164.

Ausbreitmaß
Luftporengehalt ..
Biegezugfestigkeit
Druckfestigkeit ..

Prüfwerte

13,2 cm

75 kp/cm² 580 kp/cm²

Nullwerte (o. Zus.)

12,6 cm

5,1 °/o 69 kp/cm² 575 kp/cm²

55

6o

Ausbreitmaß ....
λ jftporengehalt ..
Biegezugfestigkeit
Druckfestigkeit ..

Prüfwerte

12,7 cm
7,5%
69 kp/cm²
526 kp/cm²

Nullwerte (o. Zus.)

12,6 cm

•Ί1 /o
69 kp/cm^ä 575 kp/cm² Beispiel 3 (Erfindungsgemäß)

Es wurden 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf Zement, eines Adduktes eingesetzt, das aus einem Gemisch von etwa 85 Gewichtsprozent Decylalkohol und etwa 10 Gewichtsprozent Laurylalkohol (Rest höhere Alkohole) durch Einwirkung von 4 Mol Äthyienoxid und nachfolgender Einwirkung von 6 Mol Propy'enoxid unter üblichen Reaktionsbedingungen hergestellt worden war.

Geprüft wurde ebenfalls nach DIN 11.64.

Ausbreitmaß ....
Luftporengehalt ..
Biegezugfestigkeit
Druckfestigkeit ..

Prüfwerte

13,T cm 3,8 °/o 7ό kp/cm² 486 kp/cm²

Nullwerte (o. Zus.)

12,3

4,2 °/₀ 73 kp/cm^a 460 kp/cm²

Beispiel 4 (Erfindungsgemäß)

Es wurden 0,02 Gewichtsprozent eines Adduktes, das aus Decylalkohol durch Einwirkung von 4 Mol Äthylenoxid und nachfolgender Anlagerung von 6 Mol Propylenoxid entstanden war, und außerdem 0,002 Gewichtsprozent eines Gemisches aus n-Dodecylbenzolsulfonat und Nonylphenolnonapolyglykoläther (im Gewichtsverhältnis 4,5 : 1) zugegeben (Gewichtsprozente jeweils bezogen auf Zement).

Geprüft wurde ebenfalls nach DIN 1164.

Prüfwerte

Ausbreitmaß ,

Rohdichte der Prüfprismen

Lu^ftporengehalt

Druckfestigkeit nach
28 Tagen

WZ (Wasser-Zement)-Faktor

Wasserverbrauch je

1000 kg

(Wassereinsparung von
44 kg)

46,5

2,36 5,5 »/ο

408 kg

0,47

141kg

Nullwerte

46,5

2,22 0,9%

370 kg

0,67

185 kg

Wie ersichtlich zei^t ein erfindungsgemäß plastifizierter Mörtel gegenüber einem solchen, der gemäß

dem Stande der Technik mit der gleichen Menge an Weiterhin wurde gezeigt (Beispiel 4), daß sich in

Zusatzstoff versehen wurde, neben einer deutlich einem erfindungsgemäß plastifizierten Mörtel im

verbesseten Plastifizierung (Ausbreitmaß) eine ge- Bedarfsfalle ein höherer Luftporcngehalt einstellen

steigerte Druckfestigkeit zugleich mit einer Steigerung läßt durch Zusatz geringer Mengen schäumender

der Biegezugfestigkeit. 5 Tenside.

Claims

1 2 Patentansprüche: ™? *™m Gebiet ein«esem (britische Patentschrift

1. Plastifizierter Mörtel oder Beton, ge- Derartige bekannte Zusätze bewirken zwar eine kennzeichnet durch einen Gehalt einer gewisse Plastifizierung der Baustoffmischungen, die Verbindung der Formel 5 erhaltenen Festigkeitswerte befriedigen jedoch nicht.

Naturgemäß sind aber gute Festigkeitswerte von aus-

R-O-ZCH-CHi-OX-(CH₂-CH₂-O)_n-H schlaggebender Bedeutung.

I I I Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß

\CH₃ Jm so plastifizierte Mörtel oder Betone gegenüber den-

■ 10 jenigen des Standes der Technik größere Festigkeiten

^{0 er} zeigen, wenn sie einen Gehalt besitzen an einer Ver-

R-O-(CH₂-CH₂-O)_n-/CH-CH,-O\—H bindung der Formel

(' I R —O—/CH-CH₂-0\— (CH₂-CH₂-O)_n-H

\CH₃ / Ot