DE2061440C3

DE2061440C3 - Process for the production of hydraulic cements, mortars or concrete based on cement

Info

Publication number: DE2061440C3
Application number: DE19702061440
Authority: DE
Inventors: Rene Paris Lezy; Anne- Marie Sceaux Paillere
Original assignee: Laboratoire Central Des Ponts & Chaussees Paris
Current assignee: Laboratoire Central Des Ponts & Chaussees Paris
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-12-14
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2061440B2; DE2061440A1; NL7018061A; GB1313193A; FR2070988A6; IT943122B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydraulischen Zementen, Mörteln oder Beton auf ^w| Zementbasis, bei dem den üblichen Komponenten ein pulverförmiger fester Trägerstoff zugegeben wird, der eine Korngröße von vorzugsweise unter 80 Micron aufweist und vor der Zugabe mit einem viskosen Bindemittel überzogen wird, das härtbar ist, in festem ^hl Zustand eine gute Widerstandsfähigkeit besitzt und vor dem Aushärten gegen Wasser und die Bestandteile der Benannten Produkte chemisch neutral und mit derThe invention relates to a method for the production of hydraulic cements, mortars or concrete on ^{w |} Cement-based, in which the conventional components, a powdery solid carrier is added, having a grain size of preferably less than 80 microns and is coated with a viscous binder prior to the addition curable, in solid ^hl state has good resilience and before curing chemically neutral against water and the components of the named products and with the

Hydration of the cement is compatible

Bei einem bekannten Verfahren der vorstehend geschilderten Art (FR-PS 15 33433) werden der Trägerstoff und das viskose Bindemittel in deren fertigem Endzustand zusammengebracht, bevor die so erhaltene Mischung den übrigen Bestandteilen des herzustellenden Mörtels, Zements oder Betcns zugefügt wird. Bei dieser Verfahrensweise sind jedoch verhältnismäßig große Mengen an teuerem Bindemittel, z. B. an Epoxydharz, notwendig, um eine einwandfreie Verteilung des Bindemittels zu gewährleisten. Neben dem dadurch bedingten Kostenaufwand hat der große Anteil an solchen Bindemitteln aber den weiteren Nachteil, daß durch die dem Bindemittel eigene Schrumpfung in den damit hergestellten Mörteln oder Beton Rißbildungen auftreten können. Die Verwendung geringerer Mengen an solchen Bindemitteln, in dem Bestreben, die genannten Nachteile zu vermeiden, läßt sich jedoch nicht ohne weiteres realisieren, da dann eine vollständige und gleichmäßige Umhüllung der unter einer Teilchengröße von 80 Micron liegenden Trägerteilchen durch das Bindemittel nicht gesichert istIn a known method of the type described above (FR-PS 15 33433) are the Carrier and the viscous binder brought together in their finished final state before the so The mixture obtained is added to the other components of the mortar, cement or concrete to be produced will. In this procedure, however, relatively large amounts of expensive binder, e.g. B. at Epoxy resin, necessary to ensure proper distribution of the binding agent. Next to the The resulting costs, however, the large proportion of such binders has the further disadvantage that due to the shrinkage inherent in the binder in the mortars or concrete produced with it, cracks form may occur. The use of lesser amounts of such binders in an effort to reduce the However, avoiding the disadvantages mentioned cannot be easily implemented, since then a complete and uniform coating of the carrier particles which are below a particle size of 80 microns is not secured by the binding agent

Der Erfindung liegt daher gegenüber dem bekannten Verfahren die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren so zu verbessern, daß es unter Einsatz beträchtlich geringerer Anteile an Bindemittel durchführbar ist, ohne die die gleichmäßige Verteilung des Bindemittels im Endprodukt darunter leidetThe invention is therefore based on the known method, the task of this method improve that it can be carried out using considerably lower proportions of binder, without the uniform distribution of the binder in the end product suffers

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß feste Trägerteilchen mit einer größeren Korngröße als die Endkorngröße mit zumindest einer der Komponenten des viskosen Bindemittels gemischt und bis auf die Endkorngröße gemahlen werden.According to the invention, this object is achieved in that solid carrier particles with a larger grain size mixed as the final grain size with at least one of the components of the viscous binder and be ground to the final grain size.

Durch die Mischung der festen Trägerteilchen mit zumindest einer Komponente des viskosen Bindemittels oder mit diesem, falls es nur aus einer einzigen Komponente besteht, bereits zu einem Zeitpunkt an welchem der Trägerstoff noch nicht seine endgültige Korngröße hat, und durch das anschließende Mahlen des Trägerstoffes auf die gewünschte Endkorngröße von unter 80 Micron können hydraulische Zemente, Mörtel oder Beton hergestellt werden, bei denen der Anteil des viskosen Bindemittels gegenüber demjenigen bei dem vorstehend geschilderten bekannten Verfahren auf die Hälfte gesenkt ist Mit der Einsparung von etwa 50% an Bindemittel geht auch die Anfälligkeit der so hergestellten Zemente, Mörtel oder Beton für Schrumpfrisse zurück. Es hat sich gezeigt, daß trotz der geringeren Bindemittelmenge sich diese beim gleichzeitigen Mahlen des Bindemittels oder einer Komponente davon mit dem Trägerstoff gleichmäßig und mit einer dünnen Schicht auf die Oberfläche der gemahlenen Trägerstoffteilchen verteilt.By mixing the solid carrier particles with at least one component of the viscous binder or with this, if it only consists of a single component, already at a point in time which the carrier material does not yet have its final grain size, and the subsequent grinding of the carrier material to the desired final grain size of less than 80 microns, hydraulic cements, Mortar or concrete are produced in which the proportion of the viscous binder compared to that in the known method described above is reduced by half with the saving of about The susceptibility of the cement, mortar or concrete produced in this way is also responsible for 50% of the binding agent Shrink cracks back. It has been shown that despite the If the amount of binder is lower, this is reduced when the binder or a component is milled at the same time of it with the carrier material evenly and with a thin layer on the surface of the ground Carrier particles distributed.

Vorteilhafterweise werden nach dem Mahlen auf Endkorngröße die festen Trägerteilchen mit den restlichen Komponenten des viskosen Bindemittels vermischt. Beispielsweise können die festen Trägerteilchen vor dem Mahlvorgang mittels eines Härters, z. B. auf Amid-Amin- oder aliphatischer Polyamin-Basis umhüllt werden, wobei als feste Trägerteilchen Klinker oder Schlacke mit einer Korngröße von über 2 mm verwendbar sind. Daraufhin werden die Teilchen z. B. in einer Kugelmühle gemahlen, um Teilchen mit einem Durchmesser von unter 80 Micron zu erhalten. Anschließend wird das dem Härter entsprechende Epoxydharz in einer Menge zugegeben, daß die Trägerteilchen mit einem Durchmesser von unter 80 μπι eine quasi monomoiekuiare Harzschient erhalten.Advantageously, after grinding to the final grain size, the solid carrier particles with the remaining components of the viscous binder mixed. For example, the solid carrier particles before the grinding process by means of a hardener, e.g. B. based on amide-amine or aliphatic polyamine are encased, with clinker or slag with a grain size of over 2 mm as solid carrier particles are usable. Then the particles are z. B. ground in a ball mill to produce particles with a Obtain a diameter of less than 80 microns. Then the one corresponding to the hardener is used Epoxy resin added in an amount that the carrier particles with a diameter of less than 80 μπι get a quasi monomoiekuiare resin splint.

Die zum Einhüllen der festen Trägerteilchen herangezogene Komponente des Bindemittels kann unmittelbar oder mittelbar mit anderen Komponenten des viskosen Bindemittels gemischt werden. Die bereits umhüllten Trägerteilchen können aufbewahrt werden, wobei das Basisharz erst im Augenblick der eigentlichen Verwendung zugegeben wird.The one used for enveloping the solid carrier particles Component of the binder can be used directly or indirectly with other components of the viscous Binder are mixed. The already coated carrier particles can be stored, whereby the Base resin is only added at the moment of actual use.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 5 bis 8.Further expedient refinements of the method according to the invention emerge from the Subclaims 5 to 8.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand zweier Beispiele näher erläutert, die die Herstellung eines Spritzmörtels sowie eines hydraulischen Betons schildern. The invention is explained in more detail with reference to two examples, the production of a Spray mortar and hydraulic concrete.

example 1 Spritzaiörtel for prestressed concrete cables, the

lediglich aus Zement und Wasser zusammengesetztcomposed only of cement and water

istis

Ein gewöhnlicher Mörtel dieser Art besteht aus 100 kg Portlandzement (C P. A. 210/325) je 421 Wasser.A common mortar of this type consists of 100 kg of Portland cement (C P. A. 210/325) per 421 of water.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Zementmenge im etwa 25 kg vermindert und statt dessen eine Menge an Klinker zugegeben, dessen Teilchen eine Teilchengröße von etwa 2 mm aufweisen und der mit Gips gemischt sein kann, jedoch nicht sein muß. Die Klinkerteilchen sind mit einer Härtermenge eingehüllt, die einem Gesamtharzgewicht von 1,5 kg, entsprechend 6 Gewichtsprozent des festen Trägers, entspricht Das Harz ist beispielsweise ein Epoxyharz. Nach der Durchführung dieses Einhüllvorgangs werden die Klinkerteilchen in eine Kugelmühle eingegeben, welche eingehüllte Teilchen mit einem Durchmesser von unter 80 Mikron liefert Diese umhüllten Teilchen werden anschließend vor dem Einführen in die aus Zement und Wasser bestehende Mischung mit dem Kunstharz gemischt.According to the method according to the invention, the amount of cement is reduced by about 25 kg and instead of which an amount of clinker is added, the particles of which have a particle size of about 2 mm and which can be mixed with plaster of paris, but does not have to be. The clinker particles come with an amount of hardener encased, which has a total resin weight of 1.5 kg, corresponding to 6 percent by weight of the solid support, The resin is, for example, an epoxy resin. After this wrapping process has been carried out the clinker particles placed in a ball mill, which encased particles with a diameter of under 80 microns delivers These coated particles are subsequently made before being introduced into the Cement and water existing mixture mixed with the synthetic resin.

Beispiel 2
Herstellung eines hydraulischen BetonsExample 2
Production of a hydraulic concrete

Auf gleiche Weise wie vorstehend geschildert, werden die Teilchen eines festen Trägers, der beispielsweise aus einem Granulat mit einer Teilchengröße von 0,2 mm oder aus Klinker besteht, in einen Härter eingehüllt Die von dem Härter umgebenen Teilchen werden anschließend gemahlen und mit einer Harzmenge gemischt, die so groß ist, daß das Gesamtgewicht des viskosen Bindemittels (Harz + Härter) bei 0,8% des gesamten Granulatgewichtes liegt Anschließend wird zur Fertigstellung des Betons in der üblichen Weise vorgegangen.In the same manner as described above, the particles of a solid carrier, the for example consists of a granulate with a particle size of 0.2 mm or of clinker, in one Hardener encased The particles surrounded by the hardener are then ground and treated with a Amount of resin mixed, which is so large that the total weight of the viscous binder (Resin + hardener) is 0.8% of the total weight of the granulate of the concrete proceeded in the usual way.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß in beiden Fällen das Gesamtgewicht des verwendeten Harzes bei etwa der Hälfte der Menge liegt, die in den Beispielen der Hauptanmeldung eingesetzt worden ist Darüber hinaus eröffnet das vorherige Einhüllen der festen Trägerteilchen vor der Mischung mit der Harzbasis die Möglichkeit, die Teilchen in dem eingehüllten Zustand aufzubewahren und sie erst im letzten Augenblick mit der Harzbasis zu vermischen. Daraus ergibt sich, daß die Verwendbarkeit dieser eingehüllten festen Trägerteilchen nach unterschiedlichen Zeitintervallen ihre Aufbewahrung in einem dichten, vor Zutritt von Luft und Feuchtigkeit geschützten Behälter erfordert.The above examples show that in both cases the total weight of the resin used is about half the amount that has been used in the examples of the parent application In addition, the prior wrapping of the solid carrier particles prior to mixing with the resin base opens the Possibility to keep the particles in the enveloped state and only take them at the last moment to mix the resin base. It follows that the usefulness of these encapsulated solid carrier particles after different time intervals their storage in a tight, from access of air and Requires moisture-proof container.

Komponente besteht, braucht selbstverständlich eine Mischung der vorweg eingehüllten Teilchen des festen Trägers mit der Kunstharzbasis nicht mehr vorgenommen werden, da diese dann selbst für den vorhergehenden Umhüllungsvorgang herangezogen wird.Component consists, of course, needs a mixture of the previously encased particles of the solid Carrier with the synthetic resin base can no longer be made, as this then even for the previous one Wrapping process is used.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Produkte lassen sich einer ganzen Reihe von Verwendungsmöglichkeiten zuführen. Unter diesen Anwendungsmöglichkeiten ist diejenige hervorzuheben, die die Oberflächenbeschichtung von auf Zementbasis hergestellten Betonplatten betrifft, wobei die Beschichtung aus einem erfindungsgemäß hergestellten Mörtel besteht Diese Betonplatten können beispielsweise zur Herstellung von Hartstraßen oder Gebäudefassaden eingesetzt werden. Im ersten Fall gewährleistet die Beschichtung oder der Verputz, der gewöhnlich aus einem Mörtel besteht, eine gewisse Konservierung des Betons und liefert eine gegen Abnutzung oder Korrosion widerstandsfähige Oberfläche. Um Dehnungen des Betons und des Verputzmörtels aufzunehmen, die durch atmosphärische Einflüsse und unter dem Einfluß der Belastungen auftreten, denen solche Beschichtungen durch das fortgesetzte Überrollen durch Fahrzeuge ausgesetzt sind, werden in die Straßenoberfläche senkrecht zum Straßenverlauf sich erstreckende tiefe Nuten vorgesehen. Da die bekannten, hierzu verwendeten Mörtel nur wenig kompakt und fest sind, verschwinden diese Nuten nach Ablauf weniger Jahre, so daß ein Gleiten der Beschichtung eintreten kann. Dies läßt sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen Straßenbeschichtung vermeiden. Man verwendet hierzu beispielsweise einen Mörtel, der nach dem vorstehend erläuterten Verfahren hergestellt wird und sich folgendermaßen zusammensetzt:The products produced by the process according to the invention can be used in a number of Supply possible uses. Among these possible applications, the one to be emphasized is which relates to the surface coating of cement-based concrete slabs, the Coating consists of a mortar produced according to the invention. These concrete slabs can, for example be used for the production of hard roads or building facades. Guaranteed in the first case the coating or plaster, which usually consists of a mortar, needs some preservation of the concrete and provides a surface that is resistant to wear and tear or corrosion. About stretches of the concrete and the plastering mortar, caused by atmospheric influences and under the Influence of the loads encountered by such coatings due to the continued rolling over Exposed by vehicles are reflected in the road surface perpendicular to the road extending deep grooves are provided. Since the known mortar used for this purpose is only slightly compact and firm these grooves will disappear after a few years, so that the coating will slide can. This can be avoided by using the road coating according to the invention. One uses for this purpose, for example, a mortar which is produced according to the method explained above and is composed as follows:

1600 kg zerstoßener Sand von großer Härte, der beispielsweise aus Siliziumkarbid oder sonstigem Material großer Härte besteht,
700 kg künstlicher Portlandzement (C. P. A. 325)
3001 Wasser1600 kg of crushed sand of great hardness, for example made of silicon carbide or other material of great hardness,
700 kg artificial portland cement (CPA 325)
3001 water

201 Harz, gebunden auf einem festen Träger in einer Form, daß die Harzmenge 3% des Gesamtgewichts des zugefügten Zements entspricht.201 resin bound on a solid support in a form that the amount of resin is 3% of the Corresponds to the total weight of the added cement.

Der so erhaltene Mörtel wird beispielsweise in einer Dicke von 1 cm auf die Oberfläche eines eben an Ort und Stelle aufgebrachten frischen Betons ausgebreitet. Nach dem Aufbringen des Mörtels wird dieser in Vibration versetzt, wobei die Oberfläche mittels eines Vibrationsreglers überwacht wird, der sich mit der Maschine zur Aufbringung von Gleitbeschichtungen verschiebt, so daß die Mörtelschicht regelmäßig verdichtet wird und sich in gleichmäßiger Dicke absetzt. Während der Verschiebung der Maschine wird die Ausbildung der querverlaufenden Nuten in der Oberfläche des Mörtels mittels der hierzu bekannten Einrichtungen, beispielsweise mittels Stangen oder Formeisen vorgenommen. Man erhält dadurch auf der Straße eine Beschichtung geringer Dicke, jedoch sehr großer Widerstandskraft, da sie sehr dicht ist und den Biegewiderstand erheblich erhöht. Das erlaubt eine beträchtliche Absenkung des Gestehungspreises von auf Zementbasis hergestellten Betonstraßen.The mortar obtained in this way is, for example, 1 cm thick on the surface of a flat spot and in place of applied fresh concrete. After the mortar has been applied, it is in Vibration offset, whereby the surface is monitored by means of a vibration controller, which deals with the Machine for applying sliding coatings moves so that the mortar layer is regular is compacted and settles in a uniform thickness. While the machine is moving, the Forming the transverse grooves in the surface of the mortar by means of the devices known for this purpose, made for example by means of rods or dies. This gives you a on the street Coating of small thickness, but very high resistance, as it is very dense and the Bending resistance increased significantly. This allows a considerable reduction in the cost price of cement-based concrete roads.

Wenn es darum geht, bereits bestehende alte Straßen zu erneuern, geht man in gleicher Weise wie vorstehend erläutert vor, wobei jedoch dafür Sorge zu tragen ist, daß vorher die Oberfläche der Straße beispielsweiseWhen it comes to renewing existing old roads, follow the same steps as above explained before, but care must be taken that the surface of the road, for example, beforehand

Wenn das viskose Lösungsmittel aus einer einzigen mittels eines Sandstrahles gereinigt wird. AnschließendWhen the viscous solvent is cleaned from a single by means of a sandblast. Afterward

wird eine Schicht reinen Harzes in einer Dicke von unter 1 mm aufgebracht, die als Verbindungsschicht zwischen dem Mörtel und der Straße dienta layer of pure resin is applied with a thickness of less than 1 mm, which acts as a connecting layer serves between the mortar and the road

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Produkte auf Gebäude kommt es neben dem guten Aussehen insbesondere darauf an, daß die verputzten Betonplatten eine erhöhte Undurchlässigkeit und Dichtheit aufweisen. Diese Forderungen erfüllen die erfindungsgemäßen Produkte ebenfalls in erhöhtem Maße, da deren Durchlässigkeit um das Zweifache kleiner ist als diejenige der bekannten VerputzmörteL Darüber hinaus weisen sie eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Frost auf und ermöglichen die Absorption von Schwitzwasser, das bei der Montage von vorfabrizierten Betonplatten durch Vibration auftrittWhen the products according to the invention are used on buildings, it is important to have good looks in particular that the plastered concrete slabs have an increased impermeability and tightness exhibit. The products according to the invention also meet these requirements to an increased extent, since the permeability of which is twice less than that of the known plastering mortars they have an increased resistance to frost and allow the absorption of Condensation that occurs during the assembly of prefabricated concrete slabs due to vibration

Claims

Patent claims:

1. A process for the preparation of hydraulic cements, mortars or concrete based on cement, wherein ^r> which a powdered solid carrier is added to the usual components, has a grain size of preferably below 80μτη and is coated prior to addition with a viscous binder, the curable is, in the solid state iu has a good resistance and is chemically neutral and compatible with the hydration of the cement before hardening against water and the components of the said products, characterized in that solid carrier particles with a larger grain size than the final grain size with at least one of the Components of the viscous binder are mixed and ground to the final grain size.

2. The method according to claim 1, using - '<) a viscous binder consisting of several components, characterized in that after grinding to the final grain size, the solid carrier particles with the remaining components of the viscous binder are mixed. - '">

3. The method according to claim 1, characterized in that the solid carrier particles before Milling process are encased by means of a hardener based on amide-amine or aliphatic polyamine.

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that as solid carrier particles clinker or slag with a grain size of over 2 mm are used.

5. The method according to claim 1, characterized in that the viscous binder is added with an i ^r > total weight of about 6% of the total weight of solid carrier particles.

6. The method according to claim 1, characterized in that in the production of a Sp / itzmörtels the viscous binder with a total weight ■ »< > Weight of about 6% of the total weight of solid carrier particles is added.

7. The method according to claim 1, characterized in that the viscous binder with a in the manufacture of a hydraulic concrete ^{| r>} total weight of about 0.8% of the total weight is added to the concrete used for the manufacture of granules.

8. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the> " with at least one of the components of the viscous binder coated and up to Final grain size ground solid carrier particles are stored airtight and moisture-tight.