DE2111149C3 - Process for impregnating porous building materials - Google Patents
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Description
worin Ri und R2 gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen sind, wobei die Alkylgruppen keine Gruppen der Formel - OOH bzw.wherein R 1 and R 2 are optionally substituted alkyl groups, the alkyl groups being none Groups of the formula - OOH or
-C-O O — C enthalten und der allgemeinen Formel-C-O O - C and the general formula
R3-O-O-R4 (IIR 3 -OOR 4 (II
worin R3 und R4 gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen sind, wobei die Alkylgruppen keine Gruppen der Formelwherein R3 and R4 are optionally substituted Are alkyl groups, where the alkyl groups are not groups of the formula
— C -- O - O — C —- C - O - O - C -
5555
6060
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerisierbare Substanz mindestens ein Monomer mit ungesättigten Binden, insbesondere eine Vinylverbindung, eine Dienverbindung oder eine Divinylverbindung, und/oder ein durch partielle Polymerisation solcher Monomere gebildetes Vorpolymer verwendet wird6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the polymerizable substance at least one monomer with unsaturated bonds, in particular a vinyl compound, a diene compound or a divinyl compound, and / or a partial polymerization of such monomers formed prepolymer is used
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Zusatzstoffe, polymerisierbaren Substanzen und Polymerisationskatalysatoren zur Rohmaterialmasse des Baustoffes vorher zugegeben wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that at least one of the additives, polymerizable substances and polymerization catalysts to the raw material mass of the Building material is added beforehand.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation der polymerisierbaren Substanz in Gegenwart des Polymerisationskatalysators bei einer Temperatur unterhalb HO0C zu einem Reaktionsprodukt mit einem Polymerisationsverhältnis von mindestens 30% durchgeführt und danach das Reaktionsprodukt einer Hitzebehandlung von 1200C bis zur Depolymerisationstemperatur des gebildeten Polymerisats oder bis 3000C, wobei die niedrigere Temperatur den Vorrang hat, unterworfen wird.8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the polymerization of the polymerizable substance is carried out in the presence of the polymerization catalyst at a temperature below HO 0 C to a reaction product with a polymerization ratio of at least 30% and then the reaction product of a heat treatment of 120 0 C. is subjected to the depolymerization temperature of the polymer formed or to 300 0 C, the lower temperature having priority.
O
enthalten, verwendet wird.O
is used.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von porösen Baustoffen zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten zur Erzielung von besseren chemischen Eigenschaften, wie guter Wetterbeständigkeit, Wasser- bzw. Feuchtigkeitsbeständigkeit und chemischer Beständigkeit, und besseren mechanischen Eigenschaften, wie guter Verschleißfestigkeit bzw. Abriebbeständigkeit, hoher Biegefestigkeit und hoher Druckfestigkeit.The invention relates to a method for impregnation of porous building materials for use in structural engineering and in construction work to achieve better chemical properties, such as good weather resistance, water and moisture resistance and chemical resistance, and better mechanical properties, such as good wear resistance or abrasion resistance, high flexural strength and high compressive strength.
Es wurden bereits verschiedene Verfahren zur Verbesserung der chemischen und mechanischen Eigenschaften von Baustoffen zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten vorgesehen. Die Verfahren des Standes der Technik umfaßtenVarious methods have been used to improve the chemical and mechanical properties Properties of building materials intended for use in civil engineering and construction work. the Prior art methods included
a) ein Verfahren, bei welchem eine polymerisierbare Substanz zu einer Rohmaterialmasse, wie Zementbrei, zugegeben wird, die polymerisierbare Substanz und der Zementbrei miteinander innig vermischt werden und danach die entstandene Mischung nach dem Gießen derselben zur gewünschten Form gehärtet wird,a) a method in which a polymerizable substance is converted into a raw material mass such as cement paste, is added, the polymerizable substance and the cement paste intimately with each other are mixed and then the resulting mixture after pouring the same to the desired one Shape is hardened,
b) ein Verfahren, bei welchem ein poröses Grundmaterial mit einer Schicht eines hochmolekularen Materials in flüssiger Form, wie einer Kunstharzflüssigkeit, bedeckt bzw. überzogen wird und danach dieses Material gehärtet wird, bzw.b) a method in which a porous base material with a layer of a high molecular weight Material in liquid form, such as a synthetic resin liquid, is covered or coated and then this material is hardened, or
c) ein Verfahren, bei welchem ein poröses Grundmaterial mit einer polymerisierbaren Substanz imprägniert wird und danach diese polymerisierbare Substanz in der Dampfphase umgesetzt wird.c) a method in which a porous base material is impregnated with a polymerizable substance and then this polymerizable substance is reacted in the vapor phase.
Von den Anmelderinnen wurde jedoch festgestellt, daß diese Verfahren des Standes der Technik mangelhaft waren, indem es schwierig ist, die auf Grund der Schrumpfung des porösen Materials während des Härtens in den Baustoffen erzeugten sehr kleinen Lücken bzw. Poren mit dem Reaktiionsprodukt der polymerisierbaren Substanz vollständig zu füllen, bzw. der aus dem hochmolekularen Material bestehende Überzug vom porösen Material abblättert bzw. das Reaktionsprodukt der polymerisierbaren SubstanzHowever, it has been found by the applicants that these prior art processes are deficient were by making it difficult to cope with the shrinkage of the porous material during the Hardening in the building materials produced very small gaps or pores with the reaction product of the To completely fill the polymerizable substance, or the one consisting of the high molecular weight material Coating peeling off the porous material or the reaction product of the polymerizable substance
wegen des Verdampfens der polymerisierbaren Substanz von der Oberfläche des Baustoffgrundmaterials nicht auf der Oberfläche des Grundmaterials bleibtbecause of the evaporation of the polymerizable substance from the surface of the building material base material does not remain on the surface of the base material
Ferner wird .während der Herstellung des Baustoffes durch die Stufen des Irnprägnierens des porösen Grundmaterials mit der polymerisierbaren Substanz und darauffolgenden Herbeiführens der Reaktion der polymerisierbaren Substanz in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators das Volumen des durch die Reaktion der polymerisierbaren Substanz erzeugten ι ο Reaktionsproduktes mit fortschreitender Reaktion vermindert, was zu einem Werfen bzw. einer Verfor- ' mung des entstandenen Baustoffes führt, oder es wird in den Umfangswänden der mit dem Reaktionsprodukt gefüllten sehr kleinen Lücken bzw. Poren des porösen Grundmaterials eine Spannung erzeugt £0 wurden die erwünschten Verbesserungen der mechanischen Festigkeit, wie Druckfestigkeit und Biegefestigkeit, durchaus nicht ausreichend erreichtFurthermore, during the production of the building material through the steps of impregnating the porous Base material with the polymerizable substance and then causing the reaction of polymerizable substance in the presence of a polymerization catalyst, the volume of the through the Reaction of the polymerizable substance produced ι ο reaction product as the reaction progresses reduced, which leads to a throwing or a de- of the resulting building material, or it is converted into the circumferential walls of the very small gaps or pores of the porous, filled with the reaction product The base material creates a tension £ 0, the desired improvements in mechanical strength, such as compressive strength and flexural strength, by no means sufficiently achieved
Überdies waren die Verfahren des Standes der Technik darin mangelhaft, daß einige Polymerisationskatalysatoren zum Bruch bzw. zur mangelnden Formbeständigkeit des Grundmaterials auf Grund der Reaktion bzw. chemischen Adsorption eines Vorgusses bei einigen Grundmaterialien führen, welcher Vorguß durch Gießen einer Calciumoxyd und/oder Siliciumdioxyd enthaltenden Rohmaterialmasse in herkömmlicher Weise erzeugt wird.In addition, the prior art methods have been deficient in that some polymerization catalysts to breakage or insufficient dimensional stability of the base material due to the reaction or chemical adsorption of a pre-cast with some base materials, which pre-cast by casting a raw material mass containing calcium oxide and / or silicon dioxide in a conventional Way is generated.
Es wurde festgestellt, daß die durch die oben beschriebenen Verfahren des Standes der Technik erzeugten Baustoffe bei der praktischen Anwendung unzulänglich sind, obwohl bestimmte Verbesserungen hinsichtlich der Wasserbeständigkeit, der Verschleißfestigkeit und der Biegefestigkeit erreicht werden konnten.It was found that by the prior art methods described above building materials produced are inadequate in practical use, although certain improvements can be achieved in terms of water resistance, wear resistance and flexural strength could.
Aufgabe der Erfindung ist daher unter Behebung der Nachteile der Verfahren des Standes der Technik die Schaffung eines neuen und besseren Verfahrens zum Imprägnieren von porösen Baustoffen zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten, durch welches Baustoffe mit gegenüber den Baustoffen des Standes der Technik besseren chemischen und mechanischen Eigenschaften erhalten werden. Dabei wurden die Bemühungen vor allem darauf gerichtet, daß das Imprägnieren von zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten geeigneten porösen Baustoffgrundmaterialien mit einer polymerisierbaren Substanz und das Umsetzen der polymerisierbaren Substanz ohne unerwünschte Verdampfung derselben von der Oberfläche des Grundmaterials und ohne Ersatz der polymerisierbaren Substanz durch in der Nähe des Grundmaterials befindliches Medium, so daß das Reaktionsprodukt der polymerisierbaren Substanz im ganzen Grundmaterial vorliegen kann und unter Ausfüllen der Lücken bzw. Poren desselben in das Grundmaterial integrierend eingearbeitet ist, erfolgt. Die Erfindung richtet sich auch auf die sichere Vermeidung des Bruches von Baustoffgrundmaterialien und die Verbesserung von deren Formbeständigkeit. Das Obige wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Erzielung eines Baustoffes mit bemerkenswert besserer Verschleißfestigkeit und Biegefestigkeit erreicht.The object of the invention is therefore, while eliminating the disadvantages of the prior art methods To provide a new and better method of impregnating porous building materials for use in construction technology and in construction work, through which building materials compared to the building materials of the stand technology, better chemical and mechanical properties can be obtained. The Efforts primarily aimed at the impregnation of for use in civil engineering and for building work suitable porous building material base materials with a polymerizable substance and reacting the polymerizable substance without undesired evaporation of the same from the surface of the base material and without replacing the polymerizable substance with near the base material located medium, so that the reaction product of the polymerizable substance throughout the base material can be present and integrating it into the base material while filling the gaps or pores of the same is incorporated. The invention is also aimed at reliably avoiding the breakage of basic building materials and the improvement of their dimensional stability. The above has been achieved by the method of the invention to achieve a Building material achieved with remarkably better wear resistance and flexural strength.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Imprägnieren von porösen Baustoffen mit einer polymerisierbaren Substanz und Polymerisieren der polymerisierbaren Substanz des so imprägnierten porösen Baustoffes, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß nach dem Imprägnieren des porösen Baustoffes mit der polymerisierbaren Substanz dieser in eine hochviskose Flüssigkeit, welche mit der polymerisierbaren Substanz weder im wesentlichen reagiert noch mischbar ist, eingetaucht und danach die polymerisierbare Substanz in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators polymerisiert wird.The invention relates to a method for impregnating porous building materials with a polymerizable substance and polymerizing the polymerizable substance of the so impregnated porous building material, which is characterized in that after the impregnation of the porous building material with the polymerizable substance this into a highly viscous liquid, which with the polymerizable Substance neither essentially reacts nor is miscible, immersed and thereafter the polymerizable Substance is polymerized in the presence of a polymerization catalyst.
Die erfindungsgemäß verwendete hochviskose Flüssigkeit ist eine organische oder anorganische Verbindung, welche mit den Baustoffgrundmaterialien nicht unter Zerstörung derselben reagiert. Sie ist vorzugsweise eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von mehr als 0,1 P bei der Arbeitstemperatur. Als hochviskose Flüssigkeiten werden erfindungsgemäß bevorzugt wäßrige Lösungen von Natriumalginat, Wasserglas, Glycerin, Äthylenglykol und Siliconöle verwendet.The highly viscous liquid used according to the invention is an organic or inorganic compound, which does not react with the basic building materials to destroy the same. She is preferably a liquid with a viscosity of more than 0.1 P at the working temperature. As highly viscous According to the invention, liquids are preferably aqueous solutions of sodium alginate, water glass, glycerine, Ethylene glycol and silicone oils are used.
Auf Grund der Verwendung der hochviskosen Flüssigkeit kannDue to the use of the highly viscous liquid can
a) die unerwünschte Verdampfung der polymerisierbaren Substanz, mit welcher der Baustoff imprägniert ist, und damit das Entweichen derselben von der Oberfläche des Baustoffgrundmaterials vermieden werden, und es kanna) the undesired evaporation of the polymerizable substance with which the building material is impregnated and thus the escape of the same from the surface of the basic building material is avoided and it can
b) die hochviskose Flüssigkeit mit einer derart hohen Viskosität die in den sehr kleinen Lücken bzw. Poren in den Oberflächenteilen des Materials vorliegende polymerisierbare Substanz im wesentlichen nicht ersetzen.b) the highly viscous liquid with such a high viscosity that in the very small gaps or Pores in the surface parts of the material present polymerizable substance substantially do not replace.
Die Tatsache, daß die Verminderung der polymerisierbaren Substanz in den Oberflächenteilen des Baustoffgrundmaterials aus den obigen zwei Gründen vermieden werden kann, ist erfindungsgemäß besonders wichtig. Erfindungsgemäß kann ein hochviskoses Material unter Druck verwendet werden, wodurch die Verdampfung und das Entweichen der polymerisierbaren Substanz vom Grundmaterial noch wirksamer vermieden wird.The fact that the reduction in the polymerizable substance in the surface parts of the Building material base material can be avoided for the above two reasons, is particularly according to the invention important. According to the invention, a highly viscous material can be used under pressure, whereby the Evaporation and escape of the polymerizable substance from the base material are even more effective is avoided.
Ferner kann nach der Erfindung der poröse Baustoff außer mi* der polymerisierbaren Substanz und dem Polymerisationskatalysator mit mindestens 1 Zusatzstoff von den aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, den aliphatischen Alkoholen mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, den aliphatischen Äthern mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen, den Carbonsäureestern mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen und den carbonsauren Salzen von Erdalkalimetallen versehen werden. Dies hat den Vorteil, daß das integrierende Einarbeiten des Polymerisationsproduktes in das poröse Material gefördert und somit ein Baustoff mit einer besseren Wasserbeständigkeit und Biegefestigkeit erhalten wird.Furthermore, according to the invention, the porous building material except with the polymerizable substance and the Polymerization catalyst with at least 1 additive from aliphatic hydrocarbons with 10 up to 30 carbon atoms, the aliphatic alcohols with 5 to 20 carbon atoms, the aliphatic Ethers with 6 to 40 carbon atoms, the carboxylic acid esters with 6 to 40 carbon atoms and the carboxylic acid salts of alkaline earth metals are provided. This has the advantage that the integrating Incorporation of the polymerization product promoted in the porous material and thus a building material with a better water resistance and flexural strength is obtained.
Vorzugsweise verwendete spezielle Zusatzstoffe können wie folgt sein:Special additives preferably used can be as follows:
1. von den aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen: Decan, Undecan, Tetra decan, flüssige Paraffine, 1-Tetradecen, 1-Undecen, Octadecan, Eicosan und 1 -Nonadecen;1. of the aliphatic hydrocarbons with 10 to 30 carbon atoms: decane, undecane, tetra decane, liquid paraffins, 1-tetradecene, 1-undecene, octadecane, eicosane and 1-nonadecene;
2. von den aliphatischen Alkoholen mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen: Octylalkohol, Decylalkohol, Dodecylalkohol, Octadecylalkohol, Butandiole, Hexandiole und Glycerin;2. of the aliphatic alcohols with 5 to 20 carbon atoms: octyl alcohol, decyl alcohol, Dodecyl alcohol, octadecyl alcohol, butanediols, hexanediols, and glycerin;
3. von den aliphatischen Äthern mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen: Dibutyläther, Diamyläther, Dihexyläther und Amylhexyläther;3. of the aliphatic ethers with 6 to 40 carbon atoms: dibutyl ether, diamyl ether, dihexyl ether and amylhexyl ether;
4. von den Carbonsäureestern mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen: Butylstearat, Diheptylphthalat, Di-(2-äthylhexyl)-adipat, Äthylenglykoldibenzoat, Dioctylsebacat, Octylepoxystearat und Glycerinester von höheren aliphatischen Säuren, beispielsweise4. of the carboxylic acid esters with 6 to 40 carbon atoms: butyl stearate, diheptyl phthalate, di (2-ethylhexyl) adipate, Ethylene glycol dibenzoate, dioctyl sebacate, octyl epoxystearate and glycerol esters of higher aliphatic acids, for example
Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure bzw. ölsäure; Lauric acid, palmitic acid, stearic acid or oleic acid;
5. von den carbonsauren Salzen von Erdalkalimetallen: Calciumpropionat, Magnesiunvrtearat, Bariumstearat, Calciumlaurat, Calciuinoleat, Calciumlinoleat, Calciumphthalat, Calciumsebacat und CaI-ciumazelat 5. of the carboxylic acid salts of alkaline earth metals: Calcium propionate, magnesium vrtearate, barium stearate, Calcium laurate, calcium oleate, calcium linoleate, Calcium phthalate, calcium sebacate and calcium azelate
Das Einmischen des speziellen Zusatzstoffen in das Baustoffgrundmaterial wird erfindungsgemäß im allgemeinen durch eine Verfahrensweise, bei welcher der Zusatzstoff mit der Rohmaterialmasse des porösen Materials während des Vorgießens des porösen Materials verwischt wird, d.h., bei welcher der Zusatzstoff im Laufe der Herstellung des Grundmaterials in dieses eingemischt wird, welche Verfahrensweise bevorzugt ist, oder durch eine Verfahrensweise, bei welcher der Zusatzstoff mit der polymerisierbaren Substanz und dem Polymerisationskitalysator vermischt wird und das vorgegossene poröse Material mit der Mischung derselben imprägniert wird, durchgeführt Die Menge der Zusatzstoffe ist im allgemeinen 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des zu polymerisierenden Materials.Mixing the special additives into the basic building material is generally carried out according to the invention by a procedure in which the additive with the raw material mass of the porous Material is blurred during the pre-casting of the porous material, i.e. at which the Additive is mixed into the base material in the course of its manufacture, which process is preferred, or by a procedure in which the additive with the polymerizable Substance and the polymerization catalyst mixed and the pre-cast porous material is impregnated with the mixture thereof The amount of additives is generally 1 to 15 percent by weight, based on the amount of to polymerizing material.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann unter Beseitigung der in den Umfangswänden der sehr kleinen Lücken bzw. Poren des porösen Materials und im Reaktionsprodukt der polymerisierbaren Substanz auf Grund der Volumschrumpfung des Reaktionsproduktes der polymerisierbaren Substanz mit fortschrpitender Reaktion erzeugten unerwünschten Spannungen ein Baustoff, welcher frei von jeglichem Werfen bzw. jeglicher Verformung ist und eine bemerkenswert ausgezeichnete Dnickfert'gkei« und Biegefestigkeit hat, erhalten werden.According to the method of the invention, while eliminating the in the peripheral walls of the very small Gaps or pores of the porous material and in the reaction product of the polymerizable substance Reason for the volume shrinkage of the reaction product of the polymerizable substance as it progresses Reaction generated undesired tensions a building material, which is free from any throwing or throwing. any deformation and has a remarkably excellent thickness and flexural strength, can be obtained.
Als Polymerisationskatalysator kann vorteilhafterweise ein organisches oder anorganischer Peroxyd verwendet werden.An organic or inorganic peroxide can advantageously be used as the polymerization catalyst be used.
Beispiele für erfindungsgemäß als Polymerisationskatalysatoren verwendbare organische bzw. anorganische Peroxyde sind Lauroylperoxyd, Benzoylperoxyd, Perbenzoesäuretert.butylester bzw. tertButylperbenzoat, Peroxycarbonsäureisopropylester bzw. Isopropylperoxycarbonat, Wasserstoffperoxyd und Kaliumpersulfat.Examples of organic and inorganic polymerization catalysts which can be used according to the invention as polymerization catalysts Peroxides are lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, perbenzoic acid tert-butyl ester or tert-butyl perbenzoate, Isopropyl peroxycarboxylate or isopropyl peroxycarbonate, hydrogen peroxide and potassium persulfate.
Beim Imprägnieren von Calciumoxyd und/oder Siliciumdioxyd enthaltenden porösen Baustoffen mit einer polymerisierbaren Substanz und Polymerisieren der polymerisierbaren Substanz des so behandelten porösen Baustoffes ist es besonders vorteilhaft, einen Polymerisationskatalysator aus mindestens einer der Verbindungen der allgemeinen FormelWhen impregnating calcium oxide and / or silicon dioxide containing porous building materials with a polymerizable substance and polymerizing the polymerizable substance of the thus treated porous building material, it is particularly advantageous to use a polymerization catalyst from at least one of the Compounds of the general formula
R1 — N = N — R2 R 1 - N = N - R 2
(D(D
worin Ri und R2 gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen sind, wobei die Alkylgruppen keine Gruppen der Formel -OOH bzw.wherein R 1 and R 2 are optionally substituted alkyl groups are, where the alkyl groups are not groups of the formula -OOH or
I!I!
C — O — O — C —C - O - O - C -
enthalten, und der Verbindungen der allgemeinen Formelcontain, and the compounds of the general formula
R3-O-O-R4 (II)R 3 -OOR 4 (II)
worin R3 und R4 gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen sind, wobei die Alkylgruppen keine Gruppen der Formelwherein R3 and R4 are optionally substituted alkyl groups are, where the alkyl groups are not groups of the formula
—C—O—O—C——C — O — O — C—
Il IlIl Il
ο οο ο
enthalten, zu verwenden.included to use.
Nach den Ermittlungen der Anmelderinnen reagieren nämlich die speziellen Verbindungen der allgemeinen Formeln I und II im wesentlichen nicht mit dem porösen Baustoffgrundmaterial, welches durch Vorgießen und -härten der Rohmaterialmasse mit einem Gehalt an Calciumoxyd und/oder Siliciumdioxyd, von weichen beide für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können, nach einem herkömmlichen Verfahren erhalten worden ist, bzw. werden von diesem im wesentlichen nicht chemisch adsorbiert, wobei die erfindungsgemäßen Festlegungen bezüglich Ri, R2, R3 und R4 in den allgemeinen Formeln I und II von sehr großer Bedeutung sind.According to the investigations of the applicants, the special compounds of the general formulas I and II essentially do not react with the porous building material, which by pre-casting and hardening of the raw material mass with a content of calcium oxide and / or silicon dioxide, both of which are used for the process according to the invention can be obtained by a conventional process, or are essentially not chemically adsorbed by this, the stipulations according to the invention with regard to Ri, R2, R3 and R4 in the general formulas I and II are of very great importance.
Dabei werden zur Vermeidung eines unerwünschten Bruches der Materialien und zur Verbesserung der Formbeständigkeit derselben vorzugsweise Verbindungen der obigen Formel I, worin Ri und R2 wie oben festgelegt sind, wieIn doing so, to avoid undesired breakage of the materials and to improve the Dimensional stability of the same, preferably compounds of the above formula I, in which Ri and R2 are as above are set as
Azo-bis-(2-methyl-2-propan),
Azo-bis-(2-phenyl-2-propan),
Azo-bis-(2-propan) und Azo-bis-(isobutyronitril),
als Polymerisationskatalysatoren verwendet. Beispiele für nicht substituierte Alkylgruppen, für die Ri und R2 in
der Formel I stehen können, sind Methylgruppen, Äthylgruppen, Propylgruppen, Isopropylgruppen bzw.
tert.Butylgruppen. Beispiele für substituierte Alkylgruppen, für die Ri und R2 in der Formel I stehen können,
sind Jsobutyronitrilgruppen, Benzylgruppen bzw. Cumylgruppen.
Ri und R2 können gleich oder verschieden sein.Azo-bis- (2-methyl-2-propane),
Azo-bis- (2-phenyl-2-propane),
Azo-bis (2-propane) and azo-bis (isobutyronitrile),
used as polymerization catalysts. Examples of unsubstituted alkyl groups that R 1 and R 2 can stand for in formula I are methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups and tert-butyl groups. Examples of substituted alkyl groups which R 1 and R 2 in formula I can represent are isobutyronitrile groups, benzyl groups and cumyl groups, respectively. Ri and R2 can be the same or different.
Aber auch die Verwendung der Verbindungen der Formel II, worin Ri und R4 wie oben festgelegt sind, wirkt im Sinne der Vermeidung des unerwünschten Bruches der Materialien und der Verbesserung der Formbeständigkeit. Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel II, worin R3 und R4 wie oben festgelegt sind, sind Diäthylperoxyd, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.butylperoxy)-hexan, Dicumylperoxyd, tert.Butylcumylperoxyd bzw. ditertButylpcroxyd. Beispiele für nicht substituierte Alkylgruppen, für die R3 und R4 in der Formel II stehen können, sind Äthylgruppen, Propylgruppen bzw. tertButylgruppen. Beispiele für substituierte Alkylgruppen, für die Ra und R4 in der Formel Il stehen können, sind Benzylgruppen bzw. Cumylgruppen. R3 und R4 können gleich oder verschieden sein.However, the use of the compounds of the formula II in which R 1 and R 4 are defined as above also has the effect of avoiding the undesired breakage of the materials and improving the dimensional stability. Examples of compounds of the general formula II in which R3 and R4 are defined as above are diethyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) -hexane, dicumyl peroxide, tert-butylcumyl peroxide and ditert-butylpcroxide, respectively. Examples of unsubstituted alkyl groups which R3 and R4 in formula II can represent are ethyl groups, propyl groups and tert-butyl groups, respectively. Examples of substituted alkyl groups which R a and R 4 can stand for in formula II are benzyl groups and cumyl groups, respectively. R3 and R4 can be the same or different.
Es gibt verschiedene Verfahrensweisen zum Einführen des Polymerisationskatalysators in die Baustoffgrundmaterialien. Bei einer Verfahrensweise wird das Grundmaterial mit einer Mischung, bestehend aus der polymerisierbaren Substanz und dem Polymerisationskatalysator sowie gegebenenfalls dem Zusatzstoff, imprägniert, während bei einer anderen Verfahrensweise eine Mischung, bestehend aus der polymerisierbaren Substanz und dem Polymerisationskatalysator, zur Rohmaterialmasse der Grundmaterialien vor dem Vorgießen zugegeben wird, danach die Rohmaterialmasse und die Mischung miteinander innig vermischt werden und die Rohmaterialmasse mit der eingearbeiteten Mischung zur gewünschten Form gegossen wird, so daß in das Grundmaterial der Polymerisationskatalysa-There are various ways of introducing the polymerization catalyst into the basic building materials. In one approach, the base material is mixed with a mixture of the polymerizable substance and the polymerization catalyst and optionally the additive, impregnated, while in another procedure a mixture consisting of the polymerizable Substance and the polymerization catalyst, to the raw material mass of the base materials before Pre-pouring is added, then the raw material mass and the mixture are intimately mixed with one another and the raw material mass with the incorporated mixture is poured into the desired shape, so that in the base material of the polymerization
tor schon vorher eingearbeitet ist. Allgemeiner gesagt ist es möglich, so vorzugehen, daß mindestens einer von den Zusatzstoffen, polymerisierbaren Substanzen und Polymerisationskatalysatoren zur Rohmaterialmasse des Baustoffes vorher zugegeben wird, wobei gegebenenfalls das Einführen eines Teiles der Materialien durch anschließendes imprägnieren des erhaltenen Baustoffes erfolgen kann. So ist es möglich, mit einer Mischung nur aus der polymerisierbaren Substanz und dem Zusatzstoff zu imprägnieren. ι οtor has already been incorporated. More generally, it is possible to proceed so that at least one of the additives, polymerizable substances and polymerization catalysts to the raw material mass of the building material is added beforehand, with the introduction of some of the materials if necessary can be done by subsequent impregnation of the building material obtained. So it is possible with a Mixture only to be impregnated from the polymerizable substance and the additive. ι ο
Die Menge der Polymerisationskatalysatoren ist im allgemeinen 0,1 bis 8 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile der polymerisierbaren Substanz.The amount of the polymerization catalysts is generally 0.1 to 8 parts by weight per 100 parts by weight the polymerizable substance.
Erfindungsgemäß können bekannte Reaktionsbeschleuniger, beispielsweise organische Aminoverbindüngen, wie Ν,Ν'-Dimethylanilin bzw. N,N'-Dimethylp-toluidin, bzw. organische Metallsalze, wie Kobaltnaphthenat bzw. 2-äthylhexansaures Mangan, zur Beschleunigung der Reaktion der polymerisierbaren Substanz verwendet werden. Dieser Reaktionsbeschleuniger liegt zusammen mit dem Polymerisationskatalysator vor und beschleunigt die Reaktion der polymerisierbaren Substanz. Die Menge dieser Reaktionsbeschleuniger kann im allgemeinen geringer als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf den Polymerisationskatalysator, sein.According to the invention, known reaction accelerators, for example organic amino compounds, like Ν, Ν'-dimethylaniline or N, N'-dimethylp-toluidine, or organic metal salts such as cobalt naphthenate or 2-äthylhexansaures manganese, for Accelerating the reaction of the polymerizable substance can be used. This reaction accelerator is present together with the polymerization catalyst and accelerates the reaction of the polymerizable Substance. The amount of these reaction accelerators can generally be less than 50 percent by weight, based on the polymerization catalyst.
Erfindungsgemäß wird als polymerisierbare Substanz vorzugsweise mindestens ein Monomer mit ungesättigten Bindungen, insbesondere eine Vinylverbindung, wie Styrol, Acrylnitril bzw. Vinylacetat, eine Dienverbindung, wie Butadien, Chloropren bzw. Isopren, bzw. Divinylverbindung, wie Divinylbenzol bzw. Athylenglykoldimethacrylat, und/oder durch partielle Polymerisation solcher Monomere gebildetes Vorpolymer verwendet. According to the invention, the polymerizable substance is preferably at least one monomer with unsaturated Bonds, in particular a vinyl compound such as styrene, acrylonitrile or vinyl acetate, a diene compound, such as butadiene, chloroprene or isoprene, or divinyl compounds such as divinylbenzene or ethylene glycol dimethacrylate, and / or prepolymer formed by partial polymerization of such monomers is used.
Die erfindungsgemäß im allgemeinen verwendeten Vorpolymere sind vorzugsweise solche mit Fließfähigkeit, wobei mindestens eines der flössigen Vorpolymere eine niedrigere Viskosität als 50 P und ein niedriges Polymerisationsverhältnis hat Erfindungsgemäß ist die Menge der polymerisierbaren Substanz vorzugsweise 3 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf den imprägnierten Teil des Grundmaterials vor der Imprägnierung.The prepolymers generally used according to the invention are preferably those with flowability, wherein at least one of the liquid prepolymers has a viscosity lower than 50 P and a low one In the present invention, the amount of the polymerizable substance is preferably 3 up to 30 percent by weight, based on the impregnated part of the base material before impregnation.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polymerisation der polymerisierbaren Substanz in Gegenwart des Polymerisationskatalysators bei einer Temperatur unterhalb 1100C zu einem Reaktionsprodukt mit einem Polymerisationsverhältnis von mindestens 30% durchgeführt und danach das Reaktionsprodukt einei Hitzebehandlung von 1200C bis zur Depolymerisationstemperatur des gebildeten Polymerisats oder bis 300° C, wobei die niedrigere Temperatur den Vorrang hat, unterworfen.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the polymerization of the polymerizable substance in the presence of the polymerization catalyst is carried out at a temperature below 110 0 C to form a reaction product with a polymerization ratio of at least 30%, and then the reaction product Einei heat treatment of 120 0 C to the depolymerization temperature of the formed Polymerizats or up to 300 ° C, the lower temperature having priority, subjected.
Nach einer speziellen AusführungsfoTTi der Erfindung werden die folgenden Stufen durchgeführt:According to a special embodiment of the invention the following stages are carried out:
1. Imprägnieren eines porösen Baustoffgrundmaterials mit einer Mischung, bestehend aus1. Impregnation of a porous building material with a mixture consisting of
A. einer polymerisierbaren Substanz,A. a polymerizable substance,
B. mindestens einen der oben festgelegten speziellen ZusatzstoffeB. at least one of the special additives specified above
C mindestens 1 Polymerisationskatalysator der Formel I bzw. IL,C at least 1 polymerization catalyst of the formula I or IL,
wobei die genannten Bestandteile A, B und C entweder bereits im Grundmaterial vorliegen oder das Grundmaterial mit einer Mischung der Bestandteile B und C mit dem Bestandteil A imprägniert wird,where the mentioned components A, B and C are either already present in the base material or the Base material is impregnated with a mixture of components B and C with component A,
2. Eintauchen des genannten Grundmaterials in eine hochviskose Flüssigkeit mit einer Viskosität von mehr als 0,1 P, welche mit der genannten Mischung weder im wesentlichen reagiert noch mischbar ist,2. Immersion of the base material mentioned in a highly viscous liquid with a viscosity of more than 0.1 P, which neither essentially reacts nor is miscible with the mixture mentioned,
3. darauffolgende Umsetzung der polymerisierbaren Substanz unterhalb 1100C zum gleichmäßigen und integrierenden Einarbeiten des Reaktionsproduktes der polymerisierbaren Substanz in das Grundmaterial und3. Subsequent conversion of the polymerizable substance below 110 ° C. for the uniform and integrating incorporation of the reaction product of the polymerizable substance into the base material and
4. weitere Hitzebehandlung des zu einem Polymerisationsverhältnis von mindestens 30% polymerisierten Reaktionsproduktes im Temperaturbereich von 1200C bis zur Temperatur, bei welcher das so erzeugte Reaktionsprodukt der Depolymerisation unterliegt.4. Further heat treatment of the reaction product polymerized to a polymerization ratio of at least 30% in the temperature range from 120 ° C. to the temperature at which the reaction product thus produced is subject to depolymerization.
Dadurch wird ein Baustoff zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten mit besonders hervorragenden chemischen Eigenschaften, wie ausgezeichneter Wetterbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und chemischer Beständigkeit, sowie besonders hervorragenden mechanischen Eigenschaften, wie ausgezeichneter Druckfestigkeit und Biegefestigkeit, erhalten.This makes a building material for use in civil engineering and in construction work with special excellent chemical properties, such as excellent weather resistance, water resistance and chemical resistance, as well as particularly excellent mechanical properties, such as excellent compressive strength and flexural strength.
Als bevorzugte Baustoffgrundmaterialien für die Erfindung seien zementartige Materialien, beispielsweise Zementbrei, Mörtel bzw. Beton, Materialien der Gipsreihe, Materialien der Kalkreihe, Materialien der Puzzolangruppe, wie Flugasche, Schlacke, natürliches Puzzolan bzw. Kieselgur, und Mischungen von mindestens zwei dieser Materialien, welche Materialien durch Stehenlassen derselben bei Raumtemperatur oder durch Hitzebehandlung, beispielsweise durch Unterwerfen derselben einer Hitzebehandlung an der Luft, einer Dämpfbehandlung bzw. einer Autoklavbehandlung, zur gewünschten Form gegossen werden können, erwähnt.Preferred building material base materials for the invention are cementitious materials, for example Cement paste, mortar or concrete, materials of the gypsum series, materials of the lime series, materials of the Pozzolan group, such as fly ash, slag, natural pozzolan or kieselguhr, and mixtures of at least two of these materials, which materials are made by allowing them to stand at room temperature or through Heat treatment, for example by subjecting the same to heat treatment in air, a Steam treatment or an autoclave treatment, can be cast to the desired shape, mentioned.
Es können bekannte Verstärkungsmaterialien, wie Bewehrungseisen, Glasfasern, Kunststoffasern bzw. Naturfasern, den Grundmaterialien zugesetzt werden. Ferner kann mindestens einer der für Betonmaterialien eingesetzten handelsüblichen Zusätze, wie Mittel zur Verminderung der Anmachwassermenge bzw. Wasserverminderungsmittei und Mitlei zum Lüftzurnischcn bzw. Luftporenerzeugungsmittel, verwendet werden. In ähnlicher Weise können auch Schäummittel, Treibmittel, Beschleuniger, Verzögerer und Mittel zur Verminderung des Ausschwitzens den Grundmaterialien zugesetzt werden.Known reinforcement materials such as reinforcing iron, glass fibers, plastic fibers or Natural fibers to which basic materials are added. Furthermore, at least one of the for concrete materials Commercial additives used, such as agents for reducing the amount of mixing water or water reducing agents and Mitlei zum Lüftzurnischcn and air entrainment agents, respectively, can be used. In a similar way, foaming agents, blowing agents, Accelerators, retarders and agents for reducing exudation are added to the base materials will.
Von den Anmelderinnen wurde nämlich festgestellt, daß zur Verbesserung der chemischen und mechanischen Eigenschaften der Baustoffe zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten das durch die Reaktion der polymerisierbaren Substanz erzeugte Polymer ein hohes Molekulargewicht haben soll und zur Erreichung dieses Zieles die Reaktionstemperatur vorzugsweise geringer als 1100C sein soll. Dies ist deswegen der Fall, weil, wenn die Reaktionstemperatur der polymerisierbaren Substanz U0°C übersteigt das Molekulargewicht des entstandenen Polymers außerordentlich vermindert wird und die erwünschten Verbesserungen der chemischen und mechanischen Eigenschaften der so erhaltenen Baustoffe zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten meistens praktisch nicht ausreichend erreicht werden können. Zur Erzielung der erwünschten Verbesserungen der chemischen Beständigkeit und mechanischen Festigkeit des Baustoffes zur Verwendung in der Bautechnik und bei Bauarbeiten soll das Polymer mit dem hohen Molekulargewicht vorzugsweise in einem Prozentsatz, welcher sich auf mindestens 30% der polymerisierbaren Substanz, mit welcher das Baustoffgrundmaterial imprägniert ist beläuft, zugegen sein. Obwohl dieThe applicants found that in order to improve the chemical and mechanical properties of the building materials for use in civil engineering and construction work, the polymer produced by the reaction of the polymerizable substance should have a high molecular weight and, in order to achieve this goal, the reaction temperature should preferably be less than 110 Should be 0 C. This is the case because if the reaction temperature of the polymerizable substance exceeds U0 ° C, the molecular weight of the resulting polymer is extremely reduced and the desired improvements in the chemical and mechanical properties of the building materials obtained in this way for use in civil engineering and construction work are mostly practically non-existent can be sufficiently achieved. To achieve the desired improvements in the chemical resistance and mechanical strength of the building material for use in building technology and construction work, the polymer with the high molecular weight should preferably be in a percentage which amounts to at least 30% of the polymerizable substance with which the building material base material is impregnated , be present. Although the
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Möglichkeit der Erzielung eines solchen Polymerisationsverhältnisses beispielsweise von der Art der polymerisierbaren Substanz, der Art des Polymerisationskatalysators und der Menge dieser Materialien abhängt, kann das mit der polymerisierbaren Substanz imprägnierte poröse Material im allgemeinen 3 bis 20 Sumden lang im oben beschriebenen Reaktionstemperaturuereich in Gegenwart des Polymerisationskatalysators stehengelassen werden. Es ist bevorzugt, daß die Reaktion der polymerisierbaren Substanz in einem ι ο Heizgefäß in solcher Weise durchgeführt wird, daß das Baustoffgrundmaterial, welches mit dem zu polymerisierenden Material, dem Polymerisationskatalysator und mindestens einem der speziellen Zusatzstoffe imprägniert wird oder bereits diese einverleibt enthält, gleichmäßig erhitzt wird, um auf einer konstanten Temperatur gehalten zu werden.Possibility of achieving such a polymerization ratio for example on the type of the polymerizable substance, the type of the polymerization catalyst and the amount of these materials depends on the polymerizable substance impregnated porous material generally for 3 to 20 sums in the reaction temperature range described above allowed to stand in the presence of the polymerization catalyst. It is preferred that the reaction of the polymerizable substance in a ι ο heating vessel is carried out in such a way that the Building material, which is compatible with the material to be polymerized, the polymerization catalyst and at least one of the special additives is impregnated or already contains it, is heated evenly in order to be kept at a constant temperature.
Im erfindungsgemäßen Verfahren sollen zweckmä-Bigerweise die Bedingungen der Hitzebehandlung des in der oben beschriebenen Weise erhaltenen Reaktionsprodulrtes derart sein, daß die in den Umfangswänden der sehr kleinporigen Porenstruktur des porösen Materials und im durch die Reaktion der polymerisierbaren Substanz erzeugten Polymer auf Grund der Volumschrumpfung der polymerisierbaren Substanz herbeigeführte innere Spannung dadurch aufgehoben werden kann, daß das Polymer zum Erweichen desselben so erhitzt wird, daß die im Polymer vorliegende Spannung beseitigt wird. Es wurde festgestellt, daß solche Bedingungen erfüllt werden können, wenn die untere Grenze des Temperaturbereiches der Hitzebehandlung auf 1200C und die obere Grenze entweder auf die Depolymerisationstemperatur des Polymers oder auf 300° C, wobei die niedrigere Temperatur den Vorrang hat, festgesetzt wird. So werden die Spannungen im Reaktionsprodukt restlos beseitigt und die mechanische Festigkeit, wie die Druckfestigkeit und Biegefestigkeit, bemerkenswert verbessert, wodurch ein von jeglichem Werfen bzw. jeglicher Verformung freier Baustoff erhalten wird. Die Hitzebehandlung soll also zweckmäßigerweise innerhalb des oben angegebenen Temperaturbereiches durchgeführt werden, da im Falle der Durchführung der Hitzebehandlung bei einer höheren Temperatur als die oben angegebene obere Grenze die erwünschten Verbesserungen der chemischen und mechanischen Eigenschaften des Baustoffes auf Grund der Verschlechterung des Polymers infolge thermischer Zersetzung vielfach nicht erreicht werden können, während bei Durchführung der Hitzebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur als die oben angegebene untere Grenze die erwünschten Verbesserungen der chemischen und mechanischen Eigenschaften des Baustoffes auf Grund der Tatsache, daß die im Polymer bestehende Spannung nicht beseitigt werden kann, vielfach ebenfalls nicht erreicht werden können.In the process according to the invention, the conditions of the heat treatment of the reaction product obtained in the manner described above should expediently be such that the polymer produced in the peripheral walls of the very small-pore pore structure of the porous material and in the polymer produced by the reaction of the polymerisable substance due to the volume shrinkage of the polymerisable Internal stress induced in the substance can be relieved by heating the polymer to soften it in such a way that the stress present in the polymer is eliminated. It has been found that such conditions can be met if the lower limit of the temperature range the heat treatment at 120 0 C and the upper limit is set to either the depolymerization temperature of the polymer or to 300 ° C, the lower temperature has priority. In this way, the stresses in the reaction product are completely eliminated and the mechanical strength, such as the compressive strength and flexural strength, is remarkably improved, whereby a building material free of any warping or any deformation is obtained. The heat treatment should therefore expediently be carried out within the temperature range given above, since if the heat treatment is carried out at a higher temperature than the upper limit given above, the desired improvements in the chemical and mechanical properties of the building material due to the deterioration of the polymer as a result of thermal decomposition are often achieved cannot be achieved, while when the heat treatment is carried out at a temperature lower than the lower limit given above, the desired improvements in the chemical and mechanical properties of the building material are often also not achieved due to the fact that the tension existing in the polymer cannot be eliminated can be.
Erfindungsgemäß kann das Reaktionsprodukt durch Erhitzen mit einem heißen Gas, wie heißer Luft, heißem Stickstoff bzw. Dampf, oder durch Erhitzen mit einer heißen Flüssigkeit, wie heißem Glycerin bzw. heißem Äthylenglykol, hitzebehandelt werden. Außer den obigen Mitteln ist das Erhitzen mit ultraroten Strahlen oder Mikrowellen ebenfalls annehmbar. Zwar ist die für die Hitzebehandlung erforderliche Zeitdauer je nach der Verfahrensweise des Erhitzens und der Größe des Reaktionsproduktes unterschiedlich, es ist jedoch im allgemeinen eine Hitzebehandlungsdauer von etwa 30 Minuten bis 4 Stunden innerhalb des oben angegebenen Temperaturbereiches ausreichend.According to the invention, the reaction product can be made hot by heating with a hot gas such as hot air Nitrogen or steam, or by heating with a hot liquid such as hot glycerin or hot Ethylene glycol, to be heat treated. In addition to the above means, there is heating with ultra-red rays or microwaves are also acceptable. Although the length of time required for the heat treatment depends on the method of heating and the size of the reaction product differ, but it is in the generally a heat treatment time of about 30 minutes to 4 hours within that specified above Temperature range is sufficient.
Die Tatsache, daß das Baustoffgrundmaterial und das Reaktionsprodukt der polymerisierbaren Substanz fest und integrierend miteinander verbunden sind, wurde durch eine an den erfindungsgemäßen Baustoffer durchgeführte Biegefestigkeitsprüfung nach dem in Japanese Industrial Standard (JIS) R 5201 — 1956 angegebenen Meßverfahren nachgewiesen. Dieses Prüfverfahren ist wie folgt: Es werden Stäbe mit einer Länge von 160 mm und einem Querschnitt von 40 mm: aus dem zu prüfenden Baumaterial als Probestücke für den Biegeversuch verwendet. Nach dem Lagern der Probestücke während eines Tages (24 Stunden an der Luft), während 3 Tage (24 Stunden an der Luft unc 48 Stunden in Wasser), während 7 Tage (24 Stunden ar der Luft und 6 Tage in Wasser) und während 28 Tage (24 Stunden an der Luft und 27 Tage in Wasser) wird dei Biegeversuch an 3 Probestücken für jedes Altei derselben durchgeführt. Der Biegeversuch wird ar jedem Probestück unmittelbar nach dem Herausneh men desselben aus Wasser in einer Biegefestigkeitsprüf maschine des Doppelarmtyps nach Michaelis vor genommen. Der Abstand zwischen den Auflagepunkter beträgt 100 mm. Es wird eine Belastung an die Mitte dei Seitenfläche des Probestückes angelegt, wobei die Belastung mit einer gleichmäßigen Geschwindigkei von 5 kg/Sekunde erhöht wird, um die Höchstbelastung zu ermitteln und daraus die Biegefestigkeit nach dei folgenden FormelThe fact that the building material base material and the reaction product of the polymerizable substance are firmly and integrally bonded to one another was verified by a flexural strength test carried out on the building material according to the invention according to the measuring method specified in Japanese Industrial Standard (JIS) R 5201-1956. This test method is as follows: It will mm rods with a length of 160 and a cross section of 40 mm: from the used construction material to be tested as the test pieces for the bending test. After storing the specimens for one day (24 hours in air), for 3 days (24 hours in air and 48 hours in water), for 7 days (24 hours in air and 6 days in water) and for 28 days Days (24 hours in the air and 27 days in water) the bending test is carried out on 3 test pieces for each old egg of the same. The bending test is carried out on each test piece immediately after it has been removed from water in a bending strength testing machine of the Michaelis double-arm type. The distance between the support points is 100 mm. A load is applied to the center of the side surface of the test piece, the load being increased at a constant rate of 5 kg / second in order to determine the maximum load and, from this, the flexural strength according to the following formula
b= w ■ 0,234 , b = w ■ 0.234,
wormworm
b = Biegefestigkeit (in kg/cm2) und w = Höchstbelastungen kg) b = flexural strength (in kg / cm 2 ) and w = maximum loads kg)
sind, zu errechnen, worauf dann die Ergebnisse auf ein< Dezimalstelle abgerundet werden. An den bei diese Biegefestigkeitsprüfung erhaltenen zwei Bruchstückei wird die Prüfung, ob sie einwandfrei sind, durchgeführt Dabei zeigte die Bruchfläche des Probestückes deutlich daß das Reaktionsprodukt an das Grundmateria integrierend gebunden war. Im Falle von Baustoffen welche nach einem dem erfindungsgemäßen Verfahrei ähnlichen Verfahren, bei welchem jedoch nicht dii speziellen Zusatzstoffe nach der Erfindung verwende wurden, hergestellt wurden, zeigte jedoch die Bruchflä ehe des Probestückes, daß das Reaktionsprodukt von Grundmaterial an der Bruchfläche merklich abblättern bzw. abbröckelte und sich trennte. So war in diesei Materialien die Bindung zwischen dem Grundmateria und dem Reaktionsprodukt sehr schwach, und sie ware! nicht ausreichend integrierend aneinandergebunden.are to be calculated, whereupon the results are rounded down to one <decimal place. To the at these Two fragments obtained in the flexural strength test are tested to determine whether they are faultless The fracture surface of the test piece clearly showed that the reaction product was attached to the base material integrating was bound. In the case of building materials which according to a method according to the invention similar method, in which, however, do not use the special additives according to the invention , however, the fracture surface of the specimen showed that the reaction product of Base material on the fracture surface noticeably flaked or crumbled off and separated. It was like that in this egg Materials, the bond between the basic material and the reaction product would be very weak, and it would be! not sufficiently integrating.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiel näher erläutertThe invention is explained in more detail with reference to the following example
Es wurden durch inniges Vermischen von 20,8 k Zement, 41,6 kg feinem Zuschlagstoff und 13,52 k Wasser, Gießen der Mischung in 12 Formen mit eine Dicke von 40 mm, einer Breite von 145 mm und eine Länge von 297 mm, 24 Stunden langes Härten de Mischung zum Vorhärten derselben zur erwünschte Form und Entfernen der Gießlinge von den Formen di in der Tabelle 1 angegebenen Grundmaterialien herge stelltBy intimately mixing 20.8 k cement, 41.6 kg fine aggregate and 13.52 k Water, pouring the mixture into 12 molds with a thickness of 40 mm, a width of 145 mm and one Length of 297 mm, curing the mixture for 24 hours to pre-cure the same to the desired one Forming and removing the castings from the molds in the base materials given in Table 1 represents
Die so erhaltenen Grundmaterialien wurden eine Verschleißprüfung unterworfen.The base materials thus obtained were subjected to a wear test.
Im in der Tabelle 1 angegebenen Versuch Nr. 1 wurde ein Polymerisationskatalysator der in der Tabelle 1 angegebenen Art mit einer in der Tabelle 1 angegebenen polymerisierbaren Substanz in den in der Tabelle 1 angegebenen Anteilen vermischt, und 6 Grundmaterialien von den nach der oben beschriebenen Verfahrensweise hergestellten 12 Grundmaterialien wurden mit dieser Mischung imprägniert, so daß die Grundmaterialien mit der polymerisierbaren Substanz der Mischung in den in der Tabelle 1 angegebenen Anteilen imprägniert wurden. Dann wurden die mit dieser Mischung imprägnierten Grundmaterialien in eine in der Tabelle 1 angegebene hochviskose Flüssigkeit eingetaucht und unter den in der Tabelle 1 angegebenen Bedingungen behandelt, wodurch Baustoffe nach der Erfindung erhalten wurden.The figure quoted in the Table 1 test no. 1, a polymerization catalyst of the type specified in Table 1 was blended with an amount shown in Table 1, polymerizable substance in the conditions shown in Table 1, proportions and prepared 6 base materials from those described according to the above procedure Twelve base materials were impregnated with this mixture so that the base materials were impregnated with the polymerizable substance of the mixture in the proportions shown in Table 1. Then, the base materials impregnated with this mixture were immersed in a highly viscous liquid shown in Table 1 and treated under the conditions shown in Table 1, whereby building materials according to the invention were obtained.
Im in der Tabelle 1 angegebenen Versuch Nr. 2 wurde ein Polymerisationskatalysator der in der Tabelle 1 angegebenen Art mit einer in der Tabelle 1 angegebenen polymerisierbaren Substanz in den in der Tabelle 1 angegebenen Anteilen vermischt, und die verbliebenen 6 Grundmaterialien wurden mit dieser Mischung imprägniert, so daß die Grundmaterialien mit der polymerisierbaren Substanz der Mischung in den in der Tabelle 1 angegebenen Anteilen imprägniert wurden. Daraufhin wurden die Grundmaterialien unmittelbar in ein Reaktionsgefäß eingebracht, und unter Einleiten vonIn test no. 2 given in table 1, a polymerization catalyst of the type shown in Table 1 with one shown in Table 1 polymerizable substance mixed in the proportions shown in Table 1, and the remaining 6 base materials were impregnated with this mixture, so that the base materials with the polymerizable substance of the mixture in the proportions shown in Table 1 were impregnated. Then the base materials were immediately placed in a reaction vessel, and while introducing
Stickstoff wurden die Grundmaierialien indirekt erhitzt, bis die Temperatur im Reaktionsgefäß die in der Tabelle 1 angegebene Reaktionstemperatur erreichte. Die Reaktionstemperatur wurde während des angegebenen Zeilraumes gehalten, wodurch Baustoffe, die mit denen nach der Erfindung zu vergleichen waren, erhalten wurden.Nitrogen, the Grundmaierialien were heated indirectly until the temperature in the reaction vessel specified in Table 1 reaction temperature reached. The reaction temperature was maintained during the specified period, as a result of which building materials which could be compared with those according to the invention were obtained.
Die bei diesen Materialien durch die Verschleißprüfung ermittelte Verschleißfestigkeit ist in der Tabelle 1 angegeben. Es wurde bei der Verschleißprüfung zur Messung der Verschleißfestigkeit der Grundmaterialien das Stabverfahren verwendet. Genauer gesagt wurde in jedem der Versuche Nr. 1 und 2 jedes der jeweiligen 6 Grundmaterialien an eine Verschleißfestigkeitsprüfvorrichtung bzw. einen Abnutzungsprüfer angebracht und 3 Stunden lang zur Messung des Betrages des Verschleißes bzw. der Abnutzung der Verschleißprüfung unterworfen. Das je cm verschlissene bzw. abgetragene Volumen in mm3, d. h., der Verschleißkoeffizient wurde bei jedem Grundmaterial ermittelt, und es wurde ein Durchschnittswert der Verschleißkoeffizienten jeweils der 6 Materialien errechnet. Wie es sich aus der Tabelle 1 ergibt, haben die Baustoffe nach der Erfindung (Versuch Nr. 1) eine bemerkenswert bessere Verschleißfestigkeit als die zum Vergleich hergestellten Baustoffe (Versuch Nr. 2).The wear resistance determined for these materials by the wear test is given in Table 1. The rod method was used in the wear test to measure the wear resistance of the base materials. More specifically, in each of Tests Nos. 1 and 2, each of the respective 6 base materials was attached to a wear resistance tester and a wear tester, respectively, and subjected to the wear test for 3 hours to measure the amount of wear and tear. The volume worn or ablated per cm in mm 3 , ie the wear coefficient was determined for each base material, and an average value of the wear coefficients was calculated for each of the 6 materials. As can be seen from Table 1, the building materials according to the invention (test no. 1) have a remarkably better wear resistance than the building materials produced for comparison (test no. 2).
*) Durchschnitt von 6 Proben*) Average of 6 samples
Es wurden durch inniges Vermischen von 35,0 kg Zement, 76,0 kg feinem Zuschlagstoff, 112,0 kg grobem Zuschlagstoff und 15,1 kg Wasser, Gießen der Mischung in zwölf rechtwinklig quaderförmige Formen mit einem Querschnitt von 100 cm2 und einer Länge von 40 cm, 24 Stunden langes Härtenlassen der Mischung zumThere were by intimately mixing 35.0 kg of cement, 76.0 kg of fine aggregate, 112.0 kg of coarse aggregate and 15.1 kg of water, pouring the mixture into twelve rectangular rectangular molds with a cross section of 100 cm 2 and a length of 40 cm, allowing the mixture to harden for 24 hours Vorhärten derselben zur erwünschten Form und Entfernen der Gießlinge von den Formen die in der Tabelle 2 angegebenen Grundmaterialien hergestellt Die so erhaltenen Grundmaterialien wurden einer Biegefestigkeitsprüfung unterworfen.Pre-curing them to the desired shape and removing the castings from the molds shown in FIG Table 2 prepared base materials The base materials thus obtained were subjected to a flexural strength test.
Im in der Tabelle 2 angegebenen Versuch Nr. 1 wurde ein Polymerisationskatalysator der in der Tabelle 2In Experiment No. 1 given in Table 2, a polymerization catalyst was used as shown in Table 2
angegebenen Art mit einer in der Tabelle 2 angegebenen polymerisierbaren Substanz vermischt, und 6 Grundmaterialien von den nach der oben beschriebenen Verfahrensweise hergestellten 12 Grundmaterialien wurden mit dieser Mischung imprägniert, so daß die Grundmaterialien mit der polymerisierbaren Substanz in den in der Tabelle 2 angegebenen Anteilen imprägniert wurden. Dann wurden die Grundmaterialien in eine hochviskose Flüssigkeit eingetaucht und unter den in der Tabelle 2 angegebenen Bedingungen behandelt, wodurch Baustoffe nach der Erfindung erhalten wurden.specified type mixed with a specified in Table 2 polymerizable substance, and 6 base materials from the 12 base materials produced according to the procedure described above were impregnated with this mixture so that the base materials with the polymerizable substance were impregnated in the proportions given in Table 2. Then there were the basic materials immersed in a highly viscous liquid and under the conditions given in Table 2 treated, whereby building materials according to the invention were obtained.
Im in der Tabelle 2 angegebenen Versuch Nr. 2 wurde ein Polymerisationskatalysator der dort angegebenen Art mit einer in der Tabelle 2 angegebenen polymerisierbaren Substanz in den in der Tabelle 2 angegebenen Anteilen vermischt, und die verbliebenen 6 Grundmaterialien wurden mit dieser Mischung imprägniert, so daß die Grundmaterialien mit der polymerisierbaren Substanz der Mischung in den in de Tabelle 2 angegebenen Anteilen imprägniert wurden. Daraufhin wurden die Grundmaterialien unmittelbar in ein Reaktionsgefäß eingebracht, und unter Einleiten von Stickstoff in das Reaktionsgefäß wurden die Grundmaterialien durch ein durch einen an das Gefäß angebrachten Heizmantel fließendes Heizmedium indirekt erhitzt, bis die Temperatur im Gefäß die in der Tabelle 2 angegebene Reaktionstemperatur erreichte. Die Reaktionstemperatur wurde während des angegebenen Zeitraumes gehalten, wodurch Baustoffe, die mit den nach der Erfindung hergestellten Baustoffen zu vergleichen waren, erhalten wurden.In experiment no. 2 given in Table 2, a polymerization catalyst of the type given there was used Kind with a polymerizable substance indicated in Table 2 in those indicated in Table 2 Proportions mixed, and the remaining 6 base materials were impregnated with this mixture, so that the base materials with the polymerizable substance of the mixture in those given in de Table 2 Proportions have been impregnated. The base materials were then immediately placed in a reaction vessel and while bubbling nitrogen into the reaction vessel, the base materials were passed through Heating medium flowing through a heating jacket attached to the vessel is indirectly heated until the temperature is reached reached the reaction temperature given in Table 2 in the vessel. The reaction temperature was held during the specified period, whereby building materials that are with the after Invention manufactured building materials were to be compared, were obtained.
Die gemessenen Werte der Biegefestigkeit, welche durch die Biegeprüfung erhalten wurden, sind in der Tabelle 2 zusammengestellt. Die Messung der Biegefestigkeit der Baustoffe wurde nach dem in Japanese Industrial Standards (JIS) A 1106-1964 angegebenen Verfahren durchgeführt, und es wurde jeweils der Durchschnitt der Biegefestigkeiten von 6 Materialien errechnet. Dieses Prüfverfahren ist kurz wie folgt: Das Probestück aus dem zu prüfenden Baumaterial wird unmittelbar nach dem Härtungszeitraum geprüft. Wenn irgendeine Lücke zwischen der Oberfläche des Probestückes und der Belastungsvorrichtung festgestellt wird, wird die unebene Oberfläche zur Erreichung einer guten Berührung glattgeschliffen oder mit einer Kappe versehen. Die verwendete Prüfvorrichtung muß das Anlegen einer Drittelpunktbelastung vertikal und gleichmäßig ohne Exzentrizität sicherstellen. Ferner muß beim Anordnen des Probestückes eine Stabilität mit ausreichender Steifheit vorliegen. Die Seiten des in einer Form gegossenen Probestückes werden als obere und untere Oberflächen verwendet. Das Probestück wird in der Mitte der Breite der Stützen bzw. Auflagen angeordnet, und die obere Druckanwendungsvorrich tung wird mit dem Probestück an Drittelpunkten der Stützweite bzw. Spannweite in Berührung gebracht. Die Stützweite ist das 3fache der Höhe des Probestückes. Die Belastung wird gleichmäßig unter Vermeidung von Stoßen angelegt. Die Geschwindigkeit des Anlegens der Belastung ist 8 bis 10 kg/cm2 je Minute auf der Grundlage der Erhöhung der Randbeanspruchung. Die Weite bzw. Höhe der Bruchquerschnitte wird auf 0,25 mm angenähert an nicht weniger als 3 Stellen gemessen, und es wird jeweils der Durchschnittswert genommen. Wenn das Probestück innerhalb des mittleren Drittels der Stützweite an der Zugseite bricht, errechnet sich die Biegefestigkeit nach der folgenden FormelThe measured values of the flexural strength, which were obtained by the flexural test, are compiled in Table 2. The measurement of the flexural strength of the building materials was carried out according to the method specified in Japanese Industrial Standards (JIS) A 1106-1964, and the flexural strengths of each of 6 materials were averaged. This test procedure is briefly as follows: The test piece made from the building material to be tested is tested immediately after the curing period. If any void is found between the surface of the specimen and the loading device, the uneven surface is sanded or capped to make a good contact. The test equipment used must ensure that a third point load is applied vertically and evenly without eccentricity. Further, when placing the test piece, there must be stability with sufficient rigidity. The sides of the specimen cast in a mold are used as the top and bottom surfaces. The specimen is placed in the middle of the width of the supports and the upper pressure application device is brought into contact with the specimen at one-thirds of the span. The span is 3 times the height of the specimen. The load is applied evenly while avoiding bumps. The speed of application of the load is 8 to 10 kg / cm 2 per minute based on the increase in the edge stress. The width or height of the fracture cross-sections is measured to an approximate 0.25 mm in not less than 3 places, and the average value is taken in each case. If the specimen breaks within the middle third of the span on the tensile side, the flexural strength is calculated using the following formula
Pl hcf'Pl hcf '
K)(XJ.K) (XJ.
worinwherein
Ofr
P Offr
P.
= Biegefestigkeit (in kg/cm2),
= von der Prüfmaschine angezeigte Höchstbelastungen
t),
= Stützweite (in cm),= Flexural strength (in kg / cm 2 ),
= maximum loads indicated by the testing machine t),
= Span (in cm),
= Breite des Bruchquerschnittes (in cm) und
= Höhe des Bruchquerschnittes (in cm)= Width of the fracture cross-section (in cm) and
= Height of the fracture cross-section (in cm)
sind. Wenn der Bruch außerhalb des mittleren Drittels der Stützweite erfolgt und der Abstand zwischen dem Schnittpunkt der Mittellinie und der Bruchlinie innerhalb 5% der Stützweite ist, errechnet sich die Biegefestigkeit nach der folgenden Formelare. If the break is outside the middle third the span takes place and the distance between the intersection of the center line and the break line within 5% of the span, the flexural strength is calculated using the following formula
hd2 hd 2
,-" ■ 1000., - "■ 1000.
wonnwonn
a = Mittel der Abstände zwischen dem Bruchquerschnitt und der nächsten Außenstütze, gemessen
an 4 Stellen an der Zugseite der Stützweite in der Richtung der Stützweite (in cm), und
die übrigen Zeichen die oben angegebene Bedeutung haben.a = mean of the distances between the fracture cross-section and the next outer column, measured at 4 points on the tension side of the support span in the direction of the support span (in cm), and
the other characters have the meaning given above.
Wenn der Bruch außerhalb des mittleren Drittels erfolgt und der Abstand zwischen der Belastungsstelle und dem Bruch mehr als 5% der Stützweite ist, wird der Versuch als gescheitert betrachtet. Wie es sich aus der Tabelle 2 ergibt, haben die Baustoffe nach der Erfindung (Versuch Nr. 1) eine bemerksnswert bessere Biegefestigkeit als die zum Vergleich hergestellten Baustoffe (Versuch Nr. 2).If the break occurs outside the middle third and the distance between the stress point and the If the break is more than 5% of the span, the attempt will be made considered a failure. As can be seen from Table 2, the building materials according to the invention (experiment No. 1) has a remarkably better flexural strength than the building materials produced for comparison (experiment no. 2).
Versuch Nr.
1Attempt no.
1
2 (Vergleich)2 (comparison)
Grundmaterial
Zusammensetzung
GrößeBase material
composition
size
Polymerisierbare Substanz
ZusammensetzungPolymerizable substance
composition
Gewichtsprozent, bezogen auf das Grundmaterial
Reaktionsverlust in %Percentage by weight, based on the base material
Reaction loss in%
Betonconcrete
Querschnitt: 100 cm2 Cross section: 100 cm 2
Länge: 40 cmLength: 40 cm
70% Styrol
30% Acrylnitril
6,65
1.670% styrene
30% acrylonitrile
6.65
1.6
Betonconcrete
Querschnitt: 100 cm2 Cross section: 100 cm 2
Länge: 40 cmLength: 40 cm
70% Styrol
30% Acrylnitril
6,68
56,270% styrene
30% acrylonitrile
6.68
56.2
Fortsetzungcontinuation
1Attempt no.
1
Zusammensetzung
Gewichtsprozent, bezogen auf die polymerisierbare
SubstanzPolymerization catalyst
composition
Percentage by weight, based on the polymerizable
substance
2,0Lauroyl peroxide
2.0
2,0Lauroyl peroxide
2.0
Zusammensetzung
Temperatur (in "C)
Viskosität (in Poise)Highly viscous liquid
composition
Temperature (in "C)
Viscosity (in poise)
50
1,8Glycerin
50
1.8
Reaktionstemperatur (in 0C)
Reaktionsdauer (in Stunden)Treatment conditions
Reaction temperature (in 0 C)
Reaction time (in hours)
2450
24
2450
24
*) Durchschnitt von 6 Proben*) Average of 6 samples
Es wurden die in der Tabelle 3 angegebenen Grundmaterialien in der folgenden Weise vorgegossen und behandelt. Es wurden 2 Grundmaterialien für jeden der Versuche Nr. 1 und 5 hergestellt Diese Grundmaterialien wurden durch inniges Vermischen von 520 g Zement, 1040 g Normensand und 338 g Wasser, Gießen der Mischung in zwei Formen mit einem Querschnitt von 16 cm2 und einer Länge von 16 cm unter Erzielung von insgesamt 4 Gießlingen der in der Tabelle 3 für die Versuche Nr. 1 und 5 angegebenen Größe und Entfernen der gehärteten Gießlinge von den Formen nach 24 Stunden hergestellt.The base materials shown in Table 3 were precast and treated in the following manner. 2 base materials were prepared for each of the tests No. 1 and 5. These base materials were prepared by intimately mixing 520 g of cement, 1040 g of standard sand and 338 g of water, pouring the mixture into two molds with a cross section of 16 cm 2 and a length of 16 cm to achieve a total of 4 castings of the size given in Table 3 for tests No. 1 and 5 and removal of the hardened castings from the molds after 24 hours.
In ähnlicher Weise wurden 2 Grundmaterialien für jeden der Versuche Nr. 2 und 6 hergestellt Diese Grundmaterialien wurden durch inniges Vermischen von 1000 g Gips und 500 g Wasser, Gießen der Mischung in zwei Formen mit einem Querschnitt von 16 cm2 und einer Länge von 16 cm unter Erzielung von insgesamt 4 Gießlingen der für die Versuche Nr. 2 und 6 angegebenen Größe und Entfernen der gehärteten Gießlinge von den Formen nach 24 Stunden hergestellt.Similarly, 2 base materials were prepared for each of Runs Nos. 2 and 6. These base materials were prepared by intimately mixing 1000 g of plaster of paris and 500 g of water, pouring the mixture into two molds 16 cm 2 in cross section and 16 cm in length produced with a total of 4 castings of the size specified for tests no. 2 and 6 and removal of the hardened castings from the molds after 24 hours.
Es wurden auch 2 Grundmaterialien für jeden der Versuche Nr. 3,4,7 und 8 hergestellt. Diese Grundmaterialien wurden durch inniges Vermischen von 7,0 kg Zement, 15 kg Flußsand und 22,4 kg auf Teilchengrößen von weniger als 20 mm zerkleinertem Kalkstein, Gießen der Mischung in zwei rechtwinklig quaderförmige Formen mit einem Querschnitt von 100 cm2 und einer Länge von 40 cm und zwei zylindrische Formen mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Länge von 20 cm unter Erzielung von insgesamt 8 Gießlingen der für die Versuche Nr. 3, 7, 4 und 8 in der Tabelle 3 angegebenen Größe und Entfernen der gehärteten Gießlinge von den Formen nach 24 Stunden hergestellt.Two base materials were also made for each of Run Nos. 3, 4, 7, and 8. These base materials were made by intimately mixing 7.0 kg of cement, 15 kg of river sand and 22.4 kg of limestone crushed to a particle size of less than 20 mm, pouring the mixture into two rectangular parallelepiped-shaped molds with a cross-section of 100 cm 2 and a length of 40 cm and two cylindrical molds with a diameter of 10 cm and a length of 20 cm to achieve a total of 8 castings of the size specified for tests No. 3, 7, 4 and 8 in Table 3 and removal of the hardened castings from the Molds made after 24 hours.
In den Versuchen Nr. 1,2,3 und 4 von den Versuchen Nr. 1 bis 8 wurden die in der Tabelle 3 angegebenen Polymerisationskatalysatoren mit den in der Tabelle 3 angegebenen polymerisierbaren Substanzen in den angegebenen Anteilen vermischt, und die betreffenden Sätze von Grundmaterialien wurden mit den Mischungen in den angegebenen Anteilen imprägniert Dann wurden die Grundmaterialien jeweils in einen Polypropylenfilm eingewickelt, und die polymerisierbare Substanz, mit welcher sie imprägniert waren, wurde unter den in der Tabelle 3 angegebenen Reaktionsbedingungen umgesetzt Je eines der für jeden der Versuche Nr. 1, 2,3 und 4 hergestellten 2 Grundmaterialien wurde unter den in der Tabelle 3 angegebenen Behandlungsbedingungen behandelt wodurch Baustoffe nach der Erfindung erhalten wurden, welche zur Messung der mechanischen Festigkeit verwendet wurden, während jeweils das verbliebene von den 2 Grundmaterialien für jeden der Versuche Nr. 1, 2, 3 und 4 zur Messung des Polymerisationsverhältnisses verwendet wurde.In experiments No. 1, 2, 3 and 4 of the experiments Nos. 1 to 8 were the polymerization catalysts shown in Table 3 with those in Table 3 specified polymerizable substances mixed in the specified proportions, and the relevant Sets of base materials were then impregnated with the mixtures in the indicated proportions the base materials were each wrapped in a polypropylene film, and the polymerizable substance, with which they were impregnated, under the reaction conditions given in Table 3 implemented one of the for each of the experiments no. 1, 2, 3 and 4, 2 base materials were prepared under the treatment conditions shown in Table 3 treated whereby building materials according to the invention were obtained, which for measuring the mechanical strength were used, while the remaining of the 2 base materials for each each of Experiment Nos. 1, 2, 3 and 4 was used to measure the polymerization ratio.
In den Versuchen Nr. 5,6, 7 und 8 wurden die in der Tabelle 3 angegebenen Polymerisationskatalysatoren mit den in der Tabelle 3 angegebenen polymerisierbaren Substanzen in den in der Tabelle 3 angegebenen Anteilen vermischt, und die betreffenden Sätze von Grundmaterialien wurden mit den Mischungen in den in der Tabelle 3 angegebenen Anteilen imprägniert. Dann wurden die polymerisierbaren Substanzen, mit welchen diese Grundmaterialien imprägniert waren, unter den in der Tabelle 3 angegebenen Reaktionsbedingungen umgesetzt wodurch Baustoffe, die mit den Baustoffen nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Versuche Nr. 1, 2, 3 und 4 zu vergleichen waren, erhalten wurden. Je einer der für jeden der Versuche Nr 5,6, 7 und 8 hergestellten zwei Baustoffe wurde zur Messung der mechanischen Festigkeit verwendet, während jeweils das verbliebene von den 2 Materialien für jeden der Versuche Nr. 5,6,7 und 8 zur Messung des Polymerisationsverhältnisses verwendet wurde.In experiments Nos. 5, 6, 7 and 8, the polymerization catalysts shown in Table 3 were used with the polymerizable substances indicated in Table 3 in those indicated in Table 3 Proportions mixed, and the respective sets of base materials were mixed with the mixtures in the in the proportions given in Table 3. Then the polymerizable substances with which these base materials were impregnated under the reaction conditions given in Table 3 implemented thereby building materials with the building materials according to a preferred embodiment of the invention of Trials Nos. 1, 2, 3 and 4 were to be compared. One of the for each of the attempts No. 5,6, 7 and 8 manufactured two building materials was used for Measurement of mechanical strength used while each remaining of the 2 materials for each of the experiments Nos. 5,6,7 and 8 for measuring the Polymerization ratio was used.
Die Druckfestigkeit und Biegefestigkeit wurden bei den Baustoffen der Versuche Nr. 1,2,5 und 6 nach dem in JIS R 5201-1956 angegebenen, oben näher erläuterten Verfahren gemessen. Die Biegefestigkeit wurde bei den Baustoffen der Versuche Nr. 3 und 7 nach dem in JIS A 1106-1964 angegebenen, im Beispiel 2 näher erläuterten Verfahren gemessen, während die Druckfestigkeit bei den Baustoffen der Versuche Nr. 4 und 8 nach dem in JISA 1108-1963 angegebenen Verfahren gemessen wurde. Dieses letztere Prüfverfahren ist kurz wie folgt: Das Probestück aus dem zu prüfenden Baumaterial wird unmittelbar nach dem Härtungs2:eitraum geprüft. Der Durchmesser des Probestückes wird auf 0,25 mm angenähert durch Bildung des Mittels von zwei in rechten Winkeln zueinander etwa in der Mitte der Höhe des Probestückes gemessenen Durchmessern ermittelt. Einer der Lagerblöcke der Prüfmaschine hat eine sphärische Auflagefläche. Die Lag'erblöcke der Prüfma-The compressive strength and flexural strength were in the building materials of tests No. 1, 2, 5 and 6 after methods specified in JIS R 5201-1956 detailed above. The flexural strength was at the Building materials of tests no. 3 and 7 according to that specified in JIS A 1106-1964 and explained in more detail in example 2 Method measured while the compressive strength of the building materials of tests 4 and 8 according to the in JISA 1108-1963 method specified would. Briefly, this latter test procedure is as follows: The test piece of the building material to be tested is made immediately after the hardening period tested. The diameter of the specimen is made 0.25 mm approximated by forming the mean of two at right angles to each other approximately in the middle of the height of the test piece measured diameters are determined. One of the test machine's bearing blocks has a spherical contact surface. The bearing blocks of the test
609 637/143609 637/143
schine und die Endflächen des Probestückes sollen einander unmittelbar ohne Puffermaterial dazwischen berühren. Die Belastung wird gleichmäßig und stoßfrei angelegt Die Geschwindigkeit des Anlegens der Belastung beträgt in der Regel 2 bis 3 kg/cm2 je Sekunde. Es wird die beim Versagen des Probestückes von der Prüfmaschine angezeigte Höchstbelastung abgelesen. Die Druckfestigkeit des Probestückes wird durch Dividieren der Höchstbelastung durch den Querschnitt des Probestückes erhalten.The machine and the end faces of the specimen should be in direct contact with each other with no buffer material in between. The load is applied evenly and without jolts. The speed at which the load is applied is generally 2 to 3 kg / cm 2 per second. The maximum load indicated by the testing machine when the test piece fails is read off. The compressive strength of the test piece is obtained by dividing the maximum load by the cross section of the test piece.
Jeder der in der obigen Weise hergestellten Baustoffe wurde zu Pulvern zerkleinert, welche dann in Methyläthylketon gelöst wurden, um die Polymerkomponente zu extrahieren. Daraufhin wurde zum Auszug Methylalkohol zugegeben, um den Polymerbestandteil zu fällen. Nach dem Abfiltrieren des Polymerbestandteiles mit Hilfe eines Glasfilters wurde der Polymerbestandteil 2 Tage lang unter einem Vakuum von unterhalb 10 mmAny of the building materials made in the above manner was crushed to powders, which are then dissolved in methyl ethyl ketone were dissolved to extract the polymer component. Thereupon the extract became methyl alcohol added to precipitate the polymer component. After filtering off the polymer component with With the aid of a glass filter, the polymer component was subjected to a vacuum of less than 10 mm for 2 days
Hg bei 600C getrocknet, und es wurde das Gewicht des Polymerbestandteiles gemessea Es wurde das prozentuale Gewicht des Polymers, bezogen auf das Gewicht der polymerisierbaren Substanz, mit welcher das Grundmaterial imprägniert wurde, errechnet, wodurch das in der Tabelle 3 angegebene Polymerisationsverhältnis erhalten wurde. Ferner wurde die Depolymerisationstemperatur des so erzeugten Polymers in einer Stickstoffatmosphäre mittels eines Metallthermometers bzw. Differentialthermometers gemessea Auch die Depolymerisationstemperatur ist in der Tabelle 3 angegeben.Hg dried at 60 0 C, and it was the weight of the polymer component gemessea was the weight percent of the polymer, based on the weight of the polymerizable substance with which the base material was impregnated calculated, whereby the polymerization ratio specified in Table 3 was obtained . Furthermore, the depolymerization temperature of the polymer produced in this way was measured in a nitrogen atmosphere by means of a metal thermometer or differential thermometer. The depolymerization temperature is also given in Table 3.
Es ergibt sich aus der Tabelle 3, daß die Baustoffe nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Versuche Nr. 1, 2, 3 und 4 eine bemerkenswert bessere mechanische Festigkeit als die Baustoffe der Versuche Nr. 5, 6, 7 und 8, welche zum Vergleich hergestellt wurden, haben.It can be seen from Table 3 that the building materials according to a preferred embodiment of the invention of tests No. 1, 2, 3 and 4 have a remarkably better mechanical strength than the building materials of Trials Nos. 5, 6, 7 and 8 made for comparison.
*) Das Polymerisationsverhältnis wurde gesondert gemessen. **) Die Depolymerisationstemperatur wurde mittels eines Metallthermometers bzw. Differentialthermometers gemessen.*) The polymerization ratio was measured separately. **) The depolymerization temperature was measured using a metal thermometer or differential thermometer.
Fortsetzungcontinuation
Versuch Nr.
5 (Vergleich)Attempt no.
5 (comparison)
6 (Vergleich) 7 (Vergleich) .6 (comparison) 7 (comparison).
8 (Vergleich)8 (comparison)
Polymerisierbare Substanz
ZusammensetzungPolymerizable substance
composition
70% Styrol 70% Styrol Methacrylsäure- Methacrylsäure-70% styrene 70% styrene methacrylic acid methacrylic acid
30% Acrylnitril 30% Acrylnitril methylester bzw. methylester bzw.30% acrylonitrile 30% acrylonitrile methyl ester or methyl ester or
Methylmethacrylat MethylmethacrylatMethyl methacrylate methyl methacrylate
Gewichtsprozent, bezogen auf 143
das GrundmaterialWeight percent based on 143
the basic material
Polymerisationskatalysator
Zusammensetzung
Gewichtsprozent bezogen auf
die polymerisierbare SubstanzPolymerization catalyst
composition
Weight percent based on
the polymerizable substance
Reaktionsbedingungen
Atmosphäre
Temperatur (in 0C)
Dauer (in Stunden)
Polymerisationsverhältnis·)Reaction conditions
the atmosphere
Temperature (in 0 C)
Duration (in hours)
Polymerisation ratio)
H itzebehandlungsbedingungen
Heizmedium
Temperatur (in "C)
Dauer (in Stunden)
Depolymerisationstemperatur
(in -C)")Heat treatment conditions
Heating medium
Temperature (in "C)
Duration (in hours)
Depolymerization temperature
(in -C) ")
Mechanische Eigenschaften
Druckfestigkeit (in kg/cm2)
Biegefestigkeit (in kg/cm2)Mechanical properties
Compressive strength (in kg / cm 2 )
Flexural strength (in kg / cm 2 )
27,4 5,727.4 5.7
1290
2241290
224
610 120 135610 120 135
5.75.7
60
6
93,9Glycerin
60
6th
93.9
60
6
92,4Glycerin
60
6th
92.4
80
5
763Glycerin
80
5
763
130
5
94,6Glycerin
130
5
94.6
150
4
315Glycerin
150
4th
315
620620
*) Das Polymerisationsverhältnis wurde gesondert gemessen.
·*) Die Depolymerisationstemperatur wurde mittels eines Metallthermometers bzw. Differentialthermometers gemessen.*) The polymerization ratio was measured separately.
· *) The depolymerization temperature was measured using a metal thermometer or differential thermometer.
Es wurden die in der Tabelle 4 angegebenen Grundmaterialien in der folgenden Weise vorgegossen und behandelt Es wurden 2 Grundmaterialien für jeden der Versuche Nr. 1 und 2 hergestellt Diese Grundmaterialien wurden durch inniges Vermischen von 20,4 kg Zement, 41,6 kg Normensand und 13,5 kg Wasser, Gießen der Mischung in 4 Formen mit einer Dicke von 2 cm, einer Breite von 20 cm und einer Länge von 100 cm unter Erzielung von insgesamt 4 Gießlingen der in der Tabelle 4 angegebenen Größe, 24 Stunden langes Stehenlassen der Gießlinge, 6 Stunden langes Härten der Gießlinge mit Dampf bei 65° C und Entfernen der Gießlinge von den Formen hergestelltThe base materials shown in Table 4 were precast in the following manner and treated. Two base materials were prepared for each of Trials Nos. 1 and 2. These base materials were by intimately mixing 20.4 kg cement, 41.6 kg standard sand and 13.5 kg water, Pour the mixture into 4 molds with a thickness of 2 cm, a width of 20 cm and a length of 100 cm with a total of 4 castings of the size given in Table 4, allowing the castings to stand for 24 hours, curing for 6 hours the castings are made with steam at 65 ° C and remove the castings from the molds
In den Versuchen Nr. 1 und 2 wurde der in der Tabelle 4 angegebene Polymerisationskatalysator mit einer polymerisierbaren Substanz in den in der Tabelle 4 angegebenen Anteilen vermischt, und die Grundmaterialien wurden mit der Mischung in den angegebenen Anteilen imprägniert. Dann wurden die Grundmaterialien jeweils in einen Polypropylenfilm eingewickelt und die polymerisierbare Substanz, mit welcher die Materialien imprägniert waren, wurde unter den in der Tabelle 4 angegebenen Bedingungen umgesetzt Zwei der 4 Grundmaterialien wurden dann einer Hitzebehandlung unter den in der Tabelle 4 angegebenen Bedingungen unterworfen, wodurch erfindungsgemäße Baustoffe erhalten wurden. Eines dieser 2 Grundmaterialien wurde zur Messung des Polymerisationsverhältnisses verwendet, während das andere zur Messung der mechanischen Festigkeit verwendet wurde. Die Versuchsergebnisse bei diesen zwei Baustoffen nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind im Versuch Nr. 1 der Tabelle 4 angegeben.In experiments No. 1 and 2, the polymerization catalyst given in Table 4 was also used a polymerizable substance in the proportions shown in Table 4, and the base materials were impregnated with the mixture in the indicated proportions. Then there were the basic materials each wrapped in a polypropylene film and the polymerizable substance with which the materials were impregnated, two of the were implemented under the conditions given in Table 4 4 base materials were then subjected to a heat treatment under the conditions shown in Table 4 subjected, whereby building materials according to the invention were obtained. One of these 2 basic materials was used to measure the polymerization ratio, while the other was used to measure the mechanical strength was used. The test results for these two building materials after one Preferred embodiments of the invention are given in Experiment No. 1 in Table 4.
Andererseits wurden die verbliebenen 2 Grundmaterialien keiner Hitzebehandlung unterworfen, und es wurde die mechanische Festigkeit bzw. das Polymerisationsverhältnis dieser zwei Baustoffe gemessen. Die Versuchsergebnisse bei diesen 2 Materialien sind im Versuch Nr. 2 der Tabelle 4 zum Vergleich mit den Baustoffen nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angegeben. Das Polymerisationsverhältnis und die Depolymerisationstemperatur wurden in ähnlicher Weise wie im Beispiel 3 gemessen.On the other hand, the remaining 2 base materials were not subjected to any heat treatment, and it the mechanical strength or the polymerization ratio of these two building materials was measured. the Test results for these 2 materials are in test no. 2 of Table 4 for comparison with the Building materials specified according to a preferred embodiment of the invention. The polymerization ratio and the depolymerization temperature were measured in a manner similar to Example 3.
Es wurde eine Reißschiene an die konkav verformte obere bzw. untere Oberfläche (20 cm breit und 100 cm lang) der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Baustoffe angebracht und das Spiel in mm zwischen der Reißschiene und der gekrümmten Oberfläche der Baustoffe für die sogenannte Verwerfungsverformung gemessen.A tear bar was attached to the concavely deformed upper or lower surface (20 cm wide and 100 cm long) of the building materials produced in the manner described above and the play in mm between the Tear bar and the curved surface of the building materials for the so-called warping deformation measured.
Es ergibt sich aus den Versuchsergebnissen der Tabelle 4, daß die Baustoffe nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung des Versuches Nr. 1 ganz frei von jeglichem Werfen sind.It follows from the test results in Table 4 that the building materials according to a preferred Embodiment of the invention of experiment no. 1 are completely free from any throwing.
JlJl
1Attempt no.
1
*) Das Polymerisationsverhältnis wurde gesondert gemessen.*) The polymerization ratio was measured separately.
*·) Die Depolymerisationstemperatur wurde mittels eines Metallthermometers bzw. Differentialthermometers gemessen. **) Es wurde keine Hitzebehandlung durchgeführt.* ·) The depolymerization temperature was measured using a metal thermometer or differential thermometer. **) No heat treatment was carried out.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (8)
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|---|---|---|---|
| JP1932870A JPS4936811B1 (en) | 1970-03-09 | 1970-03-09 | |
| JP1932870 | 1970-03-09 | ||
| JP2595270 | 1970-03-30 | ||
| JP2595270A JPS5035931B1 (en) | 1970-03-30 | 1970-03-30 | |
| JP5073170A JPS5033502B1 (en) | 1970-06-13 | 1970-06-13 | |
| JP5073170 | 1970-06-13 | ||
| JP6012770A JPS4915936B1 (en) | 1970-07-10 | 1970-07-10 | |
| JP6012770 | 1970-07-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2111149A1 DE2111149A1 (en) | 1971-09-30 |
| DE2111149B2 DE2111149B2 (en) | 1976-01-29 |
| DE2111149C3 true DE2111149C3 (en) | 1976-09-09 |
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