DE2226943A1 - Abbindeverzoegerer fuer gips - Google Patents

Description

K 2124 FF-Dr.P.-is 31. Mai 1972

Besehreibung
zur Anmeldung der

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent

betreffend
Abbindeverzögerer für Gips

Die Erfindung betrifft ein Mittel, das dazu dient, das Versteifen von Gips zu verzögern, insbesondere auch die Versteifungszeit, das heißt die Zeitspanne zwischen dem Versteifungsbeginn und dem Versteifungsende zu verlängern.

In der Bautechnik wird bekanntlich gebrannter Gips verwendet, der aus als Mineral vorkommendem Gipsgestein gewonnen wird, indem das in dem Gipsgestein enthaltene Kristallwasser durch Erhitzen teilweise oder vollständig ausgetrieben wird. Je nach der Art und Weise, in der das Erhitzen vorgenommen wird, erhält man unterschiedliche

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Gipssorten, denen allen jedoch geraeinsam ist, daß sie, als feingemahlenes Pulver und mit Wasser angerührt, eine allmählich erstarrende Masse geben, die einen festen Zusammenhalt hat. Das Erstarren und das Entstehen des festen Zusammenhaltes beruhen dabei zu einem wesentlichen Teil auf einer Aufnahme von Wasser, das als Kristallwasser gebunden wird. Die gebrannten Gipse werden im folgenden einfach als Gipse bezeichnet.

In der Praxis spielt der zeitliche Ablauf der Erstarrung der Gipse eine Rolle. Die Zeit, die vom Einrühren des Gipses in Wasser bis zum Erstarrungsbeginn vergeht, kann zum Anrühren des Gipspulvers mit Wasser, zum Transport der angerührten Gipsmasse an den Verarbeitungsort und zum Anbringen des Gipses an die Verwendungsstelle, zum Beispiel durch Gießen, Auftragen mit der Kelle oder Spritzen benutzt werden. Das weitere Verarbeiten des an seine Verwendungsstelle gebrachten Gipses, insbesondere das Glätten, Abreiben und Pilzen eines aufgebrachten Gipsputzes, geschieht jedoch hauptsächlich in der Zeit zwischen dem Erstarrungsbeginn und dem Erstarrungsende des Gipses. Wegen der großen praktischen Bedeutung des Erstarrungsverlaufes des Gipses hat man Verfahren für die Bestimmung des Erstarrungsbeginns und -endes von Gipsen ausgearbeitet.

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Die im Vorliegenden beschriebenen Prüfungsergebnisse sind stets nach dem Verfahren ermittelt worden, das in einer Veröffentlichung in der Zeitschrift "Die Bauwirtschaft" Band 14 (I960), Heft 43 auf den Seiten 1004 bis 1006 beschrieben ist. Die Veröffentlichung betrifft einen Entwurf für DIN 1168 Blatt 3 der "Deutschen Normen". Die darin beschriebene Prüfungsmethode besteht im wesentlichen darin, daß ein Gemisch aus 100 g des zu prüfenden Gipses mit 100 g Sand feiner Körnung und 200 g Sand grober Körnung in eine, wie nachstehend angegeben, zuvor bestimmte Menge Wasser im Verlauf einer Minute eingestreut, danach die Mischung 2 Minuten stehengelassen und dann 1 Minute mit einem Löffel kräftig durchgerührt wird. Man füllt dann den Mörtelbrei in Hartgummiringe von etwa 40 mm Höhe, setzt auf die Oberfläche des Mörtelbreis eine Nadel von 12 g Gewicht, die einen Durchmesser von 8 mm hat und in eine Nadelspitze von 1 mm Durchmesser konisch ausläuft, und bestimmt die Eindringtiefe der Nadel. Ais Versteifungsbeginn wird die Zeit angegeben, die vom Beginn des Einstreuens der Gips-Sand-Mischung in das Wasser bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wo eine aufgesetzte Nadel den Kuchen nicht mehr ganz durchdringt.. Als Versteifungsende gilt die Zeit, die von dem Einstreuen an verstrichen ist, bis eine auf den

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Mörtel aufgesetzte Nadel nicht mehr eindringt. Die zum Anrühren zu benutzende Menge Wasser soll so groß sein, daß ein auf den in den Gummiring gefüllten Mörtelbrei
gesetzter -Kolben von 37 g Gewicht und 18 mm Durchmesser nach 10 Sekunden etwa 18 mm (15 bis 21 mm) tief eingedrungen ist.

Es ist bekannt, daß es Substanzen gibt, die das Erstarren von.Gips, und zwar sowohl dessen Beginn als auch seine Dauer verzögern. Sie finden in der Praxis vielfach Anwendung. Darunter befinden sich beispielsweise wasserlösliche Salze von Phosphorsäuren und Borsäuren, insbesondere der polymeren Formen beider Säuren, und zahlreicher organischer Säuren, wie der Essigsäure, der Nitriloessigsäure, der Citronensäure und der Weinsäure. Die Wirksamkeit der Substanzen ist verschieden. In der vorliegenden Anmeldung werden als Erstarrungsverzögerer solche Substanzen in
Betracht gezogen, die in einer Menge von 0,1 Gew.%
Gipsen zugegeben, deren Erstarrungszeiten um mindestens 10 Minuten verzögern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit der bekannten Abbindeverzögerer zu erhöhen,

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indem ein Abbindeverzögerer zur Verfügung gestellt wird, der einen oder mehrere der bekannten die Erstarrung von Gipsen verzögernden Substanzen und ein Zusatzmittel zu diesen enthält. Demnach wird bei der Lösung der Aufgabe von einem Abbindeverzögerer für Gipse ausgegangen, der eine oder mehrere anorganische oder organische Substanzen enthält, die als Zusatz zu Gipsen in einer Gesamtmenge von 0,1 Gew.-/? deren Erstarrungszeiten um mindestens 10 Minuten verlängern. Der die Lösung der Aufgabe darstellende Abbindeverzögerer ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zu der oder den Substanzen Glyoxal enthält. Unter Glyoxal ist dabei auch und insbesondere polymerisiertes Glyoxal zu verstehen. Dieses wird meist in Form eines Produktes mit etwa 80 Gew.-/? Gehalt "an polymerem Glyoxal verwendet. Deshalb wird im folgenden auf ein solches 80#iges Glyoxal Bezug genommen.

Ein Zusatz von 0,1 bis 0,2 Gew.-$

Glyoxal alleine bewirkt keine bemerkenswerte Veränderung des Erstarrungsverhaltens von Gipsen, sofern diese kalkfrei sind. Bei 5 % Kalkhydrat enthaltenden Gipsen bewirkt ein solcher Glyoxalzusatz eine zwar deutliche, aber nur geringe Verzögerung des Abbindeverlaufes. Anders ist es, wenn man

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den Gipsen ein Gemisch aus Glyoxal und einer oder mehreren Substanzen zusetzt, die die Erstarrungszeit von Gipsen verlängern, wie Natriumtripolyphosphat oder das Natriumsalz der Gluconsäure, Nitrilotriessigsäure, Weinsäure oder Citronensäure. Bei solchen Gemischen bewirkt der Gehalt an Glyoxal eine deutliche Verlängerung der Erstarrungszeit der Gipse und auch eine Verzögerung von deren Erstarrungsbeginn. Die verzögernde Wirkung des Glyoxals tritt bei kleinen wie bei großen Zusatzmengen ein. In der Praxis wird man jedoch nicht mehr als 5 Gew.-Teile (80#ig) auf ein Gewichtsteil an die Erstarrungszeit verlängernden Substanzen anwenden. Andererseits wird man das Verhältnis ' im allgemeinen nicht kleiner als 1 Gew.-Teil Glyoxal auf 5 Gew.-Teile an die Erstarrungszeit verlängernden Substanzen wählen; doch kann es Ausnahmefälle geben, in denen es erwünscht ist, von der Wirksamkeit eines noch kleineren Gewichtsanteils an Glyoxal Gebrauch zu machen.

Sehr günstig wirkt Glyoxal zusammen mit Pruchtsäuren, wie Weinsäure, Citronensäure oder Äpfelsäure. Gemische aus einem Gewichtsteil eines Gemisches aus Äpfelsäure und Weinsäure und einem Gewichtsteil Glyoxal haben sich als besonders wirkungsvoll erwiesen, insbesondere in der Zusammen-

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setzung

5 Gew.-Teile Glyoxal (80#ig) 3 Gew.-Teile Weinsäure
2 Gew.-Teile Äpfelsäure.

Außer Glyoxal und einer die Erstarrungszeit von Gipsen verlängernden Substanz enthalten die Abbindeverzögerer gemäß der Erfindung vorzugsweise noch inerte Streckmittel, meist in einer Menge, die etwa die Hälfte des Gewichts des Abbindeverzögerers ausmacht. Die Streckmittel wirken nicht nur als Verdünnungsmittel sondern sind in der Regel ■ auch als Trockenhaltemittel erforderlich, weil die Bestandteile der Abbindeverzögerer meist leicht hygroskopisch sind und daher zum Verklumpen neigen. Als Streckmittel kommen beispielsweise zu Pulver gemahlener Calcit oder Schwerspat oder China Clay in Betracht. Auf einen Abbindeverzögerer, der die Zusammensetzung

5 Gew.-Teile Glyoxal (80i?ig)

3 Gew.-Teile Weinsäure

2 Gew.-Teile Äpfelsäure
10 Gew.-Teile Calcit-Pulver

hat, wird in den Beispielen 2 und 3 als "Abbindeverzögerer I" Bezug genommen werden.

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Die Abbindeverzögerer gemäß der Erfindung zeichnen sich durch eine hohe Wirksamkeit aus. Sie ermöglichen, Gipsmassen mit langer Erstarrungszeit herzustellen bzw. den Bearbeitungsspielraum innerhalb längerer Bearbeitungszeiten einzustellen als bisher. Andererseits kommt man mit einer wesentlich geringeren Menge an Abbindeverzögerer gemäß der Erfindung zu dem gleichen oder auch einem besseren Erfolg als mit bisher bekannten Abbindeverzögerern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Einem zum Putzen von Wänden bestimmten Kalkhydrat enthaltenden Gips, dessen Erstarrung nach 15 Minuten beginnt und , nach weiteren 10 Minuten endet, werden 0,2 % eines bekanntermaßen gut wirksamen Abbindeverzögerers zugesetzt, der 4 Gew.-Teile Weinsäure

2 Gew.-Teile Citronensäure
13 Gew.-Teile Kalk

1 Gew.-Teil eines Netzmittels

enthielt. Die Erstarrungszeit des.Gipses verlängerte sich dabei um 10 Minuten auf 20 Minuten, so daß das Erstarrungs-

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ende bereits 35 Minuten nach dem Beginn des Einstreuens des Gipsmörtelbreis in Wasser eintrat.

Mischt man dem mit dem Abbindeverzögerer versetzten Gips außerdem

0,2 Gew.-% Glyoxal (80#ig)

unter, so erhält man einen Gips, dessen Erstarrungsbeginn' erst nach 125 Minuten und dessen Erstarrungsende erst nach 270 Minuten eintritt.

Beispiel 2

Mit diesem Beispiel wird die Wirkungsweise des oben erwähnten "Abbindeverzögerers I" erläutert. Es wird dabei ein besonders schwierig zu verzögernder Gips (zum Verputzen) angewendet. Sein Erstarrungsbeginn tritt nach 7 Minuten und sein Erstarrungsende nach 17 Minuten ein. Seine Erstarrungszeit beträgt also nur 10 Minuten. Setzt man dem Gips 0,1 Gew.-% eines bekanntermaßen gut wirksamen Abbindeverzögerers zu, der folgende Zusammensetzung hat 6 Gew.-Teile Citronensäure

12 Gew.-Teile Natriumtripolyphosphat 2 Gew.-Teile Kalkhydrat
0,4 Gew.-Teile Netzmittel,

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dann beginnt das Erstarren des damit hergestellten Mörtelbreis 15 Minuten, nachdem das Einstreuen in das Wasser begonnen hat und endet nach weiteren 15 Minuten.

Setzt man dem Gips statt 0,1 Gew.-% des obenstehenden Abbindeverzögerer ^

0,1 Gew.-% des "Abbindeverzögerer I" zu, so liegt der Erstarrungsbeginn bei 30 Minuten und das Erstarrungsende bei 100 Minuten.

Beispiel 3

Mit diesem Beispiel wird die Wirkungsweise des oben, erwähnten "Abbindeverzögerers I" an einem von sich aus bereits langsam erstarrenden kalkhaltigen Gips, der zum Verputzen von Wänden bestimmt ist, gezeigt. Der Erstarrungsbeginn dieses Gipses liegt bei 20 Minuten, sein Erstarrungsende bei 40 Minuten.

Fügt man dem Gips 0,15 Gew.~$ eines gut wirkenden Abbindeverzögerers zu, der wie folgt zusammengesetzt ist 1 Gew.-Teil Natriumglukonat

4 Gew.-Teile Natriumtripolyphosphat so liegt sein Erstarrungsbeginn bei 95 Minuten, sein

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Erstarrungsende bei 145 Minuten.

Setzt man dem Gips statt 0,15 Gew.-^ des angegebenen Abbindeverzögerers nur

O₃I Gew.-% des "Abbindeverzögerers I" zu, so liegt der Erstarrungsbeginn bei 145 Minuten, das Erstarrungsende bei 235 Minuten.

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Claims (5)

2226343 Patentansprüche

1. Abbindeverzögerer für Gipse, der eine oder mehrere anorganische oder organische Substanzen enthält, die in einer Gesamtmenge von 0,1 Gew.-% die Erstarrungszeit von Gipsen um mindestens 10 Minuten verlängern, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbindeverzögerer zusätzlich zu der oder den die Abbindung verzögernden Substanzen Glyoxal enthält.

2. Gipsabbindeverzögerer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm als die Abbindung verzögernde Substanz oder Substanzen organische Fruchtsäuren enthalten sind.

3. Gipsabbindeverzögerer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus

5 Gew.-Teilen Glyoxal (80$ig) 3 Gew.-Teilen Weinsäure und 2 Gew.-Teilen Äpfelsäure
besteht.

4. Gipsabbindeverzögerer nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an inertem Streckmittel.

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5· Gipsabblndeverzögerer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ₃ daß er aus -5 Gew.-Teilen Glyoxal (80#ig) 3 Gew.-Teilen Weinsäure

2 Gew.-Teilen Äpfelsäure und Gew.-Teilen inertem Streckmittel besteht.

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