DE2232240C3 - Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen tricalciumsilicatreichen Zementen - Google Patents

Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen tricalciumsilicatreichen Zementen

Info

Publication number
DE2232240C3
DE2232240C3 DE19722232240 DE2232240A DE2232240C3 DE 2232240 C3 DE2232240 C3 DE 2232240C3 DE 19722232240 DE19722232240 DE 19722232240 DE 2232240 A DE2232240 A DE 2232240A DE 2232240 C3 DE2232240 C3 DE 2232240C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cements
cement
alkali
setting
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19722232240
Other languages
English (en)
Other versions
DE2232240B2 (de
DE2232240A1 (de
Inventor
Pierre Lyon; Hovasse Christian Decines; AHemand (Frankreich)
Original Assignee
Rhone-Progil S.A., Paris
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7125116A external-priority patent/FR2145091A5/fr
Application filed by Rhone-Progil S.A., Paris filed Critical Rhone-Progil S.A., Paris
Publication of DE2232240A1 publication Critical patent/DE2232240A1/de
Publication of DE2232240B2 publication Critical patent/DE2232240B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2232240C3 publication Critical patent/DE2232240C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Gegenstand der Erfindung ist der in den vorstehenden Patentansprüchen näher bezeichnete Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen Zementen mit hohem Tricalciumsilicatgehalt.
Portlandzemente und ganz allgemein Zemente mit hohem Tricalciumsilicatgehalt sind hydraulische Bindemittel, die zwar langsam abbinden, aber schließlich zu sehr guten mechanischen Festigkeiten führen. Nun besteht aber häufig Bedarf an hydraulischen Bindemitteln, die sowohl schnell abbinden als auch hohe, d. h. gute mechanische Festigkeiten nach 24 Stunden ausbilden.
/ahlreiche Verbindungen wurden bereits als Zusätze für diese Zemente erprobt, um deren Eigenschaften in der gewünschten Richtung zu verbessern. Sehr wirksam sind Chloride, Sulfate und Nitrate.
So wird gemäß der DT-PS 10 99427 Portlandzement mit einem Gemisch aus Gluconsäure und Salicylsäure oder einem ihrer Derivate und einem Chloridbeschleuniger wie Calciumchlorid versetzt, um eine gute Anfangshärtung und Ausbildung hoher Festigkeitswerte nach längeren Zeitspannen zu erzielen. Diese Beschleuniger korrodieren aber die in den Betonen eingelagerten Metallarmierungen.
Es wurde weiterhin die Verwendung von Verbindungen erprobt, die das Abbinden von Portlandzementen beschleunigen, deren Wirkung auf die Aushärtegeschwindigkeit jedoch praktisch vernachlässigt werden kann, sowie von Verbindungen, die ein sofortiges Steifwerden der frischen Mörtel und Betone bewirken. Zu diesen letzteren gehören die Alkalisilicate; sie werden aus diesem Grunde ausschließlich in Verputzoder Fugendichtungsmassen verwendet, und zwar in einer Menge von weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf den Zement. Bekannt ist weiterhin, daß das saure Carbonation IICOj das Abbinden der Zemente auf der Basis von kaustischer Magnesia (Magnesiumhyhydroxid, FR-PS 1243 946) oder von Tonerdezementen (FR-PS 13 77 203) beschleunigt. Im Gemisch mit KyIk oder Zement und hydrophobierenden Alkylpolysiloxan-Zusätzcn sollen Alkalicarbonate, saure Carbonate und -silicate auch das Ausblühen der Baustofferzeugnisse verhindern (CH-PS 4 21 787).
Es ist gleichfalls bekannt, daß zahlreiche Oxycarbonsäuren und ihre Salze als Abbindeverzögerer und Mittel zum Fließfähigmachen für Portlandzemente und Zemente allgemein wirken. In der Kombination mit anhydrischen Phosphaten werden mit sehr kleinen Mengen Oxy- bzw. Peroxycarbonsäuren, beispielsweise Weinsäure, starke Verzögerungswirkungen erreicht (DT-AS 10 64 411).
Bisher ist jedoch noch kein Mittel bekanntgeworden, das nicht korrodiert, das Abbinden der Portlandzemente beschleunigt, deren mechanische Eigenschaften in zufriedenstellender Weise nach Ablauf von 24 Stunden erhöht und diesen Bindemitteln gute Langzeiteigenschaften verleiht, ähnlich wie sie die Zemente ohne Zusätze besitzen, ohne daß die Handhabung bzw. Verarbeitbarkeit der damit hergestellten Mörtel und Betone beeinträchtigt wird.
Der erfindungsgemäße Beschleuniger, der drei Komponenten in sorgfältig aufeinander abgestimmten Mengen enthält, entspricht diesen Anforderungen und verleiht Portlandzementen und damit hergestellten Betonen und Mörteln alle oben genannten wünschenswerten Eigenschaften. Er enthält, bezogen auf das Gewicht des Zementes (Portlandzement und andere tricalciumsilicatreichen Zemente), 0,5 bis 5% saures Alkalicarbonat, 0,05 bis 2% Alkalisalz einer Oxycarbonsäure sowie 0,5 bis 5% Alkalisilicat mit einem Molverhältnis SiO2/M2O von 0,5 bis 4, vorzugsweise von 0,8 bis 2, wobei M für ein Alkalimetall steht.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Beschleuniger macht den damit versetzten Portlandzement ausgezeichnet handhabungsfähig, beschleunigt sein Abbinden und verbessert sein mechanisches Verhalten nach 24 Stunden von 50 auf 120%, ohne daß die Langzeiteigenschaften bzw. das Langzeitverhalten spürbar verringert wird. Gleichzeitig bleibt die Verarbeitbarkeit des Zementes für alle in Betracht kommenden Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere für das Vergießen von Betonen in Masse günstig und die Korrosionsgefahr für Armierungen oder andere Metallteile ist ausgeschaltet.
Vergleichsversuche mit der Kombination gemäß DT-PS 10 99 427 haben überraschenderweise gezeigt, daß nicht nur die Abbindebeschleunigung verbessert wird, sondern auch bessere mechanische Festigkeitswerte erzielt werden. Besonders auffällig ist die Verbesserung der 1- und 3-Tage-Festigkeit, aber auch die 7-Tage-Festigkeit liegt noch höher als beim Stand der Technik.
Andere eigene Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung von sauren Alkalicarbonaten allein in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf einen Portlandzement, dessen Abbinden derart beschleunigt wird, daß die Ausfugmassen oder flüssigen Zemente, Mörtel oder Betone, welche diese Zusätze enthalten, praktisch sofort steif werden, so daß ihre Verwendung außerordentlich erschwert wird. Außerdem werden die mechanische Leistung bzw. die mechanischen Daten nach 24 Stunden beträchtlich verringert.
Andererseits verzögert der Zusatz eines binären Mittels bestehend aus saufen Alkalicarbonaten in den oben angegebenen Mengen und Alkalisalzen von Oxycarbonsäuren in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Zement, das Abbinden beträchtlich und wirkt als fließfahigmachendes Mittel, so daß die gewünschte Handlichkeit b/w. Verarbeitbarkeit wieder
hergestellt wird. Die beschleunigende Wirkung der sauren Carbonate ist nicht mehr spürbar; die Abbindezeit wird vergleichbar derjenigen der Zemente ohne Zusatzmittel und die mechanischen Eigenschaften nach 24 Stunden werden um 25 bis 30% verringert.
Da die Zugabe eines binären Gemisches aus Alkalisilicat und Alkalisalz einer Oxycarbonsäure zu Zement eine Verlängerung der Abbindezeit und eine Verringerung der mechanischen Leistungen bei 24 Stunden um 25 bis 30% bewirkt, ist es offensichtlich unbedingt notwendig, die erfindungsgemäß vorgesehenen drei Komponenten miteinander zu kombinieren, und zwar in den angegebenen Mengenverhältnissen, um die Gesamtheit der angestrebten Eigenschaften' zu erhalten. Im Hinblick auf die bekannte Wirkung der einzelnen Komponenten waren die Eigenschaften, welche der Zement durch Einarbeiten der erfindungsgemäß vorgesehenen Beschleuniger erhält, in keiner Weise vorhersehbar.
Portlandzemente und ganz allgemein tricalciumsilicatreiche Zemente, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht, sind Zemente, in denen Klinker unter Zusatz von Gips mindestens 80Gew.-% ausmacht. Die Zusätze machen höchstens 20Gew.-% aus und können Flugaschen aus Wärmekraftwerken, Puzzolane, Hochofenschlacke oder Gemische aus diesen Produkten sein.
Wird der Zement für die Herstellung von Betonen oder Mörteln verwendet, so können Beschaffenhei·, Menge und Korngröße der verwendeten Zuschlagstoffe innerhalb weiter Grenzen schwanken. In Frage kommen alle bekannten Arten von Gemischen.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Beschleuniger liegt in Form eines pulverigen feinkörnigen Gemisches aus saurem Alkalicarbonat, Alkalisilicat und Salz einer Oxycarbonsäure vor, dessen Korngröße vorzugsweise unter 160//m liegt und kann dem Zement entweder während des Vermahlens desselben oder nach dem Vermählen im Zementwerk zugesetzt werden. Man kann auch vor dem Anmachen den Beschleuniger im Zement und in den Zuschlagstoffen verteilen, oder im Zement allein im Falle von dünnflüssigem Zement, oder dem Anmachwasser zusetzen, bevor dieses mit Zement und Zuschlagstoffen vermischt wird. Das beschleunigende Mittel wird in diesem Falle vorteilhafterweise mit einem Produkt vermischt, das ohne Einfluß auf das Verhalten des Zementes ist, und zwar in der Verwendungsdosis, beispielsweise mit gefälltem Siliciumdioxid. Dieses Produkt wird verwendet, um jegliche Wiederaufnahme von Feuchtigkeit durch das beschleunigende Mittel zu verhindern.
Als saures Alkalicarbonat kommt Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat oder Lithiumbicarbonat in Frage, das jeweils in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Zement, eingesetzt wird.
Das Alkalisilicat kann ein Natriumsilicat oder Kaliumsilicat mit einem Molverhältnis SiO2/M2O von 0,5 bis 4, vorzugsweise von 0,5 bis 2 sein und wird in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Zement, eingesetzt. (,0
Als Salz einer Oxycarbonsäure wird vorzugsweise ein Alkalisalz der Weinsäure oder der Gluconsäure verwendet; in Frage kommen aber auch Alkalisalze von Zitronensäure, Milchsäure, Apfelsäure oder Salicylsäure. Eingesetzt wird das Salz der Oxycarbonsäure in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf den Zement.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung; die Beschleunigermittel wurden in Mörtel enthaltend Portlandzement eingebracht; jeder Mörtel entsprach folgender Zusammensetzung:
Sand 1350 g
künstlicher oder analoger Port- 450 g
Iandzement
Wasser 225 g
Das erfindungsgemäß vorgesehene Mittel wurde vor der Bereitung des Mörtels mit dem Anmachwasser vermischt.
In den nachfolgenden Tabellen wird die leichte Handhabung des Mörtels ausgedrückt als Verhältnis der Koeffizienten für die Ausbreitung oder Verteilung des Mörtels enthaltend den erfindungsgemäßen Beschleuniger und eines Vergleichsmörtels. Der Ausbreitungs- oder Verteilungskoeffizient wird an einem kegelstumpfartigen Volumen gemessen, das durch 15 aufeinanderfolgende Stöße gerüttelt wird; angegeben wird der Ausbreitungs- oder Verteilungskoeffizient als Differenz in cm zwischen dem Durchmesser des ausgebreiteten Mörtels und dem der Basis des Kegelstumpfes, der 8 cm beträgt.
Die Messungen der Abbindezeit des Mörtels wurden mit der Vicat-Nadel 200C in feuchtigkeitsgesättigter Umgebung durchgerührt.
Die Druckfestigkeit wurde an prismatischen Prüfkörpern (4 x 4 x 16 cm) bestimmt.
Hergestellt wurden folgende Prüfkörper:
Grundmasse A: Mörtel mit künstlichem Portlandzement+ Flugasche aus Wärmekraftwerken.
Grundmasse B: Mörtel mit künstlichem Portlandzement+ Hochofenschlacke.
Grundmasse C: Mörtel mit künstlichem Portlandzement.
In den folgenden erfindungsgemäß vorgesehenen Massen sind die Zusatzmengen in Gew.-%, bezogen auf den Zement, angegeben.
Grundmasse A
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit
Masse 1 5 Molekülen K ristall wasser, SiO2/Na2O = I 2% Natriumbicarbonat
0,1 % Natriumkaliumtartrat
Masse 2
Masse 3
Masse 4
Masse 5
Grundmasse A
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit
5 Molekülen Kristallwasser, SiO2/Na2O = 1
2% Natriumbicarbonat
0,06% Natriumgluconat
Grundmasse B
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit
5 Molekülen Kristallwasser, SiO2/Na2O = I
2% Natriumbicarbonat
0,1 % Natriumkaliumtartrat
Grundmasse B
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit
5 Molekülen Kristallwasser, SiO,/Na2O = I
2% Natriumbicarbonat
0,06% Natriumgluconat
Grundmasse C
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit
5 Molekülen Kristallwasser,SiO2/Na2O = 1
2% Natriumbicarbonat
1 % Natriumeitrat
22 32 5 Masse 6 Grundmasse C Grundmasse A Masse 1 Grund 5 240 6 Masse 7 Grundmasse C (künstlicher 0,90 0,94 135 140 Masse 4 von besonderer
2% kristallisiertes Natriumsilicat mit (künstlicher masse C und PZ + Hoch lh 10min 1 h 25min 263 272 und für Spann-
5 Molekülen Kristallwasser, SiO2/Na2O - 1 PZ + Flugasche (künst ofenschlacke) 4h30min lh30min lh45min 295 301 Antikorrosions-
2% Natriumbicarbonat aus Wärme licher PZ 399 415
2% Natriumlaclat kraftwerken) Verarbeitbarkeit 1 2% kristallisiertes Natriumsilicat mit 1 >1
Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 1 Verarbeitbarkeit 1 > 1 5 Molekülen K ristall wasser, SiO,/Na,O = 1 40 min 4 h 50 min Ih 45 min 150 >,
Tabelle 1 Abbindebeginn 4 h 30 min lh 30 min 2% Natriumbicarbonat 6 h 20 min 3 h 280 3h
Abbindeende 5 h 45 min 2 h 45 min 0,5% Nalriumsalicylat 302 4 h 30 min
Druckfestigkeit 2 zusammengefaßt. 455
kg/cm' nach 63 95
1 Tag 96 197 Masse 2 Grundmasse B Masse 3 187 205 110
3 Tagen 259 284 292 315 220
7 Tagen 321 325 406 444 330
28 Tagen 382 4 IC 467 460 465
90 Tagen 455 440 55 475
Tabelle 2 >, Masse 5 Masse 6 Masse 7
2h
4h
1,05
210 Abbindebeginn 4h45min2h
295 Abbindeende 6h
336 Druckfestigkeit
437 kg/cm2 nach
455 1 Tag 89,5
3 Tagen 264
7 Tagen 309
28 Tagen 463
Das erfindungsgemäß vorgesehene beschleunigende
Mittel läßt sich mit Erfolg in beschleunigt abbinden einen anderen tricalciumsilicatreichen Zement ent
den Mörteln, üblichen Betonen, darunter armierter halten. Das beschleunigende Mittel isi
Beton, Straßenbeton, vorfabrizierter Beton, Spann Bedeutung für die armierten Betone
beton, für dünnflüssige Zement- und Fugenverguß beton, weil e:> ein sehr ausgeprägtes
massen verwenden, die allesamt Portlandzement oder vermögen besitzt.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen Zementen mit hohem Tricalciumsilicatgehalt sowie der daraus hergestellten Mörtel und Betone auf der Basis von Oxycarbonsäuren oder deren Natriumsalzen und eines anorganischen Alkalisalzes, dadurch gekennzeichnet, daß es bezogen auf den Zement 0,05 bis 2% Alkalisalz einer Oxycarbonsäure und zusätzlich 0,5 bis 5% saures Alkalicarbonat sowie 0,5 bis 5% Alkalisilicat mit einem Molverhältnis Si(VM3O von 0,5 bis 4, wobei M ein Alkalimetall ist, enthält.
2. Beschleuniger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Alkalisilicat mit einem Molverhältnis Si(VM2O von 0,5 bis 2.
3. Beschleunigernach Anspruch 1 oder2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Alkalisalz der Weinsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Äpfelsäure oder der Salicylsäure.
DE19722232240 1971-07-02 1972-06-30 Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen tricalciumsilicatreichen Zementen Expired DE2232240C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7125116A FR2145091A5 (de) 1971-07-02 1971-07-02
FR7125116 1971-07-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2232240A1 DE2232240A1 (de) 1973-01-18
DE2232240B2 DE2232240B2 (de) 1977-06-30
DE2232240C3 true DE2232240C3 (de) 1978-02-09

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2428711C3 (de) Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Zementpasten, Mörteln oder Betonen
DE60002918T3 (de) Herstellung von betonbeschleuniger
DE69314508T2 (de) Erstarrungsbeschleuniger-Mischungen mit Zusatz von Glykolen für hydraulischen Zement
DE2551140A1 (de) Magnesiazementmischung auf basis von magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfaehigen ammoniumphosphat
EP0151452A1 (de) Verfahren zur Schnellerstarrung einer giessfähigen Rohmischung und Verwendung hiervon
EP0211362B1 (de) Mischung zur Herstellung schnellerhärtender Mörtel für Putze und Ausbesserungen
EP2729430B1 (de) Hydraulisches bindemittel
DE1646716B1 (de) Abbindeverzoegerndes Zusatzmittel zu Moertel- und Betonmassen
DE2619790A1 (de) Verfahren zur herstellung von ausbreitungsfaehigen zementkonglomeraten von hohem widerstand
DE2522537B2 (de)
DE2006917B2 (de) Schnellabindender und schnell haertender zement
EP0211365B1 (de) Schnellzement
EP0228595A2 (de) Schnellerhärtende Bindemittelmischung
DE19633447C2 (de) Schnellerhärtende hydraulische Bindemittelmischungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE2534099C2 (de) Verfahren zur Beschleunigung der Aushärtung von Portlandzementmassen
DE19936093C2 (de) Verfahren zum Steuern der Frühfestigkeit und zum Steuern der Frühfestigkeitsentwicklung einer sulfatträgerfreien Bindemittelmischung
DE4239062A1 (en) Cement mixt. used as concrete or mortar - contg. cement, fly-ash, hydroxy:carboxylic acid, and alkali metal ions
DE2232240C3 (de) Beschleuniger für das Abbinden und Aushärten von Portlandzementen und anderen tricalciumsilicatreichen Zementen
CH636327A5 (en) Method for shortening the hardening time of Portland cement masses
AT378766B (de) Verfahren zur herstellung von spritzbeton
DE2226943C3 (de) Abbindeverzögerer für Gips
DE2953652C1 (de) Hydraulische anorganische Masse
DE2507010C3 (de) Cyclopropantetracarbonsäure und deren Alkali-, Ammonium- und Erdalkalisalze in hydraulischen Zusammensetzungen
DE2200590C3 (de) Mittel zur Beschleunigung der Betonerhärtung, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben
EP1102728B1 (de) Shigait bildende bindemittelmischung