DE2356637B2 - Bindemittel mit hoher fruehfestigkeit fuer baustoffmischungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindemittel hoher Früh- wiesen. Eine fur vieie λιι*™^«.^«,.. _o„

festigkeit für Baustoffmischungen auf Basis von SuI- 40 Zusammensetzung besteht aus 70 bis 90 Gewichtsfonsäuregruppen enthaltendem Amino-l,3,5-triazin- teilen Portlandzement, 7 bis 25 Gewichtsteilen Ton-Kondensationsprodukt und anorganischen hydrau- erdeschmelzzement, 3 bis 15 Gewichtsteüen Gips und lischen Bindemitteln. 0,5 bis 3,5 Gewichtsteüen des organischen Bestand-

Baustoffmischungen, welche neben anorganischen teils. Ganz besonders bevorzugt wird eine Zusammen-Bindemitteln und gegebenenfalls Füllstoffen mit Sulfit 45 setzung von 75 bis 85 Gewichtsteüen Portlandzement, modifizierte Kondensationsprodukte auf Basis eines 10 bis 20 Gewichtsteüen Tonerdeschmelzzement, 5 bis Amino-1,3,5-triazins mit mindestens zwei NHg-Grup- 10 Gewichtsteilen Gips und 1 bis 2 Gewichtsteilen pen enthalten, sind aus der österreichischen Patent- des organischen Bestandteils. Falls besonders hohe schrift 2 63 (07 bekannt. Der Zusatz solcher Konden- Werte der 6-Stunden-Festigkeit gewünscht werden, so sationsprodukte steigert insbesonder die Haft-, Zug- 50 liegt der Anteil an Tonerdeschmelzzement in der und Druckfestigkeit sowie Oberflächengüte, Ver- oberen Hälfte des bevorzugten Bereiches, d. h. zwischleißfestigkeit und die Beständigkeit gegen Chemi- sehen etwa 15 und 25 Gewichtsteüen, der Gehalt an kalien. Durch Zusatz hydratisierter anorganischer Portlandzement und Gips dagegen jeweils in der Bindemittel, wie z. B. hydratisierten Portlandzement, unteren Hälfte des bevorzugten Bereiches, d. h. Tonerdeschmelzzement, Hochofenzement oder Gips 55 zwischen 70 und 80 bzw. 3 und 8 Gewichtsteüen. Für einer Korngröße unter 40 μιη kann auch deren maximale Werte der 28-Tage-Festigkeit hingegen liegt Festigkeit bereits nach zwölfstündiger Abbindezeit zweckmäßig der Tonerdeschmelzzementanteil in der gesteigert werden. unteren Hälfte des bevorzugten Bereiches, der Port-

Durch Zumischen bekannter Erstarrungsbeschleu- landzementanteil hingegen in der oberen Hälfte, also niger, wie Soda, Pottasche und insbesondere Calcium- 60 zwischen etwa 80 und 90 Gewichtsteüen. Der Anteil chlorid, zu Zement, wird das Erhärten zwar in noch der organischen Komponente, der hier immer auf das kürzeren Zeiträumen erreicht, aber die Endfestigkeiten Gesamtgewicht der anorganischen Bestandteile des (28-Tage-Festigkeiten) werden vermindert. Bindemittels bezogen wird, sollte hierbei ebenfalls im

Weitere Anwendungen des Sulfonsäuregruppen ent- bevorzugten Bereich liegen.

haltenden Amino-l,3,5-triazin-Kondensates finden sich 65 Deutlich verbesserte Ergebnisse werden erfindungsin DT-OS 19 40 510 und DT-OS 20 49 159. Das Harz gemäß jedoch auch dann erhalten, wenn die erfinwird dabei der Baustoffmischung beim Anmachen, dungsgemäße Bindemittelkombination nicht in den unmittelbar vor deren Verwendung, zugesetzt. Lager- Rahmen der oben angegebenen Zusammensetzungen

fällt. Insbesondere können spezielle Anforderungen an den Baustoff Zusammensetzungen außerhalb der angegebenen Grenzen erforderlich machen. In jedem Falle ist es jedoch wessentlich, daß die vier genannten Grundbestandteile gemeinsam vorliegen.

Geeignete Sulfonsäuregruppen enthaltende Amino-1,3,5 - triazin - Formaldehyd - Kondensationsprodukte sind im Handel erhältlich und werden beispielsweise in der österreichischen Patentschrift 2 63 607 ia den Beispielen A und B beschrieben. Die Kondensationsprodukte auf Basis eines Amino-l^S-triazins, welches mindestens zwei Aminogruppen enthält, wie z. B. Melamin oder substituiertes Guanamin wie Aeetoguanamin oder Benzoguanamin, köunen in Fonn ihrer wäßrigpn Lösungen oder als Feststoffe verwendet werden. Eine geeignete wäßrige Lösung weist z. B. eine Feststoffkonzentrationen von 20 Gewichtsprozent und eine Viskosität von 10 cP auf.

Hervorstechendes Merkmal des erfindungsgemäßen Bindemittels ist nicht nur sein schnelles Abbindevermögen, sondern das Erreichen hoher Festigkeiten in kurzer Zeit. Mit diesem Bindemittel hergestellte Produkte können nach dem Abbinden bereits belastet werden, ohne daß hierdurch deren Endfestigkeit beeinflußt würde.

Nach dem bisherigen Stand der Technik war die Anwendung von Gemischen aus Zement und Gipshalbhydrat bzw. Anhydrit verboten, da es bei ihrer Kombination zu chemischen Reaktionen kommt, die als Sulfattreiben bekannt sind und zu einer starken Rißbildung führen. Aus diesem Grunde wird in der Zementnorm DIN 1164 der Gips- bzw. Anhydritgehalt auf maximal 4,5% SO₃ begrenzt. Durch die Erfindung wird diese Schwierigkeit beseitigt, so daß nicht nur hohe Frühfestigkeiten (nach 6 Stunden) sondern auch hohe Endfestigkeiten (28 Tage) erzielt werden.

Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck lassen sich dem erfindungsgemäßen Bindemittel alle üblichen Zuschläge wie Sand, Kies, anorganische und organische Faserstoffe sowie Leichtzuschläge wie Perlit, Vermiculit, Blähton, Blähschiefer u. a. beimischen.

Verwendung finden die erfindungsgemäßen Binde-

mittel mit hoher Frühfestigkeit beispielsweise bei der Verankerung von Trägern in Bauteilen, bei der Montage νου Maschinen sowie bei der Abdichtung von Wassereinbrüchen.

Beispiele 1 bis 9

In den nachstehenden Tabellen 1 und 2 sind Zusammensetzung sowie Eigenschaften von sechs erfindungsgemäßen Bindemitteln (Beispiele 2, 3, 5, 6, 8, 9)

ίο mit drei außerhalb der Erfindung liegenden Bindemitteln (Beispiele 1, 4, 7) verglichen. Die Ergebnisse zeigen klar die außerordentliche Verbesserung, die erfindungsgemäß sowohl hinsichtlich der Abbindegeschwindigkeit als auch der Frühfestigkeit und der 28-Tage-Festigkeit erzielt wird.

B e i s ρ i e 1 e 10 bis 21

Den Fortschritt der Erfindung gegenüber dem bis-

ao herigen Stand der Technik belegen die Versuche der Tabelle 3.

Beispiele 10, 11 und 12 verdeutlichen die Verbesserung der Festigkeit nach 1 Tag und nach 28 Tagen, die mit Bindemittelmischungen erreicht wird, die

as neben Portlandzement ein Sulfonsäuregruppen enthaltendes Formaldehyd-Amino-l.S.S-triazin-Kondensationsprodukt enthalten. Es fehlt eine erkennbare Festigkeit nach 6 Stunden.
Die bekannte Verminderung der Festigkeit (sowohl nach 1 Tag als auch nach 28 Tagen), die ein Zusatz von Calciumsulfathalbhydrat zu Portlandzement bewirkt, ergibt sich aus dem Vergleich der Beispiele 13, 16 und 19 mit Beispiel 10.
Nach Zufügung des sulfitmodifizierten Triazin-Harzes zeigt sich zwar eine Festigkeitssteigerung (Beispiele 14, 15, 17, 18, 20 und 21), die jedoch nicht die Werte der calciumsulfathalbhydratfreien Mischungen (vgl. Beispiel 11 rait den Beispielen 14, 17, 20; 12, 15, 18 und 21) erreicht.

Der erfindungsgemäße Effekt, hohe Festigkeit nach 6 Stunden und hohe 28-Tage-Festigkeit, kann erst durch das Zusammenwirken aller 4 Kcmponenten erreicht werden (Beispiele 1, 4 und 7).

Tabelle 1

Erstarren und Raumbeständigkeit nach DIN 1164

Beispiel	Bindemittel	Tonerde	20	Stuckgips	Harz»)	Wassergehalt	Erstarren	Ende	Raumbeständig
	Portland	schmelz	20			des Zement	Beginn		keit
	zement	zement	20			leims mit
	450F	(Gewichtsteile)	10			Normensteife		(min)
		75	10	5	0	(%)	(min)	30	(Kochversuch)
1	75	10	5	1	30,3	20	15	bestanden
2	75	10	5	2	25,0	10	15	bestanden
3	80	10	10	0	24,2	7	165	bestanden
4	80	10	10	1	35,4	66	30	bestanden
5	80		10	2	28,2	26	30	bestanden
6	85		5	0	21,8	20	91	bestanden
7	85	5	1	29,6	36	30	bestanden
8	85	5	2	23,8	23	25	bestanden
9	*) Melment ® F10			23,4	17		bestanden

Tabelle 2

Festigkeiten in Anlehnung an DIN Π64*)

Beispiel Bindemittel Wasser- 6-Stunden-Festigkeit 28-Tage-Festigkeit

Portland- Tonerde- Stuckgips Harz bindemittel- Biegezug- Druck- Biegezug- Druckzement schmelz- wert festigkeit festigkeit festiskeit festigkeit 450F zement
(Gewichtsteile) (kp/cm²) (kp/cm«) (kp/cm¹) (kp/cm«)

1	75	20	5	0	0,51	4	12	70	515
2	75	20	5	1	0,42	24	108	88	774
3	75	20	5	2	0,38	30	203	103	838
4	80	10	10	0	0,52	4	12	65	495
£	80	10	10	1	0,42	16	46	86	687
6	80	10	10	2	0,38	13	48	125	964
7	85	10	5	0	0,52	3	11	70	414
8	85	10	5	1	0,42	18	75	113	765
9	85	10	5	2	0,37	19	94	127	951

*) Probekörper wurden bei konstantem AusbreitmaO, nicht komtantem Wasserbindemittelwert hergestellt. Lagerung: 1 Tag bei 20/95, dann bis zur Prüfung in Wasser von 20⁰C.

Tabelle:	Bindemittel	in DIN	1164	Wasser	6-Stunden	Druck	1-Tag-	Druck	28-Tage-	Druck
3	Portland- Tonerde			binde	Festigkeit	festigkeit	Festigkeit	festigkeit	Festigkeit	festigkeit
Festigkeiten in Anlehnung;	zement: schmelz-	Stuck	Harz	mittel	Biegezug	(kp/cm1)	Biegezug	(kp/cm1)	Biegezug	(kp/cm«)
Beispiel	450 F zement	gips		wert	festigkeit	12	festigkeit	241	festigkeit	515
	(Gewichtsteile)				(kp/cm«)	12	(kp/cm1)	73	(kp/cm«)	495
	75 20			0,51	4	11	44	115	70	414
	80 10	5	0	0,52	4	7	18	231	65	589
	85 10	10	0	0,52	3	5	19	441	70	787
1	100 —	5	0	0,47	1	<1	43	516	81	896
4	100 —	—	0	0,42	<1	6	55	120	82	400
7	100 —	—	L	0,37	<1	5	62	296	89	774
10	95 —	—	2	0,50	1	<1	24	409	53	830
11	95 —	5	0	0,42	1	6	50	87	78	286
12	95 —	5	1	0,38	<1	6	54	246	84	528
13	90 —	5	2	0,52	1	<1	20	380	44	786
14	90 —	10	0	0,42	1	12	46	69	64	224
15	90 —	10	1	0,36	<1	13	50	216	79	484
16	80 —	10	2	0,54	3	7	17	369	39	697
17	80 —	20	0	0,41	3		41		57
18	80 —	20	1	0,36	2		47		73
19		20	2
20
21

Claims (1)

¹ ««„. m^mittel. welche bereits alle Komponenten

Patentansprüche:

refÄSSiwiÄ für Baustoff-1. Bindemittel für Baustoffmischungen mit hoher _e ^SsTnüt l«>her Frühfestigkeit zu schaffen,

• ffiSSttd für Baustoff mischungen mil hoher

a) Tonerdeschmelzzement, » FräMestigSauf Basis von Portlandzement und/oder

b) Gipshalbhydrat oder/und Anhydrit und gstporüandzement und/oder Hochofenzement, wel-

c) ein Sulfonsäuregruppen enthaltendes Form- dies zusätzlich aldehyd-Amino-l,3,5-triazin - Kondensations- _{TonerdeschmeIzzem}ent,

^prOdUkt _b) Gipshalbhydrat oder/und Anhydrit und

bindemittel nach Anspruch!, dadurch _f- * t^S^^^^ kennzeichnet, daß es aus 60 bis 95 Gewichtsteüen >

Portlandzement, 5 bis 30 Gewichtsteilen Tonerde- » derartiges Bindemittel erfüllt die gesteUtc

schmelzzement, 2 bis 20 Gewichtsteüen Gipshalb- «^«ΓμΛ hoher 6-Stunden- sowie auch hoher hydratundO^bisSGewichtsteilenSulfonsaure- Forderung nac

gruppen enthaltendem Formaldehyd-Amino-1,3, ²⁸^f_a;_o""^g _nische Bestandteil des Bindemittels be-5-triazin-Kondensationsprodukt besteht steht vorzugsweise aus einem Gemisch aus Portland-

S.Bindemittel nach Anspruch 2, dadurch gekenn- a₅ ^"^Tonerdeschmelzzement und Gipshalbhydrat, zeichnet, daß es aus 70 bis 90 Gewichtsteilen ?f^J°gSi kann Portlandzement ganz oder Porüandzement, 7 bis 25 Gewichtsteilen Tonerde- gj^SJSnporthnd- oder Hochofenzement schmelzzement, 3 bis 15 Gewichtstellen Gipshalb- teilweise^ . ^v _{oder te}ii_We,se durch Anhydrat und 0,5 bis 3,5 Gewichtsteüen Sulfonsaure- und GipshaHmy e^ ^^ _{und Zusamme} gruppen enthaltendem Formaldehyd-Amino-1,3, 30 hydnt 1^^l _{Mischungskomp}onenten erfolgt je nach 5-triazin-Kondensationsprodukt besteht *«* β _toschten Fertigprodukte.

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Als zwSkmäßig hat sich eine Zusammenseg von 60 bf 95 Gelichtsteilen Portlandzement 5 ta _e V> Gewichtsteilen Tonerdeschmelzzement, 2 bis 20 Ge-³⁵ ScSüen G pshalbhydrat und 0,2 bis 5 Gew_1Chts-Telen des Sulfonsäuregruppen enthaltenden Amino-