DE2365326A1 - Zementierungszusammensetzungen und daraus hergestellte betone und moertel - Google Patents
Zementierungszusammensetzungen und daraus hergestellte betone und moertelInfo
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Classifications
-
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
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-
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
Description
Dio Erfindung bezieht sich, auf Betone und Mörtel. Sie
bezieht sich insbesondere auf Betone und Mörtel, die sich
von Zementierungszusammensetzungen ableiten, welche Polymere und Mischpolymere enthalten, die sich ihrerseits von
polymorisiorbaren Vinylverbindungen ableiten.
Ka iot bekannt, polymere Materialien in Portland-Zementzuonmmensetzungen
einzuverleiben, um daraus hergestellten Batonon und Mörteln eine größere mechanische Festigkeit
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BAD ORIGINAL
zu erteilen. Polymere, die bisher für diesen Zweck verwendet worden sind, sind z.B. Polyvinylacetat und Styrol/
Butadien-Mischpolymere. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von solche Polymere enthaltenden Zusammensetzungen,
welche bei im wesentlichen Raumtemperatur ausgehärtet werden, können. Betone und Mörtel ergeben, die eine schlechte
chemische Beständigkeit aufweisen. In der G3-PS 970 33^
sind Zementierungszusammensetzungen beschrieben, die einen Portland-Zement und mindestens ein -'iischpolymer aus (a)
Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid und (b) Acryl-
oder Methacrylestern von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthalten. Das Aushärten-dieser Zusammensetzungen
kann gemäss dieser PS bei 21°C ausgeführt werden. ■
Es wurde nunmehr gefunden, dass Betone und Mörtel mit verbesserten
mechanischen Eigenschaften und einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Chemikalien, wie auch mit guten
Bewitterungseigenschaften durch Einverleibung eines, den Rest •eines äthylenisch ungesättigten Carbonsäuremischmonomers
enthaltenden Vinylmischpolymers in Zementierungszusammensetzungen erhalten werden können, wenn das Aushärten der
Zementierungszusammensetzung zur Herstellung des Betons oder Mörtels bei einer· erhöhten Temperatur ausgeführt wird.
So wird also gemäss der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Betons oder Mörtels vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, dass man eine Zementierungszusammensetzung
aushärtet, die eine wässerunlösliche Dispersion eines
Vinylmischpolymers enthält, das den Rest eines äthylenisch ungesättigten Monomers enthält und das sich von ein oder "
mehreren polymerisierbaren Vinylverbindungen ableitet,- wobei
das Aushärten nach einer Periode des Anfangsabbindens bei . einer Temperatur von mindestens 40°C ausgeführt wird.
40 9826/0923 8AD
Geeignete Polymere und Mischpolymere, die in die Zementierungszusammensetzung
einverleibt werden können, sind sol- -ehe, die sich von Acrylestern, Methacrylestern, Vinylacetat,
Vinylchlorid, Vinlyidenchlorid, Styrol, Acrylo-' nitril, Butadien und Vinylester!} von langkettigen Carbonsäuren
(beispielsweise Carbonsäuren mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen) ableiten. Es wird bevorzugt, Alkylacrylat/
Alkylmethacrylat-Mischpolymere, beispielsweise solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, zu verwenden,
nber es können auch andere Mischpolymere verwendet werden,
wie z.B. Styrol/Acrylsäureester und Styrol/Butadien-mischpolyrnere.
Es wird besonders bevorzugt, die Mischpolymeren
von Methylmethacrylat oder die Mischpolymeren von Methylmethacrylat
und 2-Äthylhexylaerylat zu verwenden.
Die Polymere oder Mischpolymere können atich die Reste einer
äthylenisch ungesättigten Carbonsäure enthalten, die mit den grundlegenden Polymeren mischpolymerisierbar ist. Die
Säuren können sich nach den jeweiligen Polymeren oder Mischpolymeren richten. Geeignete Säuren für die Verwendung
in den" Acryl/Methacrylester-Misphpolymeren
sind Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure. Ein besonders bevorzugtes Mischpolymer enthält Methyimethacrylat,
2-Äthylhexylacrylat und Acrylsäure.
Die Polymere und Mischpolymere besitzen vorzugsweise Glas- · Übergangstemperaturen (T&) von mindestens 1O0C, insbesondere
200C oder mehr. ?ür thermoplastische Mischpolymere
können die Glasübergangstemperaturen aus den Gewichtsanteilen
der im Mischpolymer anwesenden Monomere und' den ■ Glasübergangstemperaturen der Homopolymere der Monomere
errechnet werden. Die Glasübergangstemperaturen können durch die bekannten Verfahren ausgerechnet werden, und zwar ins-
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- 4 besondere durch die einfache Gleichung
I- — ·· η* τ w ο
TG(co) . TG(1) . TG(2) ' TG(n)
• worin W1, W2 W die Gewichtsbrüche der Monomere
1, 2 ..... η im Mischpolymer sind und T^z1 \, TqV2) '"'3Wn)
die Glasübergangstemperaturen der Hoaopolymere der Monomore 1, 2 ..... ~n sind und ™n(co) die Glasübergangstemperatur
de3 Mischpolymers ist. So kann die Glasübergangstemperatur de3 "bevorzugten Mischpolymers aus Me thy lure thacrylat
und Äthylhexylacrylat entsprechend den relativen Verhältnissen des Polymethylmethacrylats (T^, 1050C) und
Polyäthylhexylacrylat (T~ -850C) variieren. Im allgemeinen,
nimmt die mechanische Festigkeit (beispielsweise dio 3)ruckfestigkeit) de3 erhaltenen Betons oder Mörtels
mit einer Zunahme der Glasübergangstemperatur des verwendeten Mischpolymers zu, wobei jedoch zu benchten
ist, daß ein Mischpolymer mit einer höheren Glasübergangstemperatur entweder eine höhere Härtunßotemperatur
oder eine längere Härtungszeit braucht.
Dio Zementierungszusammensetzung kann Materialien enthalten,
die" üblicherweise bei der Herstellung von Beton und
MUrtol verwendet werden, wie z.B.. hydraulische Zemente (beispielsweise Portland-Zement) und Aggregate, wie z.B.
. Snnd und Kies. Verstarkungsmaterialien, wie z.B. Fasermntoriolien,
können ebenfalls einverleibt werden.
Dov Anteil an Mischpolymer ( berechnet auf
trockener Ba3is),,der in die Zementierungszusammensetzung
einverleibt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis i
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50 Gew.-?*, Insbesondere 15 Ms 35 Gew.-$, bezogen auf das
Gewicht der Zementkonponente in der Zusammensetzung. Im
allgemeinen nimmt die mechanische festigkeit (beispielsweise
Druckfestigkeit) des erhaltenen Betons -oder Mörtels
mit einer Zunahme des Anteils an Mischpolymer
im Zementierungsgemisch zu.
Die oben erwähnten Mischpolymere können in
die Zementierungszusammensetzung als wasserdispergierbare
trockene Feststoffe einverleibt werden (wie sie beispielsweise durch die übliche Emulsionspolymerisation und durch
anschließende Spritstrocknung erhalten werden). Alternativ
können Emulsionsmischpolymere als solche in die Zementierungszusammensetzung einverleibt werden. Es .
wird darauf hingewiesen, daß die Emulsions -mischpolymere
Bestandteile enthalten können,"die in der · stehenden Technik der Polymerisation von Monomer oder Monomeren
in einem wäßrigen Medium verwendet werden. Solche Bestandteile sind z.B.-Katalysatoren (beispielsweise
Ammoniumpersulfat, Alkalimetalpersulfate), oberflächenaktive
Mittel, die ausgewählt werden, um die Bildung einer 3tabilen Emulsion zu fördern, und Pufferungsmittel (wie
z.B. Alkalimetall- oder Ammoniumcarbonate), Ein Antiochäumungsmittel
kann ebenfalls vorteilhaft in das Emulsions mischpolymer ,einverleibt werden, um
die Okklusion von luft in den Betonen und Mörteln, die
anachließend hergestellt werden, zu verringern.
•Die Temperatur und die Dauer der Erhitzung während der
Härtungs.stufe kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden,
aber im allgemeinen werden Betone und Mörtel mit einer erhöhten Festigkeit bei höheren Temperaturen und/oder
lungeren Ilärtungsseiten erhalten. Es wird bevorzugt, eine
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- β - ■
Härtungstemperatur von mindestens 5O0C, beispielsweise
von. 50 bis 2O0°C, insbesondere 70 bis 16O°C, zu verwenden.
Es wird ganz besonders bevorzugt, eine Temperatur von 900C oder höher zu verwenden. Die obere Grenze der
Temperatur hangt vom jeweiligen Mischpolymer ab, da nämlich
bei höheren Temperaturen das Risiko eines thermischen Abbaus in gewisse-Mischpolymere besteht. Die jeweils
angenommenen Temperaturen hängen von der Glasübergangstemperatur
des in die Zementierungszusammensetzung einverleibten
Mischpolymers (Mischpolymere mit höheren Glasübergangstemperaturen erfordern höhere Härtungstemperaturen)
und von der gewünschten Zunahme der mechanischen Festigkeit der resultierenden Betone und Mörtel ab. Die
Dauer der Erhitzung beträgt vorzugsweise.mindestens 12 st
(zweckmässigerweise 12 bis 72 st), aber kürzere oder längere
Zeiten können gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Härtungstemperatur und der gewünschten Zunahme der mechanischen
Festigkeit des Betons oder Mörtels verwendet werden. Wenn beispielsweise die Härtungstemperatur 900C
oder mehr beträgt, dann kann in einigen Fällen ein nützlicher
Effekt erhalten werden, wenn die Erhitzungsdauer
h st beträgt.
Betone und Mörtel können in zweckmässiger V/eise durch Mischen von Zement, Aggregaten und eines vorher hergestellten
Emulsionsmischpolymers (oder eines teilchenförmigen, in V/asser dispergierbaren festen Mischpolymers) beispielsv;eise
in einem Betonmischer und anschliessenden Zusatz
von Wasser, sofern erforderlich, hergestellt werden. Aggregate, die verwendet werden können, sind irgendvirelche
grobe oder feinkörnige Materialien, die bei der Verarbeitung
von Beton, wie z.B. Sand oder Kies, bekannt sind.
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— γ —
Die Mindestdauer des anfänglichen Abbindens hängt von der ,jeweiligen Zementierungszusammensetzung ab. Sie kann leicht
durch. Versuch bestimmt werden» Im allgemeinen wird es bevorzugt, die Zusammensetzung mindestens 12 st .(zweckmäßig
bei etwa Raumtemperatur) stehen zu lassen, bevor das abschließende
Härten ausgeführt wird.
Die auf diese Weise hergestellten Betone und Mörtel besitzen eine hohe Druck- und Zugfestigkeit und zeigen eine
gute Beständigkeit gegen Angriff durch Wasser und Chemikalien, wie z.B. Salzsäure und wäßrige Sulfatlösungen. Die
genannten Betone und Mörtel finden besondere Anwendung bei der Herstellung von Pormgegenständen in Form von Gußstücken,
wie z.B. Rohre, Verkleidungsplatten, Balken und Bodenplatten, und auch in Form von leichten Baumaterialien, wie
z.B. leichten Kalk/Sand-Bausteinen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Teile und Prοζentangaben sind in Gewicht
ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Druckgeben.
2 2 Druckfestigkeiten sind in Meganewtons/m (MN/m ) ange-
Zementmörtel wurden mit den folgenden Zusammensetzungen
hergestellt, wobei eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsmischpolymers aus 75,5 Gew.-^ Methylmethacrylat, 22,5 Gew.-2-Äthylhexylacrylat
und 2 Gew.-^ Acrylsäure verwendet wurde. Der Wassergehalt wurde so eingestellt, daß Mörtel mit
ähnlicher Konsistenz erhalten wurden. Der berechnete Tn-Wert
des Mischpolymers war 35 C,
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| • Ansatz | 1 | f | \- 3 f |
4- | VJl |
| Zement | 100 | J \ 100 |
100 | 100 | 100 |
| Sand | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| Polymerdispersion (50 °(o Feststoffe) |
— | 14,3 | 28,6 | 42,7 | 57,1 |
| Wasser ".."-. | 42,7 | 31,4 | 17,1 | 4,3 | — |
| Antis chaumungsmlttel (Defoamer 1O52M ge liefert durch die Hercules Powder Co.) i |
0,14 | 0,27 | 0,43 | 0,57 |
Testblöcke (63,5 χ 38,1 χ 38,1 mm) wurden dadurch hergestellt,
daß die Polymerdispersion, Wasser und Entschäumer gemischt
wurden und dieses Gemisch dem Zement und Sand zugegeben wurde. Nach einer sorgfältigen Mischung wurde der Mörtel in
Formen eingebracht, zur Verhinderung der Verdampfung von Wasser bedeckt und 1 Tag bei annähernd 200C gelagert, um
ein anfängliches Abbinden zu ermöglichen, bevor die Blöcke aus der Form entnommen wurden. ;
Mit Ansatz 1 hergestellte Blöcke wurden bedeckt und bei annähernd 20°,C gelagert, worauf dann 7 Tage oder 28 Tage
unter Verwendung einer hydraulischen Presse die Druckfestigkeit geprüft wurde. Der Druck wurde dabei auf 63,5 x
38,1 mm messenden Selten der Blöcke angewendet.
Die mit den Präparaten 2 bis 5 hergestellten "Blöcke wurden 16 st auf 16O0C erhitzt, und die Druckfestigkeit wurde
7 oder 28 Tage nach der Wärmebehandlung bestimmt.
4098-26/0923
Die erhaltenen Druckfestigkeiten sind in der Folge angegeben:
| Ansatz | 1 | 2 | 3 | ; A- | 5 |
| Druckfestigkeit 7 Tage (MN/m2) Druckfestigkeit.' 28 Tage (MN/m2) |
24,6 23,8 |
35,7 41,0 |
64,6 65,6 |
76,5 72,3 |
79,3 81,4 |
Beispiel 2 ' ■
Ein Zementmörtel wurde gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt, wobei eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsmischpolymers
aus 75,5 Gevr.-# Methylmethacrylat, 22,5 Gew.-#
2-Athylhexylacrylat und 2 Gew. -$>
Acrylsäure verwendet wurde. Der berechnete T^-Wert des Mischpolymers war 350C.
Zement
Sand
Polymerdispersion (50 ^Feststoffe) Antischaummittel (wie in Beispiel 1)
100
300 64,3 0,9
300 64,3 0,9
Testblb'cke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, und nach
dor Entformung wurden sie bedeckt und 28 Tage bei annähernd
200C gelagert. Die Blöcke wurden dann in einen Ofen ver-
; 500C erhitzt; und di<
Tc g nach der Entnahme
Bohiedene Zeiten auf 90°C, 700C bzw. 500C erhitzt; und die
Druckfestigkeit der Blöcke wurde 1
aus dem Ofen bestimmt.
A09326/0023
-ΊΟ -
| Erhitzungs zeit (Tage) ; |
Zeit von. der Ent- formung (Tage) |
Druckfestigkeit (MN/m*) | Behandlung bei 7O0C |
Behandlung bei T)O0C |
| 1 3 14 |
30 . 32 43 |
.Behandlung bei 5O0C |
69,0 69,9 95,8 |
78,0 90,8 108,2 |
| 54,1 ■ 58,5' 78,2 |
Blöcke die in der gleichen Weise hergestellt worden, aber 30, 32 bzw. 43 Tage* bei 200C gelagert worden waren,
ο zeigten Druckfestigkeiten von 59,1, 42,3 und 54,9 MN/m
Zementmörtel wurden gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt, wobei eine wäßrige Dispersion der verschiedensten Emulaionsmiachpolymere
verwendet wurde.
Zement . .100
Sand ι 300·
Polymerdispersion (50 ?£ Feststoffe) 57,1 Wasser. 3,6
Antischaummittel (wie in Beispiel 1) 0,9
Die verwendeten Emuls ionsmis chpolymer e wurden aus den verschiedenen folgenden Monomergemischen hergestellt:
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Methylmethacrylat | 98 | 85 | 75,5 | 65 |
| 2-Athylhexylacrylat | —· | 15 | 22,5 | 33 |
| Acrylsäure | 2 | 2 | 2 | 2 ' |
| % (0Q) | 105 | 55 | 35 | 10 |
409826/0923
Testblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt und nach
dem Entformen 16 st lang in einem Ofen auf 90 oder 160°0
erhitzt.. Die Druckfestigkeit wurde 30 Tage nach der Wärmebehandlung bestimmt.
| verwendetes Emulsions- polymer |
Druckfestigkeit (MN/m2) | nach Erhitzung auf 1600C |
| 1 2 3 4 |
nach Erhitzung auf 900C |
97,9 , 95,0 . 90,7 87,2 |
| 68,4 86,4 82,5 63,8 · |
Ein .Zementmörtel ähnlicher Konsistenz wurde' dadurch hergestellt,
daß 50 Teile Wasser mit 100 Teilen Zement und 300 Teilen Sand gemischt wurden. Nach dem Aushärten bei
annähernd 2O0C während 30 Tage war die Druckfestigkeit 29,6 MN/m2.
Zementmörtel wurden gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt, wobei eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsmischpolymers
von 75 Gew.-# Styrol, 23 .Gew.-# 2-Äthylhexylacrylat und
2 Gew.~# Acrylsäure verwendet wurde.. Der berechnete T&-Wert
dos Mischpolymers war 310C.
Zement '. 100
Sand ; . 300
Polymerdiapersion (50 i» Peststoffe) 57,1
Antischaummittel (wie in Beispiel 1) 1,4
Teotblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Nach der
409826/0923
Entformung wurden sie 16 st auf 90 oder 160 C erhitzt.
Die Druckfestigkeit wurde 30 Tage nach der Wärmebehandlung bestimmt;
| Druckfestigkeit | Temperatur der Wärmebehandlung | 1600C |
| MN/m2 | 900C | 52,1 |
| 60,7 |
Zementmörtel wurden gemäß dem folgenden Ansatz hergestellt,
wobei eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsmischpolymers aus 75,5 Gewl-# Methylmethacrylat, 22,5 Gew.-^
2-A'thylhexyl|a«4*jacrylat und 2 Gew.-# Acrylsäure verwendet
wurde. Der berechnete !„-Wert des Mischpolymers war 350C.
Zement ' 100
Sand 300
Polymerdispersion (50 $> Peststoffe) 57,1 Antischaummittel (wie in Beispiel 1) 0,82
Die Testblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, und nach der Entformung und Aushärtung bei 200C während 15 bis
28 Tage wurden die Testblöcke in einem Ofen 12 st auf
1600C erhitzt.
Unmodifizierte Zementmörtel mit ähnlicher Konsistenz wurden
gleichzeitig dadurch hergestellt, daß 50 Teile Wasser mit 100 Tailen Zement und 300 Teilen Sand gemischt wurden. Nach
der Entformung wurden die Proben 15 bis 28 Tage bei annähernd 200C gelagert.
409826/0923
Die unmodifizierten und Polymer enthaltenden Blöcke wurden
dann wie unten beschrieben getestet:
1. Gefrier-Tau-Stabilität
Die Testblöcke, wurden gewogen, und nachdem sie 72 st in
Wasser eingeweicht worden waren, wurden sie wiederholt gefroren und aufgetaut, bis 25 $>
des ursprünglichen Gewichts verloren waren. Dies wurde dann als der Punkt des
Fehlschlage des Tests genommen. Während des gesamten Tests
wurden die Blöcke durch Anwendung von Wasser in Intervallen feucht gehalten.
12 unmodifizierte Zementmörtelblöcke wurden getestet. Von.
diesen ergab einer nach 444 Zyklen, einer nach 478 Zyklen,
einer nach 484 Zyklen und zwei nach 576 Zyklen einen Fehlschlag. Oberflächenrisse wurden an allen 7 unmodifizierten
Zementmörtelblöcken nach 576 Zyklen festgestellt.
Im Gegensatz hierzu waren alle 12 Polymer enthaltenden
Blöcke frei von Oberflächenrissen und zeigten auch nach 576 Zyklen keinen Gewichtsverlust,
2. Widerstandsfähigkeit gegen Salzsäure
12 Polymer enthaltende und 12 unmodifizierte Testblöcke wurden gewogen und in eine 15 #-lge wäßrige Salzsäure eingetaucht.
In Zeitabständen wurden die Blöcke aus.der SaIzoüurelösung
entnommen und gewogen. Die beobachteten durchschnittlichen Gewichtsverluste sind in der folgenden Tabelle
gezeigt.
409826/0923
| Zeit (Tage) |
$ Gewichtsverlust | unniodifizierter Mörtel |
| 8' 14 30 355 |
'mit Polymer modifi zierter Mörtel |
18,6 vollständige Auflösung |
| 2,9 2,9 : 3,5 7,5 |
3. Widerstandsfähigkeit gegenüber Sulfatlösung. -
12 Polymer enthaltende und 12 unmodifizierte Zementmörtelblöcke wurden wiederholt in eine 2,1 /ί-ige wäßrige Lösung
von Natriumsulfat 16 st lang eingetaucht und dann 1 st bei
540C getrocknet. Die Länge der Testblöcke wurde vor dem
Testen und zu verschiedenen Zeiten während des Tests gemessen. Die durchschnittliche Zunahme der Menge ist in
der Folge angegeben.
| Test- syklen |
c/o Zunahme der Länge (Durchschnitt) | unmodifizierter Mörtel |
| 12 15 35 82 170 |
mit Polymer modifizier ter Mörtel |
0,16 0,19 0,43 Auflösung i |
| 0,04 0,05 0,05 0,10 0,10 0,10 |
409826/0923
Zementmörtel wurden dadurch hergestellt, daß wäßrige Dispersionen
von verschiedenen Smulsionsraischpolymeren sur
sammen mit Wasser und 1 bis 2 % Antischaummittel (wie in
Beispiel 1), bezogen auf das Gewicht der Polymerdispersion,
in ein Gemisch aus 1CÖ Teilen Zement und 300 Teilen Sand
eingebracht wurden. Die Zementmörtel enthielten 5»5 bis 6,9 r/>
Polymer.
Testblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Nach dem anfänglichen Abbinden bei 200G und der Entformung wurden
sie 16 st in einem Ofen auf 16O0C erhitzt. Die Druclcf estig-"
keit wurde 50 Tage nach der Wärmebehandlung festgestellt.
'A - 97,9
B _ 95,0
G ._ 90,7
D : 57,5
E 52,1
j)ie Emulsionsmischpolyniere A bis E waren wie folgt:
A Hergestellt aus einem Gemisch aus 98 fo Methylmethacrylat
und 2 # Acrylsäure.
■Β Hergestellt aus einem Gemisch aus 83 i» Methylmethyacrylat,
15 i» 2-£ bhylhexylacrylat und 2 5'» Acrylsäure.
C Hergeotcllt aus einem Gemisch aus 75,5 ί» Ke thy !methacrylate
22,5 Io 2-Äthylhexylacrylat und 2 ^ Acrylsäure,
3) JlergGGtellt aus einem Gemisch aus 75 CJ>
Styrol, 23 1= 2-Athylhexylacrylat und 2 % Acrylsäure.
./■ 409826/0923
E Hergestellt aus einem Gemisch aus-83 c/° Styrol, 15
2-Äthylhexylacrylat und 2 io Acrylsäure.
' i · in
Zementmörtel wurden v/ie/Beispiel 6 hergestellt, wobei
wäßrige Dispersionen der verschiedenen Emulsionsmischpolymere verwendet wurden. Die Mengen der wäßrigen Dis^-
persionen und des Wassers wurden so eingestellt, daß ein Trockenpolymergehalt von 8 $>
in de.m Zementmörtel und Zementmörtelzusammennetzungen ähnlicher Konsistenz erhalten
wurden.
Te3tblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt und nach 4er Entformung wurden sie 7 Tage bei annähernd 200C gelagert,
16 st in einem Ofen auf 90, 130 oder 1600C erhitzt
und weitere 7 Tage bei annähernd 200C gelagert. Im Vergleich
hierzu wurden einige Blöcke nicht erhitzt, sondern sio wurden lediglich. 14 Tage bei 2O0C gelagert.
Uiuacdifizierte Zementnörterblöcke nit einer ähnlichen
Konsistenz wurden gleichzeitig dadurch hergestellt, daß .
50 Teile Wasser nit 100 Teilen Zement und 300 Teilen Sand gemischt wurden ^raa3 sie nach dem Entformen in der gleichen
"Weiue wie die mit'Polymer modifizierten Zementmörtelblöcke
gologert und erhitzt wurden.
409826/09 2 3 BADORiGJNAU
1? -
Die Blöcke wurden dann wie folgt getestet:
(1) Die Druckfestigkeit wurde■bestimmt. Sie ist in der
folgenden Tabelle gezeigt« .
(2) Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Salzsäure wurde
durch. Wiegen der Testblöcke und 3ir.taueh.en in 15 £-ig
Salzsäurelösung bestimmt. Kaeh. 4 Wochen Eintauchseit
wurden die Blöcke aus der Säurelösung entnommen und gewogen, Der prozentuale Gewichtsverlust ist in der
folgenden Tabelle gezeigt.
(3) Die WiderstandGfr-.liigkeit gegenüber .Sulfatlösung wurde
v/ic in Beispiel 5 bestimmt. Die prozentuale Zunahme
der lange nach 4 Wochen (20 Zyklon)■wurde gemessen.
| iimulsions- rnischpoly- raer |
Druckfestigkeit (MN/m2). | nach Erhitzung auf 900G 1-500C 1900G |
| I J T, |
nach Lagerung bei 2O0G |
55,2 89,2 101,5 61,8 81,8 85/9 65,5 Ö5,1\ 81,6 • - \ |
| 40,2 40,0 50,6- |
409826/0923
BÄÖ OBIQiNAL
| Emulsions- mischpoly mer |
" * | Gev, | icKtsveriuG | 90 | t in | KCl-Lösung | auf 13 |
O0C |
| I | nach bei |
L-i 20° |
gerung C; |
na ch 0C |
Erhitzung 13O0C. |
4 | ,1 | |
| J : | 7 | ,6 | 8, | 5 | 5,0 | 5 | ,5 | |
| κ | 11 | ,7- | 3, | 8 | 5,9 | 2 | ,8 | |
| VJl | ,1 | 2 | 2,4 | |||||
| Emul3ion3- miö'chpoly- mcr |
i> Längenzunahme in Sulfatlösung | nach Erhitzung auf 900C 1500C 19O0C · |
| I. J K |
nach Laροrung bei 200C |
0,04 0,08 0,12 0,00 0,08 Ό,06 0,08 0,10 0,12 |
| 0,12 0,06 0,14 |
M.D Emulsionsmischpolymere I" "bis N waren wie folgt:
I Hergestellt aus einem Gemisch aus 98 # Methylmeth-
nerylat und 2 $> Acrylsäure*
J Hergestellt aus einem Gemisch aus 75,5 $>
Methylmeth-
acrylat, 22,5 $ Athylhexylacrylat und 2 ^ Acryloäure.
A09826/0923
K "Primal" AC73, ein thermoplastisches Acrylemulsions-.
polymer, das durch Rohm & Haas (UK) limited geliefert wird.
33oioniol 8
Beton wurde aus dem folgenden Ansatz hergestellt, wobei
dia wäßrige Dispersion eines Emulsionsmischpolymers 'aus
75,5 Gew.-?£ Methylmethacrylat, 22,5 Gew.-^ 2-Äthylhexylacrylat
und 2 Gew.-°ß> Acrylsäure verwendet wurde. Der
errechnete Ϊ,,-Wert des Mischpolymers war 350C
Zement. \ 100
Sand 200
Aggregat ; - 400
Polymerdispersion (50 $> Peststoffe) · 40
Waoser 10
Antischaummittel (wie in Beispiel 1-) 0,6
'Tcatblöcke (101,6 χ 101,6 χ· 101,6 mm) wurden dadurch hergeotellt,
daß die Polymerdispersion, welche das Antiochaurnmittel
enthielt, und das Wasser dem Gemisch aus Moment, Sand und Aggregat zugegeben wurde. Nach einem
uorgfältigen Mischen wurde der Beton in Formen eingebracht,
zur Verhinderung einer Verdampfung von Wasser
409826/0923
Gedeckt, -2-Tage "bei annähernd 20 C gelagert, uia ein anfängliches
Abbinden su gestatten, und entformt. Tie Testblöcke wurden 7.Tage bei annähernd 200C gelagert und dann
1, 2 oder 7 Tage auf 70, 100, 13.2 oder 1620C'..erhitzt. Die
Druckfestigkeit der JJlöcke wurde 12 bis 15 Tage nach Beginn der Erhitzungsbohandlung.ermittelt.
Die beobachteten Druckfestigkeiten (in MN/m") sind in
der Folge gezeigt: ·
| Temperatur der Wärmebehandlung - . |
Dauer der Wärmebehandlung (Tage) |
1 | 2 | 7 |
| '1OC0C 133°C ' 1620C |
78,2 101 ,8 107,6 |
86,9 105,7 117,8 |
103,8 .125,0 124,5 |
Testblöcke, die in der gleichen ¥eise aber ohne Wärmebehandlung
hergestellt worden waren, wurden 20 Tage nach der Entformung getestet. Die Druckfestigkeit war 69,4 M/m .
Beton wurde wie in ßoispiel 8 hergestellt, wobei .jedoch
eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsinischpolymers
_ aus. 93 io Kethylmethacrylat und 2 fo Acrylsäure verwendet
wurde. Der berechnete T^-Wert des Mischpolymers war 1050C
Die beobachteten Druckfestigkeiten (gemessen in M/m )
oind in der Folge geneigt:
Bad original
4 0 9 8 2 6/0923
| Temperatur der | Daue i |
r | der | Wärmec | «ehandlung | 3 | (Ta | r-ß | ) | I | ,6 |
| //armebehandlung | 1 | (V) | 0 | 7 | |||||||
| 10O0C | 80 | ,1 | 89, | 1 | 09 | ,2 | |||||
| 1330C | ■ 1 | 11 | ,5 | 14, | 1 | 33 | |||||
| 1620C | 1 | 20 | ,6 | 30, | 1 | 40 | |||||
| 1 | 6 ι | ||||||||||
| 1 |
Testblöcke, die-in dor gleichen Weise aber ohne V/är me behandlung
hcrgcGtollt worden waren, wurden 19 Tage nach
der Enti'ormunf- pe tee lot, Me Druckfestigkeit war 73 >
9 MN/m*
10
Beton v/urdo wie in. Beispiel 8 hergestellt, wobei ,jedoch
eine wäßrige Dls-perc.ion eines Emulsionsraischpolyiners aus
83 i> MethylmothacrylPt, ' 15 1" 2-Athylhexylacrylat und 2 i»
Acrylaäuro'-^jjcr lefrel.-ane"te Tp-¥ert des Mischpolynerä war
!j5°C. Die beobachteten Druckfestigkeiten (gemessen in
MN/m") oind in der Folge gezeigt:
| Temperatur der Wärmebehandlung |
Dauer der Wärmebehandlung (Tage) | . 2 | 7 |
| 700C . 1000C 1 320C 1620C - |
1 | 73,8 90,7 109,5 118,2 |
86,4 · 105,7 120,6 '"123,1. |
| 70,9 78,2 103,8 |
'.Porstblöckc, die in der gleichen V/eise aber ohne Wärmebehandlung
hergestellt worden waren, wurden 20 bis 22 Tage nach der Entformung geprüft. Die Druckfestigkeit war
66,7 MN/m?..:.'.-■■. . ^
4098 26/09 23
ORIGIN AS/*
Beton wurde wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei .jedoch
eine wäßrige Dispersion eines Emulsionsraischpolymers aus
70 fo Methylmethacrylat, 28 fi 2-Äthylhexylacrylat und
2 io Acrylsäure, verwendet wurde. Der errechnete T^-Vert
des Mischpolymers war 20 C.
Die beobachteten Druckfestigkeiten (gemessen in M27/ni )
sind in der Folge gezeigt:
| Temperatur der Wärmebehandlung |
Dauer der Wärmebehandlung (Tage) | • 2 , | 7 |
| 7Q0C 1000C 1'520C . 162-0C |
T | ■ 72,3 81,6 98,5 101,4 .' |
84,0 96,5 112,5 104,3 |
| 72,4 73,8 90,5 |
Testblöcke, die in der gleichen Weise aber ohne Wärmebehandlung
hergestellt worden waren, wurden 20 bis 22 -Tage
nach der Entformung getestet. Die Druckfestigkeit.-war
65,1 M/ui2. ■■·.■■
«nispiel 12
/'cmontmörtcl wurden mit dem folgenden Ansatz hergestellt,
v/0 bei eine wäßrige Dispersion eines Einulsionsniischpolymers
au:? 75,5 "jo Methylmethacrylat, 22,5 1° 2-Äthylhexylacrylat-
und 2 i> Acrylsäure verwendet wurde. Der ί errechnete 2&-',vort
do:3 Mischpolymers war 350C. ,
409826/09 2 3
Cement
Sand
Polymerdispersion (5-C °ß>
Feststoffe) Antischaummittel (wie -in Beispiel 1)
1OQ
300
57,1 0,5
300
57,1 0,5
i'estblöcke wurden wie in Beispiel 1 hergestellt. Ii'ach der
Sntformung wurden sie bedeckt und 25 bis 31 i'age bei arnähernd
200C gelagert. Die Blöcke v/urden dann verschiedene
leiten in einem Ofen auf 100 oder 1340C erhitzt, und die
Druckfestigkeit der Blöcke wurde 1 l'ag nach der Entnahme
aus dem Ofen bestimmt.
| Erhitzungs zeit (st) |
Druckfestigkeit | (MN/m2 | } i ί |
| 0 | Wärbehandlung bei 100 C |
Wärmebehandlung bei 1340C |
|
| 3 | 29,7 | 30,3 | |
| 4 | - | 38,3 | |
| I 7 | 32,2 | - | |
| 8 | - | 48,3 | |
| 13 ■ | 36,2 | - | |
| 14 | - | 48,7 | |
| 24 | 36,4 | - ■ | |
| ; 48 | 39,1 | 57,2 | |
| ; 72 | j. 48,1 | 59,0 | |
| .1« | 56,9 | 67,0 | |
| 61 ,3 |
Patentansprüche:
409826/0923
·/ BAD ORIGINAL
Claims (18)
- ■ - 24 -PATENTANSPRÜCHE:Ij Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zementierungszusammensetzung, die ursprünglich aus einer Dispersion eines
Vinylmischpolymers besteht, die den Rest einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure enthält, aushärten gelassen
wird, wobei die Aushärtung nach einer Periode des anfäng-. liehen Abbindens bei einer erhöhten Temperatur von mindestens 4O0C ausgeführt wird. - 2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kärtungstemperatur mindestens 500C beträgt.daß die Härtungstemperatur in Bereich, -von 50 bis 2000C
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diliegt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diliegt.daß die. Härtungstemperatur im Bereich von 70 bis 1600C
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis A-, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungstemperatur mindestens 900C beträgt.
- ■6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungszeit bei der erhöhten Temperatur mindestens 12 Stunden beträgt.
- 7. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode der anfänglichen Aushärtung mindestens 12 Stunden beträgt.409826/0923.'/"■"■ ®AD ORIGiNAL
- 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anfängliche Aushärten bei im wesentlichen Raumtemperatur ausgeführt wird.
- 9- Verfahren nach.einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpolymer sich von ein oder mehreren Acryl- und/oder Methadrylestern ableitet.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpolymer sich von ein oder mehreren Alkylacrylaten und/oder Methacrylaten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ableitet.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpolymer sich von Methylmethacrylat ableitet.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischpolymer aus Methylmethacrylat und 2-Athylhexylacrylat verwendet wird,
- 13. Verfahren nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der äthylenisch ungesättigten Carbonsäure um Acrylsäure oder Methacrylsäure handelt. ·
- 14.. Verfahren nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischpolymer aus Methylmethacryl, 2-Äthylhexylacrylat und Acrylsäure verwendet wird.
- 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpolymer eine Glasübergangstemperatur von mindestens 100C aufweist.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischpolymer eine Glasübergangstemperatur von mindestens 200C aufweist. . ,- ,409826/0923.
- 17. Verfahren, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an-Mischpolymer (berechnet auf trockenem Basis) 5 bis 50 Gew.-%} bezogen auf die Zementkomponente der Zusammensetzung, beträgt.
- 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Mischpolymers 15 bis 35 % beträgt.OfiiGlNAL0 9 8 26/0923
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