DE2451357C2 - Process for modifying and improving the properties of cement - Google Patents
Process for modifying and improving the properties of cementInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- 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
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/20—Sulfonated aromatic compounds
- C04B24/22—Condensation or polymerisation products thereof
Description
Die Erfindung betrifft die Modifizierung und Verbesserung der Eigenschaften von Zement durch Zugabe von wasserlöslichen Sulfonsäuregruppen enthaltenden Kondensationsprodukten auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Formaldehyd.The invention relates to the modification and improvement of the properties of cement by adding it of condensation products based on aromatic hydrocarbons containing water-soluble sulfonic acid groups with formaldehyde.
Die hervorragenden Eigenschaften des Zementes als eines hydraulischen, mineralischen Bindemittels sind bekannt. Trotzdem erfüllt der aus in der Natur vorkommenden Rohstoffen hergestellte Zement nicht in allen Fällen die an ihn gestellten Anforderungen. Um die Einsatzgebiete für Zement auszuweiten, das Verarbeitungsverfahren zu erleichtern sowie beispielsweise das Abbinden zu beschleunigen oder auch zu verlangsamen, die Plastizität des aus Zement, körnigem Material und Wasser bestehenden Zementbetons zu verbessern, die Festigkeitswerte zu erhöhen u. dgl. wurden chemische Zusätze entwickelt,, welche die gewünschten Eigenschaften ergeben sollten.The excellent properties of cement as a hydraulic, mineral binder are known. Nevertheless, the cement made from naturally occurring raw materials does not meet in all cases the requirements placed on him. In order to expand the areas of application for cement, the To facilitate processing methods and, for example, to accelerate or even accelerate the setting slow down, the plasticity of cement concrete, which is composed of cement, granular material and water improve, to increase the strength values and the like. Chemical additives have been developed, which the should result in the desired properties.
7u diesen chemischen Zusätzen gehören Kondensationsprodukte aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Formaldehyd, welche Sulfonsäuregruppen enthalten und bei der Herstellung in Form wäßriger Lösungen anfallen. Diese Zusätze werden dem fertigen Mörtel als Pulver oder in flüssiger Form zugegeben und entfalten dann ihre Wirksamkeit. Diese Form der Zugabe ist jedoch umständlich und mit zusätzlichem Arbeitsaufwand verbunden, da Behältnisse gehandhabt werden müssen, die Zugabemenge auf die vorhandene Mörtelmenge abgestimmt und schließlich auch noch eine ausreichend gründliche Durchmischung mit dem Mörtel vorgenommen werden muß. Es sind also zahlreiche Arbeitsgänge notwendig.These chemical additives include condensation products of aromatic hydrocarbons Formaldehyde, which contain sulphonic acid groups and in the production in the form of aqueous solutions attack. These additives are added to the finished mortar as a powder or in liquid form and unfold then their effectiveness. However, this form of addition is cumbersome and requires additional work connected, since containers have to be handled, the amount added to the amount of mortar available coordinated and finally a sufficiently thorough mixing with the mortar must be made. Numerous operations are therefore necessary.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das es gestattet, mit möglichst geringem apparativen Aufwand und Arbeitsaufwand unter Verwendung einer wäßrigen Lösung eines Kondensationsproduktes Zement mit hochwertigen Eigenschaften herzustellen.The present invention is therefore based on the object of developing a method that allows with the lowest possible expenditure on equipment and labor using an aqueous Solution of a condensation product to produce cement with high-quality properties.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von modifiziertem und vergütetem Zement unter Zugabe von Sulfonatgruppen enthaltenden Kondensationsprodukten aromatischerAccording to the invention this object is achieved by a method for producing modified and modified cement with the addition of aromatic condensation products containing sulfonate groups
ίο Kohlenwasserstoffe mit Formaldehyd, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine wäßrige Lösung dieser Kondensationsprodukte welche gegebenenfalls weitere in Wasser lösliche oder dispergierbare Verbindungen enthält, während der Zementherstellung in die Feinmahlkammer der Zementmühle in einer Menge von 0,1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf Zement, eingebracht wird. Bevorzugt werden die Alkalisulfonate.ίο hydrocarbons with formaldehyde, which thereby is characterized in that an aqueous solution of these condensation products which optionally further contains compounds soluble or dispersible in water, during cement production in the grinding chamber the cement mill in an amount of 0.1 to 4 wt .-%, based on cement, is introduced. The alkali metal sulfonates are preferred.
Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise verschwindet die gesamte Wassermenge aus der Lösung des Kondensationsproduktes, ohne daß die hydraulischen Eigenschaften des noch auf erhöhter Temperatur befindlichen frischgebrannten Zements durch das eingebrachte Wasser nachteilig verändert werden. Gleichzeitig wird die Wirksamkeit des Kondensations-Produktes im Zement, bezogen auf die eingesetzte Menge, verbessert- Durch die intensive Vermahlung bei erhöhter Temperatur wird eine Reaktion des Kondensationsproduktes mit den Zementbestandteilen bewirkt Die Zugabe in gelöster Form sowie das über denIn the procedure according to the invention, the entire amount of water disappears from the solution of the Condensation product without affecting the hydraulic properties of the still at elevated temperature The freshly fired cement that is located can be adversely affected by the water introduced. At the same time, the effectiveness of the condensation product in the cement, based on the used Amount, improved - The intensive grinding at elevated temperature causes a reaction of the condensation product with the cement components causes the addition in dissolved form as well as that via the
jo gesamten Produktionszeitraum gleichmäßig verteilte Einbringen des Kondensationsproduktes führen zu einem raschen und gleichmäßigen Kontakt, wobei ein in den Eigenschaften stets gleichbleibendes Endprodukt entsteht. Vorzugsweise wird die wäßrige Lösungjo entire production period evenly distributed introduction of the condensation product lead to rapid and even contact, with an end product that always has the same properties arises. Preferably the aqueous solution is
J5 eingedost.J5 canned.
Ausgangsprodukte für die der Feinmahlkammer erfindungsgemäß zugesetzten Kondensationsprodukte sind die ein- oder mehrkernigen, aromatischen Kohlenwasserstoffe wie z. B. Phenole, Naphthole und Naphtha-Hn. Starting products for the condensation products added according to the invention to the fine grinding chamber are the mono- or polynuclear, aromatic hydrocarbons such. B. phenols, naphthols and naphtha-Hn.
Formaldehydkondensationsprodukte aus den genannten Ausgangsprodukten mit einer Sulfonsäuregruppe sind im Handel erhältlich. Die auf Basis von Naphthalin herstellbaren, relativ niedermolekularen Kondensationsprodukte werden bevorzugt. Sie lassen sich durch folgende allgemeine Formel darstellen:Formaldehyde condensation products from the starting materials mentioned with a sulfonic acid group are commercially available. The relatively low molecular weight ones that can be produced on the basis of naphthalene Condensation products are preferred. They can be represented by the following general formula:
SO3MeSO 3 Me
CH2 CH 2
SO3MeSO 3 Me
J /i- IJ / i- I
worin η die Gesamtzahl der aromatischen Kohlenwasserstoffkerne darstellt und Me ein Alkali-, Erdalkali- oder ein anderes Metall bedeutet, das wasserlösliche Salze bildet.where η is the total number of aromatic hydrocarbon nuclei and Me is an alkali, alkaline earth or other metal which forms water-soluble salts.
Die wäßrigen Lösungen der erfindungsgemäß verwendbaren sulfonatgruppenhaltigen Kondensationsprodukte auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe lassen sich in einem weiten Konzentrationsbereich dem bereits teilweise zermahlenen Zementklinker zusetzen. Zweckmäßigerweise wird die Konzentration der Lösung des Kondensationsproduktes der Temperatur in der Feinmahlkammer derart angepaßt, daß höhere Wassergehalte bei höheren Temperaturen bzw. niedrigere Wassergehalte bei niedrigeren Temperaturen verwendet werden. Dies erfolgt beispielsweise so, daßThe aqueous solutions of the condensation products containing sulfonate groups which can be used according to the invention based on aromatic hydrocarbons can be dem Add cement clinker that has already been partially ground. The concentration of the solution is expedient of the condensation product of the temperature in the grinding chamber so adapted that higher Water content at higher temperatures or lower water content at lower temperatures be used. This is done, for example, that
bei Temperaturen von etwa 150 Grad C in der Mahlkammer Lösungen geringerer Konzentration verwendet werden als bei Temperaturen von etwa 120 Grad C, wobei zweckmäßig Lösungen der Kondensationsprodukte mit Feststoffgehalten von 20% und darüber eingesetzt werden.at temperatures of around 150 degrees C in the grinding chamber, solutions of lower concentration be used as at temperatures of about 120 degrees C, where appropriate solutions of the condensation products can be used with solids contents of 20% and above.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können zusammen mit den oben beschriebenen Kondensationsprodukten gleichzeitig noch andere brauchbare Additive eingebracht werden, wie z. B. Netzmittel oder Antischaummittel, die Wasserabweisung begünstigende Stoffe u. dgLIn the process according to the invention, other useful additives can be used at the same time as the condensation products described above be introduced, such as. B. wetting agents or antifoam agents that promote water repellency Fabrics and the like
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Mehrkamniermühlen werden beispielsweise in »UI1-mann's Enzyklopädie der technischen Chemie«, 19. Bdn 1969, S. 20, beschrieben.For the novel process suitable Mehrkamniermühlen example, in "UI1-mann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", Vol 19, n 1969, p 20 describes.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise werden mindestens zwei der bisher notwendigen Arbeitsschritte eingespart, nämlich das Sprühtrocknen der Lösung des Kondensationsproduktes bzw. das Abfüllen, Abmessen, Transportieren und Handhaben relativ großer Flüssigkeitsmengen bei Anwendung als Lösung, sowie das Vermischen des pulverförmigen bzw. flüssigen Zusatzes mit dem gemahlenen Zement bzw. dem Mörtel.The procedure according to the invention saves at least two of the previously necessary work steps, namely the spray drying of the Solution of the condensation product or the filling, measuring, transporting and handling relative large amounts of liquid when used as a solution, as well as mixing the powdery or liquid additive with the ground cement or mortar.
Erfindungsgemäß läßt sich ferner die Zusatzmenge an Kondensationsprodukt verringern, verglichen mit der bisher üblichen Zugabe zum fertigen Mörtel.According to the invention, the amount of condensation product added can also be reduced compared with that Previously usual addition to the finished mortar.
Die bekannten Eigenschaften der mit Sulfonatgruppen enthaltenden Formaldehydkondensationsprodukten auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe vergüteten Baumaterialien, wie z. B. erhöhte Festigkeitswerte, hervorragende Oberflächengüte sowie Wirksamkeit des Kondensationsproduktes als Betonverflüssiger oder Zusatz zu Klebe-Mörteln werden trotzdem in wenigstens gleicher Qualität erreicht Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich daher durch eine wesentliche Einsparung an Energie, Arbeit und apparativem Aufwand aus.The well-known properties of formaldehyde condensation products containing sulfonate groups building materials based on aromatic hydrocarbons, such as B. increased strength values, excellent surface quality and effectiveness of the condensation product as a concrete liquefier or Addition to adhesive mortars are still in at least same quality achieved The method according to the invention is therefore characterized by an essential Savings in energy, labor and expenditure on equipment.
Verwendung finden erfindungsgemäß hergestellte Zemente in der gesamten Bauindustrie, insbesondere aber an solchen Stellen, an denen auf einen früh-hochfesten Beton Wert gelegt wird, wie z. B. bei der Herstellung von Fertigbauteilen oder in der Gleitschalungsbauweise. Cements produced according to the invention are used in the entire construction industry, in particular but in those places where importance is placed on an early high-strength concrete, such as B. at the Manufacture of prefabricated components or using the slipform construction method.
In eine Zweikammer-Zementmühle (Sichtermühle mit Grob- und Feinkammer; Durchsatzleistung 20 t/h Zement bei einer spezifischen Oberfiäche des Zementes von ca. 4900qcm/g nach Blaine) werden in der Feinmahlkammer pro 1 t Zement 50 kg einer wäßrigen Lösung eines Sulfonatgruppen enthaltenden Kondensationsproduktes aus Naphthalin und Formaldehyd mit 20% Feststoffgehalt, gleichmäßig über den Produktionszeitraum verteilt, eingedüst Der fertige Zement enthält die berechnete Menge von 1 % Kondensationsprodukt, bezogen auf das Gesamtgewicht, wodurch einem daraus hergestellten Mörtel sowohl hohe Fließfähigkeit als auch erhöhte Festigkeitswerte verliehen werden.In a two-chamber cement mill (classifier mill with coarse and fine chambers; throughput 20 t / h Cement with a specific surface of the cement of approx. 4900qcm / g according to Blaine) are in the Fine grinding chamber per 1 t of cement 50 kg of an aqueous solution of a condensation product containing sulfonate groups made of naphthalene and formaldehyde with a solids content of 20%, evenly over the production period distributed, injected The finished cement contains the calculated amount of 1% condensation product, based on the total weight, whereby imparted both high flowability and increased strength values to a mortar produced therefrom will.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742451357 DE2451357C2 (en) | 1974-10-29 | 1974-10-29 | Process for modifying and improving the properties of cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742451357 DE2451357C2 (en) | 1974-10-29 | 1974-10-29 | Process for modifying and improving the properties of cement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2451357A1 DE2451357A1 (en) | 1976-05-06 |
| DE2451357C2 true DE2451357C2 (en) | 1984-01-05 |
Family
ID=5929489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742451357 Expired DE2451357C2 (en) | 1974-10-29 | 1974-10-29 | Process for modifying and improving the properties of cement |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE2451357C2 (en) |
Families Citing this family (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1974
- 1974-10-29 DE DE19742451357 patent/DE2451357C2/en not_active Expired
Also Published As
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| DE2451357A1 (en) | 1976-05-06 |
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