DE2507010A1 - Hydraulische zusammensetzung - Google Patents

Hydraulische zusammensetzung

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DE2507010A1 DE19752507010 DE2507010A DE2507010A1 DE 2507010 A1 DE2507010 A1 DE 2507010A1 DE 19752507010 DE19752507010 DE 19752507010 DE 2507010 A DE2507010 A DE 2507010A DE 2507010 A1 DE2507010 A1 DE 2507010A1
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hydraulic
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concrete
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Tadao Natsuume
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Nippon Zeon Co Ltd
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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
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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Description

NIPPON ZEON CO. LTD., Tokyo/Japan Hydraulische Zusammensetzung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zusammensetzung, die durch Zusatz einer relativ geringen Wassermenge nicht nur Mörtel oder Beton mit einer guten Bearbeitbarkeit liefern kann, sondern auch eine hohe Festigkeit entwickeln kann, nachdem der Mörtel oder das Beton gehärtet bzw. abgebunden wurde.
Übliche hydraulische Zusammensetzungen dieser Art, die dadurch erhalten werden, daß man hydraulische Substanzen mit Additiven, wie Lignosulfonsäure und ihre Salze, Alkylarylsulfonsäuren und ihre Salze, Wasser-lösliche Salze von Naphthalin-Sulfonsäure-Formaldehydkondensaten, Hydroxycarbonsäuren und deren Salze usw. vermischt, haben auf vielen Gebieten eine breite Anwendung gefunden. Jedoch waren diese Zusätze nicht völlig zufriedenstellend, da die gewünschten Ergebnisse nicht erzielt wurden, wenn diese Additive in geringen Mengen verwendet wurden, und wenn sie andererseits in einer zu großen Menge verwendet wurden, führte dies zum Hinschluß von überschüssigen Luftmengen in dem Mörtel oder Beton, zur Verzögerung des Abbindens oder zu einem unerwünschten Abfall der Festigkeit des gehärteten Produktes.
509834/0744
Ziel der Erfindung ist es,eine verbesserte hydraulische Zusammensetzung aufgrund eines neuen Zusatzmittels bzw. Additivs aufzuzeigen, die die vorstehenden Nachteile nicht besitzt. Es wurde gefunden, daß die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man als Additiv ein Cyclopentanderivat verwendet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cyclopentantetracarbonsäure und den Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalzen der Cyclopentantetracarbonsäure. Die Cyclopentantetracarbonsäure wird im folgenden manchmal ,als CPTA abegkürzt.
Demzufolge wird erfindungsgemäß eine neue hydraulische Zusammensetzung geschaffen, die eine hydraulische Substanz umfaßt, in der das vorstehende Additiv bzw. Zusatzmittel eingearbeitet ist.
Der Ausdruck "hydraulische Substanz", wie er hier verwendet wird, kennzeichnet gemäß der üblichen Definition eine Substanz, die die Eigenschaft aufweist, beim Vermischen mit Wasser aufgrund einer Hydratationsreaktion, die sie eingeht, zu härten. Typische Beispiele für hydraulische Substanzen umfassen Portlandzement, Aluminiumoxydzement (alumina cement), Hochofenschlacke und Mischungen von gebranntem Kalk und kieselhaltigem Sand. Andererseits stellen die Salze der Alkalimetalle, wie Natrium und Kalium, die Salze der Erdalkalimetalle, wie Magnesium und Calcium und das Ammoniumsalz, von CPTA Beispiele für die Salze von CPTA dar. Bevorzugte CPTA-Salze sind die Alkalimetallsalze, wobei Natriumsalze von CPTA, wie das Tri- oder Tetranatriumsalz von CPTA, besonders bevorzugt sind.
CPTA kann relativ preisgünstig z.B. dadurch erhalten werden, daß man ein Diels-Alder-Addukt aus Cyclopentadien und Maleinsäureanhydrid oxydiert. Das Salz von CPTA kann z.B. dadurch leicht erhalten werden, daß man einen Neutralisationsreaktion zwiscnen CPTA und einer alkalischen Verbindung bzw. einer Alkaliverbindung durchführt.
Diese Cyclopentanderivate sind wirksam,selbst wenn sie in kleineren Mengen als die üblichen Additive verwendet werden. Darüber
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hinaus treten, selbst wenn diese Cyclopentanderivate in relativ großen Mengen verwendet werden, keine unerwünschten Nebenwirkungen auf, wie ein Abfall der Festigkeit, im Gegenteil die Effekte werden dadurch verstärkt. Somit bestehen keine besonderen Einschränkungen bezüglich des Anteils, in dem diese Cyclopentanderivate mit der hydraulischen Substanz erfindungsgemäß vermischt werden. Jedoch werden für übliche Zwecke die Cyclopentanderivate geeigneterweise in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Gew.-Teilen und insbesondere 0,01 bis 1,0 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der hydraulischen Substanz verwendet.
Die erfindungsgemäße hydraulische Zusammensetzung, die aus der hydraulischen Substanz,in der die vorstehenden Cyclopentanderivate eingearbeitet sind, besteht, weist eine überlegende Bearbeitbarkeit auf, nicht nur wenn sie mit Wasser vermischt wird, sondern auch wenn der resultierende Mörtel oder Beton bzw. Zement verwendet wird. Zusätzlich kann dem gehärteten Mörtel oder Beton bzw. Zement eine große Festigkeit verliehen werden. Es ist nicht bekannt, durch welchen Mechanismus diese Effekte in der erfindungsgemäßen hydraulischen Zusammensetzung erzielt werden. Es wird jedoch angenommen, daß die Dispergierbarkeit der Teilchen der hydraulischen Substanz in Wasser als Folge einer Wechselwirkung zwischen Ca++ oder 0 auf der Teilchenoberfläche der hydraulischen Substanz und dem Cyclopentanderivat zunimmt, wodurch die Hydratationsreaktion unterstützt wird.
Die erfindungsgemäße hydraulische Zusammensetzung kann andere bekannte Additive, wie z.B. Härtungsbeschleuniger, Retarder, wasserdicht-machende bzw. wasserabweisende Mittel (waterproofing agents), Mittel, die das Schrumpfen verringern usw., zusammen mit den vorstehenden Cyclopentanderivaten enthalten.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
4/0744
Beispiel
1 , 2,3^-Cyclopentantetracarbonsä'ure (F 186 C); erhalten durch Oxydation eines Diels-Alder-Adduktes aus Cyclopentadien und Maleinsäureanhydrid mit Salpetersäure, wurde mit einer wäßrigen ipsung, die die vierfach molare Menge Natriumhydroxyd oder mit einer wäßrigen Lösung, die die vierfach molare Menge Ammoniak
enthielt, neutralisiert, um das 1,2,~5,h-Tetranatriumsalz von Cyclopentantetracarbonsäure [I] oder das 1,2,3,4-Tetraammoniumsalz von Cyclopentantetracarbonsäure [II] zu erhalten.
Ein Beton- bzw. Zementtest wurde durchgeführt, um die Eigenschaften der erhaltenen Cyclopentanderivate als Zusatzstoffe für Zement bzw. Beton zu bestimmen.
Als Rohmaterialien für das Beton bzw. Zement wurden Portland-Zement als Zementj Plußkies mit einem maximalen Teilchendurchmesser von 2,5 mm als feines Aggregat; und Flußkies mit einem maximalen Teilchendurchmesser von 25 mm als grobes Aggregat verwendet.
5 0 9 8 3 ä / ί j 7
Erfindimrts.^emäß 1 2 3 4 5 Vergleich 2 3
Ansatz-Nr. (I) (I) (D ÖD (ID 1 (X) keine
Zugabe
Additiv 0.12* 0.25 0.5 0.125 0.25 (X) 0.25 -
Verhältnis
von Addi
tiv zu Ze
ment
{%) 		300 300 300 300 300 0.125 300 300
Zement
(kg/m2)		 150 145 140 150 144 300 145 165
Wasser
φ (kg/m~)		 1172 1181 1189 1172 1183 151 1181 1121
t-i "'
* Grobes
£ Aggregat
13 (kg/m2)		 781 787 792 781 788 1171 787 794
ο Feines
K Aggregat
(kg/m2)		 50 48.3 46.7 50 48 780 48.3 55
Wasser-zu
Zement
Raten
(*)		 40 40 40 40 40 50,3 40 41.5
Verhältnis
von feinem
Aggregat
zu Gesamt-
aggregat
(*)		 7.4 7.3 7.7 7,5 7.3 40 7.6 7.4
Slump
(cm)		 1.8 2.4 2.3 1.9 2.2 6.7 3.4 1.8
Luftmenge
(*)		 417 445 447 411 456 2.8 427 380
Druckfestic
keit nach
28 Tagen
(kg/cm2)		 404
509834/0744
Bemerkungen:
1.) Das Additiv [X] ist ein handelsübliches Additiv vom Lignosulfonsäuretyp.
2.) Der Slump, die Luftmenge und die Druckfestigkeit wurden gemäß den JIS-Methoden A1101, A1116 und A1108 bestimmt.
5.5 Die Temperatur des 3etons bzw. Zements betrug 22 bis 25 C.
Aus der vorstehenden Tabelle folgt, daß die mit der erfindungsgemäßen Verbindung [I] und [II] versehenen Betons einem Beton, in dem ein handelsübliches Additiv vom Lignosulfonsäuretyp [X] eingearbeitet ist, sowie einem Beton, das kein Additiv enthält, überlegen sind.
50983/»/0744

Claims (6)

- 7 Patentansprüche
1.) Hydraulische Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie 100 Gew.-Teile einer hydraulischen Substanz und 0,01 bis 2 Gew.-Teile eines Cyclopentanderivates, ausgewählt unter Cyclopentantetracarbonsäure und den Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalzen von Cyclopentantetracarbonsäure, umfaßt.
2.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Substanz Portland-Zement ist.
3.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclopentanderivat ein Salz ist, ausgewählt unter den Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalzen von Cyclopentantetracarbonsäure .
4.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclopentanderivat ein Alkalimetallsalz von Cyclopentantetracarbonsäure ist.
5.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclopentanderivat ein Natriumsalz von Cyclopentantetracarbonsäure ist.
6.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclopentanderivat ein Ammoniumsalz von Cyclopentantetracarbonsäure ist.
509834/0
DE2507010A 1974-02-19 1975-02-19 Cyclopropantetracarbonsäure und deren Alkali-, Ammonium- und Erdalkalisalze in hydraulischen Zusammensetzungen Expired DE2507010C3 (de)

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DE2507010B2 DE2507010B2 (de) 1981-01-29
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JPS577585B2 (de) 1982-02-12
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