DE2613075A1 - Aeusserst rasch haertendes gemisch - Google Patents
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Description
3. NICHIREKI. CHEMICAL INDUSTRY COMPANY LIMITED, Tokyo/Japan
Äußerst rasch härtendes Gemisch
Die Erfindung betrifft ein äußerst rasch härtendes Gemisch, das einen äußerst rasch härtenden Zement und eine bituminöse Emulsion,
einen Kautschuk- bzw. Gummilatex und/oder eine Harzemulsion
enthält.
Es ist bekannt, Gemische aus Portlandzement und einer Asphaltbzw. Bitumenemulsion als elastisches Vergußmaterial für plattenartige
Gleiskonstruktionen zu verwenden. Derartige Gemische haben den Nachteil, daß sie erst spät die gewünschte !Festigkeit
aufweisen und. daher für Bauten, für die nur eine beschränkte Bauzeit zur Verfugung steht, nicht verwendet werden können.
TTm diesen Nachteil zu überwinden, wurden äußerst rasch härtende
Zemente mit einem Gehalt an Calciumhalogenaluminaten und einer Asphaltemulsion vorgeschlagen. Diese Gemische härten zwar in
einer relativ kurzen Zeit aus, sie führen jedoch nicht in kurzer
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Zeit (1 bis 3 Stunden) zu gehärteten Massen von hoher Festigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Zementgemische zur Verfügung zu stellen, die nach kurzer Zeit eine hohe Festigkeit
aufweisen.
Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß ein Gemisch aus
einer Asphalt- bzw. Bitumenemulsion und einem äußerst rasch härtenden Zement, der ein Gemisch aus einem Klinker mit einem
Gehalt an 11CaO. 7AIpO .,.CaXp, wobei X ein Halogenatom bedeutet,
mit Anhydrit enthält, mindestens einem Zusatz aus der Gruppe Calciumaluminate, Kalke,·Amine, Äthylenglykole und Calciumsulfat-halbhydrat
und gegebenenfalls einem Abbinderegler, eine im Vergleich zu herkömmlichen Gemischen hohe Anfangsfestigkeit
entwickelt. Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß auch Gemische aus einer Gummi- bzw. Kautschukemulsion und/oder einer
Harzemulsion anstelle der vorgenannten Asphaltemulsion oder Gemische aus.zwei dieser drei Emulsionsarten mit dem vorgenannten
äußerst rasch härtenden Zement ebenfalls eine·hohe Festigkeit in einem frühen Stadium ergeben.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein.äußerst rasch härtendes
Gemisch, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen äußerst rasch härtenden Zement mit einem Gehalt an 11CaO.7AIpO~.CaX2,
wobei X ein Halogenatom ist, 3CaO.SiO2 und CaSO. als unerläßlichen
Bestandteilen,
mindestens einen Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger aus der Gruppe Calciumaluminate, Kalke, Amine, Äthylenglykole und
Calciumsulfat-halbhydrat,
eine bituminöse Emulsion und
eine bituminöse Emulsion und
gegebenenfalls Wasser, Zuschlagstoffe, Füllstoffe, schaumbildende
Mittel und/oder Abbinde- bzw. Härtungsregler enthält. ' Anstelle der bituminösen Emulsion können Kautschuk- bzw. Gummilatices,
Harzemulsionen oder Gemische aus derartigen Emulsionen unter Bildung eines erfindungsgemäßen, äußerst rasch härtenden
Gemisches verwendet werden. Das erfindungsgemäße,äußerst rasch
609843/1028 *
_ 3 —
härtende Gemisch wird im folgenden mitunter nur als "Gemisch"
bezeichnet.
Erfindungsgemäß wird der äußerst rasch härtende Zement- hergestellt,
indem man Anhydrit (CaSO.) zu Klinkerpulver, das 1 bis 60 Gewichtsprozent 11CaO.7AIpO,.CaX2 und mindestens 5 Gewichtsprozent
3CaCSiOp enthält, in einer solchen Menge gibt, daß das Gewichtsverhältnis von Al 0-,/SO- im Zement 0,4- bis 3,0
beträgt. Gegebenenfalls kann dieser Zement mit einem Abbinderegler versetzt werden. Beispiele für derartige Abbinderegler
sind Carbonsäuren, wie Gluconsäure, Weinsäure und Citronensäure, sowie Salze dieser Verbindungen, Borsäure und deren
Salze, wie Borax und Calciumborat, und.Carbonate, Sulfate und
Hydroxide von Alkalimetallen, beispielsweise von Natrium, Kalium und Lithium.
Der Abbinderegler wird in Mengen von etwa 0,02 bis 8 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des äußerst rasch härtenden Zements, verwendet.
Sofern nicht anders abgegeben, beziehen sich alle Prozent-,
Teil- und Verhältnisangaben auf das Gewicht.
oder unter Wird der Abbinderegler in einer über/dem vorliegenden Bereich
liegenden Menge eingesetzt, so können die Abbindeeigenschaften
des Gemisches nicht kontrolliert werden.
Beispiele für Kurzbereichs-Pestigkeitsbeschleuniger auf der
Basis von Calciumaluminate.a sind CaO.AIpO,, 12CaO-TAl2O-,
3CaO.3AIpO,.CaFp und CaO.2AIpO12.. Diese werden in Mengen von
1 bis 50 Prozent, vorzugsweise 5 bis 40 Prozent, bezogen auf das Gemisch, verwendet. Liegt die Menge unterhalb der angegebenen
Untergrenze, so ist die erzielte Wirkung vernachlässigbar gering, während oberhalb der angegebenen Obergrenze die
Verarbeitungszeit des erfindungsgemäßen Gemisches äußerst kurz und die Handhabung somit schwierig wird.
Beispiele für Festigkeitsbeschleuniger auf der Basis von Kalk
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sind gebrannter und gelöschter Kalk. Die Kalkmenge im Gemisch beträgt 0,1 bis 25 Prozent, vorzugsweise 0,5 bis 15 Prozent.
Unterhalb der Untergrenze ist die erzielte Wirkung vernachlässigbar gering, während oberhalb der Obergrenze die Abbindeeigenschaften
des Gemisches nicht zu kontrollieren sind. Bei der Verwendung von gebranntem Kalk wird die Handhabung aufgrund
der heftigen Hydratisierungsreaktion sehr schwierig, so daß die Wirkung von gebranntem Kalk nicht proportional zur zugegebenen
Menge steigt. Jedoch beschleunigt sachgemäß gebrannter Kalk die Härtung des Gemisches durch die entstehende Reaktionswärme,
ohne daß die Fließfähigkeit des Gemisches durch die mäßige Hydratation gestört wird. Wegen seiner leichteren Handhabbarkeit
wird gelöschter Kalk bevorzugt. Die- Wirkung des KaIkmaterials
kann gesteigert werden, wenn es zusammen mit einem der vorgenannten Calciumaluminate verwendet wird.
Beispiele für entsprechende Amine sind Mono-, Di- und Triäthanolamin.
Die Menge der Amine beträgt 0,002 bis 2,5 Prozent, vorzugsweise 0,1 bis 1 Prozent. Werden diese Amine zusammen
mit Calciumsulfat-halbhydrat verwendet, so entwickelt sich die Kurzbereichsfestigkeit des Gemisches rascher. Bei einem Zusatz
unter 0,002 Prozent ist die "Wirkung vernachlässigbar gering, während bei einem Zusatz über 2S5 Prozent die Fließfähigkeit
des Gemisches relativ klein wirds so daß die Bearbeitbarkeit
des Gemisches bei gleichem Wasserzusatz schlechter wird und die Festigkeit nicht proportional mit der zunehmenden.
Aminmenge zunimmt.
Beispiele für entsprechende Äthylenglykole sind Mono-, Di-,
Tri- und Polyäthylenglykol» Diese werden in Mengen von 0,02
bis 1 Prozent, vorzugsweise von O508 bis 0,5 Prozent, zugesetzt.
Sin Zusatz unter 0,02 Prozent zeigt keine Wirkung, während ein Zusatz über 1 Prozent zu keiner entsprechenden Wirkungszunahme führt. Die Ithylenglykole bewirken eine Steigerung der
/lurzbereichs- und Langzeitfestigkeit ohne daß die Bearbeitungszeit des Gemisches verkürzt wird. Ferner wird durch Zusatz
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von Äthylenglykolen die Thixotropie beseitigt. Durch. Zusatz
von Äthylenglykolen in großen Mengen wird die Verarbeitbarkeit des Gemisches nicht beeinträchtigt, wie es bei den Aminen
beim Vermischen mit Wasser der Fall ist.
Calciumsulfat-halbhydrat wird in Mengen von 0,2 bis 5 Gewichtsprozent
zugesetzt, wobei das Verhältnis von ΑΙρΟ,/SO, im Zementgemisch
0,4 bis 3,0 beträgt. Bei einem Zusatz unter 0,2 Prozent ist die erzielte Wirkung vernachlässigbar gering,
während bei einem Zusatz über 5 Prozent keine entsprechende
Wirkung erzielt wird und die Entwicklung der Festigkeit gestört wird, da die Abbindezeit mit -zunehmenden Mengen verlängert wird.
Erfindungsgemäß wird als bituminöse Emulsion eine Emulsion
verwendet, die durch Emulgieren eines bituminösen Materials in V/asser mit mindestens einem Haupt emulgator aus der Gruppe
der kationischen, anionischen und nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mittel und Clay (hydratisiertes Aluminiumsilicat) gebildet
worden ist. Um das bituminöse Material zusammen mit dem Hauptemulgator in Y/asser zu emulgieren, können ferner Säuren,
Alkalien, Salze, höheren Fettsäuren, Schutzcolloide oder dergl. verwendet werden. Säuren werden hauptsächlich zusammen mit
kationischen und/oder nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mitteln.f
Alkalien hauptsächlich mit anionischen und/oder nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mitteln und Salze zusammen mit kationischen,
anionischen und/oder nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mitteln
verwendet. Höhere Fettsäuren tragen zur Emulgierung des bituminösen Materials-bei, wenn sie dem bituminösen Material zugesetzt
werden. Zur Einstellung der Eigenschaften der Emulsionen können diese auch mit diesen Säuren, Alkalien, Salzen, Schutzcolloiden
und Clays versetzt werden.
Beispiele für bituminöse Materialien, die zur Herstellung von bituminösen Emulsionen verwendet werden können, sind Bitumen
(straight asphalt), geblasenes Bitumen, angeblasenes Bitumen, natürliches Bitumen, mit Propan gefälltes Bitumen, bituminöser
Kohle- bzw. Erdölteer, Pech, kautschukhalt.iges Bitumen, Dis-
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persionen von Kautschuk in den vorerwähnten bituminösen
Materialien, h.arzhaltiges Bitumen und Dispersionen von ' Harzen in den vorgenannten bituminösen Materialien.
Emulsionen, die durch Zusatz eines Kautschuklatex und/oder einer Kunstharzemulsion zu den vorgenannten bituminösen Emulsionen
erhalten werden, können ebenfalls als bituminöse Emulsionen im Sinn der Erfindung verwendet werden.
Alle Arten von Emulsionen sollten so beschaffen sein, daß sie
homogen mit dem hydraulischen Material, wie Zement oder Zementgemische mit einem Gehalt an Zuschlagstoffen, Füllstoffen und/
oder schaumbildenden Mitteln, unter Ausbildung eines chemisch und mechanisch stabilen Zustande vermischt werden können und
die Hydratationsreaktion der hydraulischen Materialien nicht beeinträchtigen.
Die bituminösen Emulsionen enthalten im allgemeinen 40 bis 70 Gewichtsprozent bituminöses Material (Rückstand beim Eindampfen).
Die Penetration des eingedampften Rückstands der bituminösen Emulsion bei 25°C beträgt im allgemeinen 10 bis 300. Die bituminösen
Emulsionen werden nach üblichen Verfahren hergestellt. Die folgenden Ausführungen erläutern bevorzugte bituminöse
Emulsionen.
In kationischen Emulsionen werden als kationische Emulgatoren hauptsächlich höhere Alky!amine, höhere Alkylalkylenpolyamine,
höhere Alkylpolyaminoäthylenimidazoline, polyäthoxylierte Derivate,
Salze mit Säuren und q_uaternäre Ammoniumsalze der vorgenannten Polyaminoimidazolin.gruppe verwendet.
Folgende Emulgatoren werden zusammen mit kationischen Emulgatoren verwendet: Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure und Essigsäure,
und wasserlösliche Salze, wie Halogenide von Alkalimetall- und Erdalkalimetallen. Beispiele für Schutzcolloide sind Hydroxyäthylcellulose,
Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Gelatine,
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Salze von Ligninaminen und Polyoxyäthylenpolypropylenglykoläther.
Beispiele für anionische Emulgatoren in anionischen Emulsionen
sind hauptsächlich Salze von Vinsolharz (ein Produkt der Firma Hercules Powder Co., Ltd.)» Alkalisalze von Casein, Fettsäureseifen,
Alkalisalze von Schwefelsäureestern mit höheren Alkoholen, Natriumalkylbenzolsulfonat, Natriumalkylnaphthalinsulfonat
und Polyoxyäthylensulfonate.
Folgende Emulgatoren können zusammen mit nicht-ionischen Emulgatoren
verwendet werden: Alkalien, wie NaOH, KOH, IiH.OH und
wasserlösliche Salze von Alkalimetallen.
Beispiele für Schutzcolloide sind Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Polyvinylalkohol,
Ligninsulfonate und Polyoxyäthylenpolypropylenglykoläther.
Beispiele für nicht-ionogene Emulgatoren, die in nicht-ionogenen Emulsionen verwendet werden können, sind Polyoxyäthylen-höherealkoholäther,
Polyoxyäthylenalkylphenyläther, Polyoxyäthylenf
et t säure ester, Poly oxyäthylenalky lather, G-Iy cerinfett säureester,
Propylenglykolfettsäureester, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester
und Polyoxyäthylenoxypropylen-Blockcopolymerisate. Ferner können in nicht-ionogenen Emulsionen
die vorstehend im Zusammenhang mit kationischen und anionischen Emulsionen genannten Säuren, Alkalien, Salze und
Schutzcolloide verwendet werden.
Bei Emulsionen vom Clay-Typ werden als Emulgatoren hauptsächlich
Tonerden, wie Bentonit, verwendet. Gelegentlich werden
Gemische aus Tonerden und anionischen oder nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mitteln verwendet. In Emulsionen vom Clay-Typ
können die vorstehend im Zusammenhang mit anionischen und kationischen Emulsionen genannten Säuren, Alkalien, Salze und
Stabilisatoren verwendet werden.
R Π q S U / 1fl ? R
Bei Verwendung einer kationischen Emulsion als bituminöse.
Emulsion weist das Gemisch folgende Eigenschaften auf:
(1) Bei Gemischen für Vergußzwecke tritt im Vergleich zu Gemischen
mit anderen Emulsionstypen beim gleichen Wasser/Zement-Verhäitnis äußerst selten eine Heterogenität des Gemisches
auf.
(2) Das Gemisch weist unmittelbar nach dem Vermischen eine kurze • PIießzeit und
(3) eine lange Haltbarkeit (lange Verarbeitungszeit) auf, so daß das Gemisch sich zum Gießen eignet.
(4) Die Vergußmasse läßt sich ausgezeichnet aushärten, da entsprechend
dem wasserreduzierenden Effekt der kationischen Emulsion eine geringe Wassermenge zum Erzielen einer geeigneten
Fluidität notwendig ist.
(5) Im Vergleich zu anderen Emulsionstypen sind die Langzeitentspannungseigenschaften
günstiger, da eine geringe Tendenz zur Zunahme der Langzeitfestigkeit besteht.
Bei Verwendung von nicht-ionogenen Emulsionen erhält man Gemische mit folgenden Eigenschaften:
(1) Die Entwicklung der Kurzbereichsfestigkeit (etwa 1 bis 2
Stunden nach dem Mischen) bei niedrigen Temperaturen (unter etwa 1O0G) ist gut.
(2) Die Stabilität gegen mechanische Beanspruchung, beispielsweise
beim Pumpen des Gemisches, ist gut.
(3) Die chemische Stabilität gegen ffiodifikatoren, die im allgemeinen
verwendet werden, beispielsweise wasserreduzierende Mittel für Zement, Dispersionsmittel, Kautschuklatex und
Harzemulsionen, ist hoch, da bei nicht-ionogenen Emulsionen eine breite Auswahl für Modifikatoren besteht.
Bei Verwendung von anionischen Emulsionen erhält man Gemische mit folgenden Eigenschaften:
(1) Beim Vermischen kann leicht Luft mitgerissen werden.
(2) Die Emulsion hat einen wasserreduzierenden Effekt.
(3) Die zunehmende Tendenz der Langzeitfestigkeit ist groß.
6 0 9 3 Λ 3 / 1 0 ?
Die zugesetzte Menge an bituminöser Emulsion beträgt 0,02 bis 3 C-ewichtsteile, vorzugsweise 0,15 bis 1,5 Gewichtsteile, bezogen
auf den eingedampften Emulsionsrückstand, pro 1 Gewichtsteil des Zementgemisches. Unterhalb von 0,02 Gewichtsteilen
ist die Wirkung auf die Entspannung für das gehärtete Gemisch vernaohlässigbar. Bei mehr als 3 Gewichtsteilen ist die Festigkeitsentwicklung
des gehärteten Gemisches nicht gut.
Der Kautschuklatex oder die Harzemulsion können zu dem Gemisch
zusammen mit der bituminösen Emulsion gegeben werden, um die Eigenschaften der bituminösen Materialien ebenfalls zu verändern.
Beispiele für den Kautschukbestandteil des Kautschuklatex sind natürlicher Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk,
Styrol-Isopren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und Chloroprenkautschuk.
Beispiele für Harzbestandteile in der Harzemulsion sind natürliche
Harze, Polyvinylacetat, Äthyien-Vinylacetat-Copolymerisate, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylsäureester und Alkydharze. Die
Menge des eingedampften Rückstands, die weiteren Eigenschaften, die dem Gemisch zuzusetzende Menge und die Hinweise zur Verwendung
sind fast die gleichen, wie sie vorstehend für bituminöse Emulsionen angegeben wurden. Es können auoh Gemische aus
bituminösen Emulsionen und Kautschuklatices und/oder Harzemulsionen
in geeigneten Verhältnissen, verwendet werden.
Beispiele für Zuschlagstoffe und Füllstoffe sind Sand, Kies, Gummipulver, Körner aus geschäumten Harzen, Glasperlen, "micro
balloons", Pigmente und kurze Fasern.
Beispiele für schaumbildende Mittel sind Aluminiumpulver und oberflächenaktive Mittel. Die oberflächenaktiven Mittel werden '
verwendet, um die Dichte des Gemisches durch Einleiten von Luft zu regeln. · .
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gemische wird der äußerst
rasch härtende Zement mit dem Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger versetzt. Anschließend wird dieses Gemisch mit einer,
bituminösen Emulsion, einem Kautschuklatex und/oder einer Harzemulsion versetzt. Gegebenenfalls werden Zuschlagstoffe, Füllstoffe
und schaumbildende Mittel zugesetzt. Anschließend wird
gegebenenfalls unter Einstellung de.r Wassermenge im Gemisch und gegebenenfalls nach Zusatz eines Abbindereglers das Gemisch in
einem Mischer gründlich vermischt. Das Gemisch kann absatzweise oder kontinuierlich hergestellt werden.
Bei Zusatz von Zuschlagstoffen und Füllstoffen kleiner Größe
ist es schwierig, eine homogene Mischung mit dem Zement zu erzielen. Zur Herstellung derartiger Gemische kann man beispielsweise
folgendermaßen verfahren:
(1) Zunächst wird der Abbinderegler in einer geringen Menge
Wasser gelöst".
(2) Anschließend wird der äußerst rasch härtende Zement und der Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger zu der erhaltenen
Lösung gegeben. Das erhaltene Gemisch wird bis zum Erreichen eines homogenen, pastenartigen Zustands vermischt.
(3) Anschließend wird die erhaltene Paste mit Sand, Füllstoff,
schaumbildendem Mittel, bituminöser Emulsion, Kautschuklatex und/oder Harzemulsion versetzt und das erhaltene Gemisch
wird gründlich vermischt.
Bei Verwendung grobkörnigerer Zuschlagstoffe ist es leicht,
das Absacken des Gemisches unter Verwendung der bituminösen . Emulsion, des Kautschuklatex und/oder der Harzemu-lsion oder
durch vorherigen Zusatz des wasserlöslichen Abbindereglers oder des Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleunigers zu diesen Emulsionen
zu regulieren.
Das erfindungsgemäße Gemisch enthält 12 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 40 Gewichtsprozent Wasser. Sofern die
Wassermenge der Emulsion im Gemisch nicht die vorgenannte Menge ergibt, wird die fehlende Wassermenge ergänzt.
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Es gelingt leicht, die Verarbeitungszeit des erfindungsgemäßen
Gemisches zu verkürzen, oder zu verlängern, oder ein gehärtetes Gemisch mit einer hohen Kurzbereichsfestigkeit herzustellen,
indem man den äußerst rasch härtenden Zement mit einem entsprechenden .Abbinderegler oder einem Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger
versetzt und das auf diese Weise erhaltene Gemisch mit der bituminösen Emulsion, · dem Kautschuklatex und/oder
der Harzemulsion versetzt.
Zunächst wird ein Gemisch von langer Verarbeitungszeit hergestellt
und unmittelbar vor Verwendung des Gemisches wird der Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger
zugesetzt, um eine rasche Härtung zu erzielen. Es ist möglich, ein- Gemisoh herzustellen, ·
das in bezug auf Entspannung, Haftung und Abriebfestigkeit ausgezeichnete
Eigenschaften aufweist und bei Temperaturänderungen geringe Änderungen der physikalischen Eigenschaften zeigt, wenn
man eine bituminöse Emulsion, die durch Mischen von Kautschuk und/oder Kunstharz modifiziert ist j oder ein Gemisch aus bituminöser
Emulsion, Kautschuklatex und/oder Kunstharzemulsion verwendet.
Erfindungsgemäß gelangt man zu einer Verbesserung folgender Eigenschaften: Rasche Härtung, Entspannung (Stoßfestigkeit,
Ermüdungsfestigkeit), Haftung, Wasserfestigkeit, Beständigkeit gegen Meerwasser, Luftdichtigkeit, Beständigkeit gegen Frost
und Wiederauftauen, Schallisolation, adiabatische Eigenschaften, chemische Beständigkeit und Beständigkeit gegen Ausblühungen.
Infolgedessen eignen sich die erfindungsgemäßen Gemische für
folgende Anwendungszwecke:
(1) Herstellung von Böden und dergl.
(2) Gußgegenstände, wie Rohre, Blöcke und dergl.
(3) Füllmaterial, wie Vergußmaterial für mit Ballast gefüllte Gleisanlagen und plattenartige Gleisanlagen, untere Abdichtung
von Betonböden, Vergußmaterial für abgedichtete Wasserversorgungsanlagen und Entwässerungsanlagen und dergl.
6098^3/1028
mm J ^_ mum
(4) Schutz gegen Eindringen von Wasser und gegen Unterspülung,
beispielsweise zur Stabilisierung von Abhängen, Dämmen,
Wasserbehältern, Dächern und dergl.
Wasserbehältern, Dächern und dergl.
Die erfindungsgemäßen Gemische können wirksam beim Neubau oder
bei der Ausbesserung derartiger Anlagen eingesetzt werden. Die Beispiele erläutern die Erfindung.
In den Beispielen werden folgende Materialien eingesetzt:
(1) Äußerst rasch härtender Zement: Zwei Zementarten werden
verwendet, deren chemische Zusammensetzung und spezifische Oberfläche in Tabelle I angegeben ist. Eine Zementart ist "Jet Cement" (der Firma Onoda Cement Co., Ltd.)? der 20,6 Prozent 11CaO.7AIpO,.CaFp enthält. Die andere Zementart enthält 31,1 Prozent 11CaO.7Al2O3.CaF2.
verwendet, deren chemische Zusammensetzung und spezifische Oberfläche in Tabelle I angegeben ist. Eine Zementart ist "Jet Cement" (der Firma Onoda Cement Co., Ltd.)? der 20,6 Prozent 11CaO.7AIpO,.CaFp enthält. Die andere Zementart enthält 31,1 Prozent 11CaO.7Al2O3.CaF2.
(2) Als V/einsäure, Citronensäure, Gluconsäure, Borsäure, Natriumcarbonat
und Kaliumcarbonat werden handelsübliche Industriechemikalien verwendet.
(3) Calciumaluminat: Es werden zwei Arten von Calciumaluminaten
verwendet, deren chemische Zusammensetzung und spezifische Oberfläche in Tabelle I angegeben ist. Das Calciumaluminat
I ist ein Produkt der Firma Asahi Glass Co., Ltd. Das Calciumaluminat II wurde durch dreistündiges Brennen bei 135O0C
eines gepulverten Bauxitgemisches der in Tabelle I angegebenen chemischen Zusammensetzung und' durch Pulverisieren
des auf diese Weise erhaltenen Klinkers auf eine spezifische Oberfläche von 4300 cm /g hergest
besteht hauptsächlich aus 12CaO.
besteht hauptsächlich aus 12CaO.
Oberfläche von 4300 cm /g hergestellt.. Das Calciumaluminat
(-4-') Als Calciumhydroxid, Triäthanolamin, Diäthylenglykol und
Calciumsulfat-halbhydrat werden handelsübliche Industriechemikalien verwendet.
Calciumsulfat-halbhydrat werden handelsübliche Industriechemikalien verwendet.
6 0 9 iU 3 / 1 Π ? $
(5) Gebrannter Kalk: Kalkstein wird 3 Stunden bei 1400 G
gebrannt und bis auf eine spezifische Oberfläche von 3200 cm /g pulverisiert. Die chemische Zusammensetzung ist in
Tabelle I angegeben.
■ | SiO2 | Tabelle I | Fe2O3 io |
CaO * |
MgO | 7 | •p. I K Sh^ ω U U ω |
spezifi sche Oberfläche ( cm2/Ä) |
13,8 | 1,5 | 59,1 | 0,9 | 19,2 | 0,1 | 5 650 | ||
Bestandteile | 8,2 | Al2O3 | 1,8 | 53,8 | 0,6 | 17,0 | 0,3 | 4 970 |
rasch härtender Zement I (Jet Cement) |
3,0 | 11,4 | 16,9 | 38,7 | 0,4 | _ | 1,0 | 3 290 |
rasch härtender Zement II ■ |
2,5 | 16,9 | 1,5 | 51,0 | 0,6 | 1,1 | 4' 300 | |
Calcium- aluminat I (Aluminium- Zement) |
0,5 | 40,0 | 0,6 | 97,7 | 0,8 | — | 0,1 | 3 200 |
CaIcium- aluminat II |
43,3 | |||||||
gebrannter Kalk |
0,1 | |||||||
(6) Bituminöse Emulsion:
(I) Kationische Bitumenemulsion (im folgenden als C-1 bezeichnet):
Die Emulsion wurde durch Emulgieren von Bitumen ("straight asphalt";Penetration 80 bis 100) mit
einem Emulgator, der hauptsächlich aus höher-Alkyl (hydrierter TaHg )-trimethylammoniumchlorid besteht,
hergestellt. Die Eigenschaften dieser Emulsion sind in Tabelle II angegeben.
609843/ 1 028
-Ή -
(II) ITicht-ionogene Bitumenemulsion, (im folgenden als ΪΓ-1
■bezeichnet): Die Emulsion wurde durch Emulgieren von
Bitumen ("straight asphalt"j Penetration von 90 bei 25°C) mit einem Emulgator, der hauptsächlich aus PoIyoxyäthylennonylphenoläther
(HLB=H) besteht, hergestellt. Die Eigenschaften dieser Emulsion sind in Tabelle II
aufgeführt. . ■
(III) Anionische Bitumenemulsion, durch eine Kautschukemulsion modifiziert (im folgenden als LA-1 bezeichnet): Die
Emulsion wurde durch Emulgieren von Bitumen ("straight asphalt") mit einem Emulgator, der hauptsächlich aus
Τ-". Q -r% ry Q Ο "f"" O J \ "f~
dem Matriumsalz von "Vinsol-Harz bestehy. Dxe Emulsion
wurde mit Styrol-Butadien-Kautschuklatex (45 Prozent nichtflüchtige Anteile ) vermischt, wobei das Verhältnis
von festem Kautschuk zum eingedampften Rückstand in der Bitumenemulsion 0,1 betrug. Die Eigenschaften
dieser Emulsion, sind in Tabelle II aufgeführt.
Tabelle II
. ' Eigenschaften der bituminösen Emulsionen
. ' Eigenschaften der bituminösen Emulsionen
Emulsion | Ladung der Teilchen |
Viskosi tät (Engler- G-rad bei 25°C) |
Mischungs- _verhalten beim Ver mischen mit Zement |
einge dampfter Rück stand , Ge w -io |
Penetration des einge dampften Rückstands bei 250C |
C-1 I IT—1 - LA-1 |
(+) (-) |
5,8 6,5 6,2 |
zufrieden stellend zufrieden stellend zufrieden stellend |
59,6 59,3 59,1 |
98 95 93 |
(7) Kautschuklatex: Handelsüblicher Chloropren-Kautschuklatex ". mit einem Feststoffanteil von 50 Prozent'.
609843/1028
Harzemulsion: Handelsübliche Polyacrylsäureester-Emulsion mit einem Peststoffgehalt von 45 Prozent.
(8) Sand: Es wird Sand aus dem Fluß Fujigawa, Präfektur
Shizuoka, Japan, mit einer Teilchengröße unter 2,5 mm, einem Peinheitsgrad von 1,6 und einer Dichte von 2,60 g/om verwendet.
Kies: Es wird Kies aus dem Fluß Fujigawa, mit einer Teilchengröße
unter 25 mm und einer Dichte von 2,61 g/cm verwendet.
(9) Gummipulver: Es wird ein handelsübliches Produkt mit einer
Teilchengröße unter 2,5 mm und einem Peinheitsgrad, von 2,2
verwendet.
(10) Wasser: Es wird übliches Leitungswasser verwendet.
(11) Aluminiumpulver: Produkt der Pirma Nakashima Metal Foil
and Powder Co. Ltd., für Zement C-300.
(12) Zement mit hoher Prühfestigkeit: Produkt der Firma Onoda
Cement Co. Ltd; mit folgender chemischer Zusammensetzung:
Brenn- j verlust j JQ ί |
SiO | 2 | Al | 2°3 | 1 j Fe ί ι |
2°3 | I CaO | MgO io |
SO | 3 | spezifische Ober fläche (g/cm2) |
0,9 S | 20, | 7 | 5 | ,0 | j 2 | ,7 | ! 65,9 | 1,3 | ρ | 4 | 4 240 |
In den Beispielen wird folgendes Mischverfahren angewendet:
Der Abbinderegler wird in Wasser gelöst und der äußerst rasch härtende Zement und der Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger
werden 1 Minute bei .100 U/min in einem Mischer vermischt. Von
diesem Zeitpunkt ab beginnt die Zeitbestimmung.
Sodann wird das Gemisch gegebenenfalls zusammen mit einem schaumbildenden
Mittel mit Zuschlagmaterial versetzt. Anschließend wird
6 0 9 P. U 3 / 1 η 2 8
die Emulsion zugegeben und das Gemisch wird 2 Minuten vermischt,
Sodann wird.das Mischen bei 40 U/min im Mischer fortgesetzt.
609843/ 1 028
Tabelle III
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
Nr. | Tempe ratur beim Mischen und Härten |
Rasch härtender Zg me1'1 "^ |
Rasch härtender Zement II |
Kurzbereichs- Festigkeitsbeschleuniger | Calcium- aluminät |
gelösch ter Kalk |
Calcium- sulfat- halbhydrat |
Triäthanolamin | Diäthylenglykol | |
1 | 5 | Jet Cement |
24 | 6 | ||||||
2 | 20 | 69,7 | 24 | 6 | ||||||
σ> ο CD CO -C" u> |
3 | 20 | 69,0 | 0,1 | ||||||
4 | 20 | 99,75 | 1,5 | . 0,4 | ||||||
O NJ OO |
5 | 20 | 98,0 | 1,0 | ||||||
6 | 20 | 98,8 | 1,5 | 0,2 | ||||||
7 | 20 | 98,15 " | 1,5 | |||||||
8 | 5 | 98,25 | 99,0 | 0,5 | ||||||
9 | 20 | 2,0 | 0,1 | |||||||
a | 20 | 97,8 | ||||||||
b | 20 | 100,0 | ||||||||
99,85 |
Fortsetzung von Tabelle III
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
Nr. | Abbinderegler | Borsäure | Natriumcarbonat | • | 0,5 | Bituminöse Emulsion | N-1 ■ | LA-1 | 100* | Sand | Schaumbil dendes Mittel ' ' |
Wasser zusatz |
|
1 | Citronensäure | 0,18 | 0-1 | 100 | Aluminium pulver |
43 | |||||||
2· | 0,12 | 0,6 . | 100 | 100 | 40 | ||||||||
3 | 0,4 | 100 | 100 | 40 | |||||||||
CD CO OO UJ |
4 | 0,15 | 100 | 100 | 0,01 | 40 | |||||||
-^. | 5 | 0,1 · | 0,1 | 0,1 | 100 | 100 | 0,01 | 45 | |||||
O K> OO |
6 ' | 100 | 100 | 100 | 0,01 | 40 | |||||||
7 | 0,15 | 0,2 | 100 | 100 | 0,01 | 43 | |||||||
8' | 0,05 | 100 | 0,01 | 40 | |||||||||
9 | 100 | 0,01 | 40 | ||||||||||
a | 0,1 | 100 | 100 | 38 | |||||||||
b | 100 | 100 | 0,01 ' | 45 | |||||||||
0,15 | OlPJ |
Anmerkungen: Die mit a' und b bezeichneten Proben beziehen sich auf Yergleichsbeispiele.
*. : Emulsion der Firma Toa Doro Kogyo Co., Ltd.
*. : Emulsion der Firma Toa Doro Kogyo Co., Ltd.
Beispiel 1
Die Zusammensetzung der Proben 1 bis 9 und der Vergleichsproben a und b sind in Tabelle III aufgeführt.
Die Proben 10 bis 14 weisen eine variable Pluidität auf. Die
Zusammensetzung dieser Proben ist in·Tabelle IV angegeben.
Tabelle IV
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
I Nr. | Misch tempe ratur (°c) |
Jet Cement |
Calcium- sulfat- halb- . hydrat |
Tri- äthanol- amin |
C-1 | Sand | Bor säure |
Wasser-' zusatz |
10 | 20 | 98,1 . | 1.5 | 0,4 | 100 | 100 | 0,05 | 40 |
11 | 20 | 98,1 | 1,5 | 0,4 | 100 | 100 | 0,1 | 40 |
12 | 20 | 98,1 | 1,5 | 0,4 | 100 | 100 | 0,2 | 40 |
13 | 20 | 98,1 | 1,5 | 0,4 | 100 | 100 | 0,4 . | 40 |
H | 20 | 98,1. | 1,5 | 0,4 | .100 | 100 | 0,8 | 40 |
Die Änderung der Fluidität des Gemisches in Abhängigkeit von der
Zeit ist in der Figur wiedergegeben. Dabei ist die Beziehung zwischen der Fließzeit des äußerst rasch härtenden Gemisches
von Beispiel 2 und der Mischzeit gezeigt. Die Fluidität wird unter Verwendung' eines J-C ."ichters gemäß den Angaben der Gesellschaft
japanischer Bauingenieure für Fertigbeton gemessen.
Gemische der in Tabelle V angegebenen Zusammensetzungen werden hergestellt. -15 bzw. 60 Minuten danach werden die Gemische
jeweils mit 10 Teilen gebranntem Kalk versetzt.
4 3/10/B
?fi 1307b
Tabelle V (Gewichtsteile)
Nr. ί I ι |
Temperatur beim Mischen und Härten (0C) |
Jet Cement | Bituminöse Emulsion |
Sand | Wein säure |
! Wasser- ■ zusatz |
15 | VJl | 89,8 | C-T 100 |
100 | 0,2 | 40 |
16 | VJl | 89,8 | LA - 1 100 |
100 | 0,2 | 40 |
17 | VJl | 89,8 | N - 1 100 |
100 | 0,2 | 40 |
Aus diesen Gemischen werden Probestücke hergestellt. Die Festigkeit
der gehärteten Gemische wird gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.
Die Proben 18 und 19 in Tabelle VII geben die Zusammensetzung
von Gemischen mit einer starken Entspannung bei Beanspruchung wieder.
Nr. | Misch zeit (min) |
Pließzeit | Nach dem Vermischen des gebrann ten Kalks |
Druckfestigkeit (kg/cm T |
28 Tage | Elasti zitäts modul nach 28 Tagen |
VJl | 15 | unmittelbar nach dem Vermischen |
6,7 | 1 Std.* | 53,2 | 6 700 |
16 | 60 | 6,2 | 7,2 | 7,5 | 55,0 | 6 900 |
17 | 15 | 6,3 | 7,4 | 7,9 | 58,0 | 7 600 |
60 | 6,7 ' | 7,6 | 6,3 | 58,9 | 7 500 | |
15 | 6,7 | 7,4 | 6,8 | 58,0 | 7 800 | |
60 | 6,8 | 7,7 | 7,6 | 59,0 | 8 200 | |
6,7 | 8,1 |
Anmerkungen: Bezüglich der Testverfahren siehe die Anmerkung (1) in Tabelle XI
*'. Zeit nach Vermischen des gelöschten Kalks
*'. Zeit nach Vermischen des gelöschten Kalks
6098/. 3/1028
2613Π75
Tabelle VII - 1
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
Nr. | Temperatur beim Mischen und Härten (0C) |
Jet Cement | Calcium- aluminat |
Kalk |
18 19 |
. 20 20 |
98,7 99,0 |
8 18 |
2* |
Tabelle VII - 2
(Gewichtsteile)
(Gewichtsteile)
Nr. | Glucon- säure |
Kalium carbonat |
C - 1 | Sand | Gummipulver | ■ Wasserzusatz |
18 19 |
0,5 0,4 |
0,8 0,6 |
125 150 |
100 | 30 | 35 45 |
Anmerkungen: * : 2 Teile gebrannter Kalk ** : 2 Teile gelöschter Kalk
10 Teile Chloropren-Kautschuklatex werden zu einem Gemisch der .
für Probe 20 in Tabelle VIII angegebenen Zusammensetzung gegeben. Auf diese V/eise erhält man ein durch Kautschuk modifiziertes
Gemisch.
Tabelle VIII - 1
(Gewichtsteile)
Nr. i |
Temperatur beim Mischen und Härten (0C) |
Jet Cement | - CaIciumsulfat- halbhydrat |
Citronen säure |
20 | 20 | 98,85 | 1,0 | 0,15 |
609843/ 1 028
Tabelle VIII - 2 (Gewichtsteile)
Nr. | F - 1 | Sand | Aluminiumpulver | Wasserzusatz |
20 | 90 | 100 | 0,01 | 40 |
Beispiel 6
Aus den Bestandteilen der für Probe 21 in !Tabelle IX angegebenen Zusammensetzung wird ein Gemisch von starker Entspannung bei
Belastung hergestellt. Ferner ist dort die Zusammensetzung einer zu Vergleichszwecken dienenden Probe c angegeben.
Die Proben 22 und 23 in Tabelle X geben die Zusammensetzung von Gemischen mit einer starken Entspannung bei Beanspruchung
an. Die Probe d stellt eine entsprechende Vergleichsprobe dar.
Tabelle IX (Gewichtsteile)
Hr. ι |
Temperatur beim Mischen und Härten (0G) |
Jet Gement |
Calcium- sulfat- halb- hydrat |
Ci tronen säure |
Tri- ätha· nol- amin |
Ι 00* | Sand | C-1 | Was- ser- ZU- satz |
21 | 20 | 98, Τ | 1,5 | 0,2. | 0,2 | 200 | 150 | 0 | |
C - | 20 | 200 | 150 | 0 |
Anmerkungen: c stellt eine Vergleichsprobe dar
*: 100 Teile Portlandzement von hoher Prühfestigkeit.
609843/1028
Tabelle X - 1 (Gewichtsteile)
261307B
Kr-. | Temperatur | Jet | CaI- | Calcium- | Di- | Ci | Kalium- ; |
beim Mischen | Cement | cium- | sulfat- | äthylen- | tronen | carbo- ■ | |
und Härten | alu- | halb- | glykol | säure' | nat | ||
(0C) . | minat | hydrat | |||||
22 | 20 | 95,9 | 4 · | 0,1 | |||
23 | 20 | 79,2 | 19 | 0,1 | 0,4 | 0,3 | |
d | 20 | 00* |
Tabelle X - 2 (Gewichtsteile)
Nr. | Bituminöse Emulsion |
Sand | Zuschlag stoff |
Wasserzusatz |
22 | C - 1 50 |
200 | 400 | 35 |
23 | F - 1 50 |
200 | 400 | 37 |
d | C - 1 50 |
200 | 400 | 32 |
Anmerkungen: Probe d stellt eine Vergleichsprobe dar.
*: 100 Teile Portlandzement von hoher Frühfestigkeit.
Die Gemische aus dem äußerst rasch härtenden Zement und der bituminösen Emulsion gemäß den Beispielen 1, 4, 5, 6 und 7
werden nach dem Mischen bzw. nach dem Härten verschiedenen physikalischen Tests unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
XI zusammengestellt. Ferner sind entsprechende Angaben über die" Vergleichsproben a, b, c und d in dieser Tabelle angegeben.
609843/ 1028
Bei spiel |
Nr. | Fluidität unmittelbar nach dem Mischen |
Fließwert (mn) |
Absacken (cm)· |
Verar beitungs- |
t Druckfestigkeit (kg/cm ) |
1 Std. | 1,5 Std. | 3 Std. | 24 Std. | 28 Std. | Elasti zitäts |
|
Fließzeit (see) |
zeit (min) |
4,0 | 6,2 | 19,8 | 48,2 | modul nach 28 Tagen ρ (kg/cm. ) |
|||||||
1 | 6,2 | 20 | 3,9 | 6,0 | 28,7 | 65,3 | - 6 300 | ||||||
2 | 5,7 | 20 | 3,6 | 6,2 | 15,1 | 62,9 | 8 200 | ||||||
3 | 6,0 | 22 | 9,1 | .36,9 | 79,7 | 7 800 | |||||||
O | 4 | 6,8 '- | 19 | 8,5 | 29,0 | 64,1 | 10 200 | ||||||
'X) zo |
1 | 5 | 6,4 | - | 21 | 5,3 | 23,4 | 69,4 | 7 500 | ||||
.1 | 6 | 6,2 | 22 | 6,9 | 28,2 | 72,0 | 8 700 | ||||||
7 | 6,3 | 20 . | 6,4 | 33,0 | 58,6 | 9 600 | |||||||
O | 8 | 7,2 | 19 | 9,7 | 41,5 | 75,6 | 7 000 | ||||||
."■Ο co |
9 | 4,7 | 23 | 2,0 | 47,5 | 6 800 | |||||||
a | 7,0 | '210 | • 2,7 | 4,8- | 24,6 | 60,4 | 7 100 | ||||||
4 | b | 7,4 | 15 | 2,3 | - | 4,4 6,1 |
12,4 11,9 |
22,7 32,0 |
6 200 | ||||
5 | 18 19 |
7,2 ' 5,7 |
35 20 |
6,5 | 30,6 | 52,8 | 2 800 4 500 |
||||||
6 | 20 | 6,8 | 231 223 |
32 | 2,8 | 7,7 1,5 |
31,1 23,2 |
5 800 | |||||
7 | 21 C |
21,1 21,8 21,4 |
18 215· |
44,1 40,2 |
157 155 59,4 |
236 270 147 |
|||||||
22 23 d |
57 64 315 |
Anmerkungen:
(1) Die Untersuchungen werden gemäß den Vorschlägen
der Gesellschaft japanischer Bauingenieure für Fertigbeton durchgeführt: JIS A-HOt, JIS A-TICIS,
JIS A-I132, JIS A-5201.
Die Ladegesehwindigkeit bei der Festigkeitsuntersuchung und bei der Messung des Elastizitätsmoduls
beträgt 1 mm/min.
(2) Die Bearbeitungszeit bei den Beispielen 1,4 und
5 ist die Zeit, die verstreicht, bis die FlieS-zeit
10 see beträgt. Die Bearbeitungszeit in
den Bei spielen 6 und 7 ist die bis zum Beginn des Abbindens verstreichende Zeit.
(3) Als Elastizitätsmodul wird der wseantB-Modul der
Elastizität einer Probe mit einem Durchmesser von 50 und einer Höhe von 100 mm bei einer Belastung
von 4 kg/cm bestimmt.
Eine anionische Bitumenemulsion (Rückstand beim Eindampfen 59»8
Prozent» Penetration bei 25°C 95) wird durch Emulgieren von Bitumen
(straight asphalt, Penetration bei 25°C 92) mit Polyoxy—
äthylenoleylather (HLB = 14,5) und Natriumdodecylbenzolsulfonat
hergestellt. Mit dieser Emulsion wird ein Gemisch folgender Zusammensetzung
(Grewichtsteile) hergestellt.
gelöschter Kalk | Citronensäure | Natrium carbonat |
Bitumen emulsion |
Sand | Wasser zusatz |
6 | 0,4 | 0,6 | 280 | 100 | 0 |
Aus den in den Figuren und in den Tabellen YII und XI
zusammengestellten Testergebnissen ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Gemische ausgezeichnete Eigenschaften
aufweisen.
609843/1028
- Die Druckfestigkeit der Proben Ί bis 9 von Beispiel 1 beträgt
90 Minuten nach dem Mischen 6 bis 10 kg/cm . Die Druckfestigkeit
der Vergleichsprobe a beträgt 90 Minuten nach dem Mischen 0 kg/cm ,
Die Druckfestigkeit des gehärteten Gemisches (1 Tag nach dem Mischen der Proben von Beispiel 1) ist 10 bis 20 mal höher als
die Druckfestigkeit der Vergleichsprobe a.
Die Festigkeitsentwicklung der erfindungsgemäßen Gemische bei
niedrigen Temperaturen (5°C) entspricht den entsprechenden Werten bei liormaltemperaturen, wie sich an Hand der Proben 1 und 8 von
Beispiel 1 ergibt.
An Hand der Proben 10 bis 14 von Beispiel 2 ergibt sich, daß man Gemische erhält, deren Bearbeitungszeit frei regelbar ist. Die
Gemische weisen eine gute Fluidität auf und entwickeln im Kurzzeitbereich
eine hohe Festigkeit. Die Proben 15 bis 17 von Beispiel
3 belegen eine lange Bearbeitungszeit der Gemische. Es ist möglich, die Gemische mit Hilfe einer Pumpe zu transportieren
und sie zum Aushärten zu bringen. Andernfalls kann man die Gemische rasch härten, indem man eine Komponente unmittelbar vor
dem Gießen dem Gemisch zusetzt.
Gemische mit einer hohen Entspannung bei Belastung und einem
gelingen Elastizitätsmodul erhält man bei Verwendung von Gummipulver
als Zuschlagstoff; vgl. Probe 18 von Beispiel 4. Die
gleiche Wirkung wie in Probe 18 erhält man durch eine Erhöhung der zugesetzten Emulsionsmengef vgl. Probe 19. Durch Zusatz von
Kautschuklatex zu dem Gemisch erhält man ebenfalls die gleiche Wirkung wie in Probe 18$ vgl. Probe 20.
Die Ergebnisse der Beispiele 6 und 7 zeigen, daß die erfindungs— -
gemäßen Gemische eine deutlich höhere Frühfestigkeit als die Gemische der Vergleichsproben aufweisen.
Das Gemisch gemäß Beispiel 8 weist 180 Minuten nach dem Härten eine Druckfestigkeit von 2,1 kg/cm auf. Dies entspricht äen
609843/1028
Werten von Beispiel 1.
Beispiel 9
Aus den in Tabelle XII für Probe 24 angegebenen Bestandteilen wird ein Gemisch hergestellt. Die Umgebungstemperatur beim
Mischen beträgt 2O0C.
Jet Cement |
Calcium- sulfat- halb- hydrat |
Tabelle XII | Kautschuk latex |
Sand | Alu minium pulver |
Wasser zusatz |
|
98,35 | 1,5 | (Gewichtsteile) | 30 | 100 | 0,01 | 50 | |
Nr. | Ci tronen säure |
||||||
24 | 0,15 | ||||||
Fließzeit dieses Gemisches unmittelbar nach dem Vermischen
beträgt 6,5 see. Die Festigkeit des gehärteten Gemisches ist
in Tabelle XIII angegeben.
Druckfestigkeit (kg/cm^) | 3 Std. | 28 Tage |
1 Std. | 104 | 228 |
18,7 |
Aus den in Tabelle XIY.für Probe ITr. 25 angegebenen Bestandteilen
wird ein Gemisch hergestellt. Die Mischtemperatur beträgt 20 C.
Tabelle XIV (G-ewiclitsteile)
Nr. | Jet Cement |
Calcium- sulfat- halb- hydrat |
Ci tronen säure |
Kunstharz- emulsion |
Sand | Alu minium pulver |
Wasser zusatz |
25 | 98,35 | 1,5 | 0,15 | 100" | 100 | 0,01 | 40 |
Die Fließzeit dieses Gemisches unmittelbar nach dem Vermischen
beträgt 5,5 see. Die Festigkeit ist in Tabelle XV angegeben.
Druckfestigkeit (kg/cm^) | 28 Tage |
1 Std. | 75 |
6,5 |
Β098Α3/1Π78
Claims (15)
- PatentansprücheÄußerst ra.sch härtendes Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß es
einen äußerst rasch härtenden Zement mit einem Gehalt an11 CaO. 7Al2O,. GaX, wobei X ein Halogenatom ist, 3CaCSiO2 und CaSO. als unerläßlichen Bestandteilen, mindestens einem Kurzbereichs-Festigkeitsbeschleuniger aus der Gruppe CaIciumaluminate, Kalke, Amine und ÄthylenglykoIe sowie Calciumsulfat-halbhydrat,mindestens eine Emulsion aus der Gruppe bituminöse Emulsionen, Kautschuklatices und Harzemulsionen und12 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das gesamte Gemisch, enthält. - 2. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß der äußerst rasch härtende Zement so viel Klinkerpulver mit einem Gehalt an 1 bis 60 Gewichtsprozent 11CaO.7Al2O,.OaX2, mindestens 5 Gewichtsprozent 3CaO.SiO2 und OaSO. enthält, daß das Gewichts-X.erhältnis von Al2O5ZSO5 im Zement 0,4 bis-3,0 beträgt.
- 3. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Calciumaluminat CaO.Al2O5, 12CaO.7Al2O5, 3CaO.3Al2O5.CaP3 oder CaO. 2Al2O5 in Mengen von 1 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, enthält.
- 4. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, d adurch gekennzeichnet, daß es als Kalk gebrannten oder gelöschten Kalk in Mengen von 0,1 bis 25 Gewichtsprozent ,. vorzugsweise 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, enthält.
- 5. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, .daß es als Amin609843/1028Monoäthanolamin, Diäthanolamin oder Triäthänolamin in'Mengen von 0,002 bis 2,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, enthält.
- 6. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Äthylenglykol Monoäthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Polyäthylenglykol in Mengen rom. 0,02 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise.0,08 bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf denZe ment, enthält.
- 7. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, · dadurch gekennzeichnet, daß es 0,2 bis 5 Gewichtsprozent Calciumsulfat-halbhydrat enthält, wobei das Verhältnis von Alo0^/S0^ im Zement nach der Zugabe von Halbhydrat 0,4 bis 3,0 beträgt.
- 8. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Emulsion eine kationische, anionische, nicht-ionogene Emulsion oder eine Emulsion vom Clay-Typ enthält.
- 9. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion einen Anteil an nicht flüchtigen Bestandteilen von 40 bis70 Gewichtsprozent aufweist.
- 10. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 9, dadu roh gekennze lehnet, daß sie pro 1 Gewichtsteil Zementgemisch 0,02 bis 3 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,15 bis 1,5 Gewichtsteile Emulsion, angegeben in nicht flüchtigen Bestandteilen, enthält.
- 11. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es in der bituminösen Emulsion mindestens einen bituminösen Bestandteil aus der Gruppe Bitumen (straight asphalt), geblasenes Bitumen,609843/1 028angeblasenes Bitumen, propangefälltes Bitumen, natürlichen Asphalt bzw. Bitumen, Kohleteer, Ölteer, Teerpech, Tallölpech, Fettsäurepech, Schweröl, Bitumen mit einem Kautschukbzw. Gummigehalt und Bitumen mit einem Harzgehalt, enthält.
- 12. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 10, dadur ch gekennzeichnet, daß es als Kautschukbestandteil des Kautschuklatex mindestens einen Latex aus der Gruppe natürlicher Kautschuklatex, Styrol-Butadien-Kautschuklatex, Butyl-Kautschuklatex, Styrol-Isopren-Kautschuklatex, Acrylnitril-Butadien-Kautschuklatex und Chloropren-Kautschuklatex enthält.
- 13. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es als Harzberstandteil in der Harzemulsion mindestens ein Harz aus der Gruppe natürliche Harze, Polyvinylacetat, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylsäureester und Alkydharze enthält.
- 14. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichn-et, daß es zusätzlich zumindest einen Zuschlag- oder Füllstoff aus der Gruppe Sand, Eies, Gummipulver, Körner aus Kunststoffschaum, Glasperlen, "".icrobaloon", Pigmente und kurze Pasern enthält.
- 15. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich .x^ndestens einen Abbinderegler aus der Gruppe der Carbonsäuren, vie Gluconsäure, Weinsäure oder Citronensäure, deren Salze, Borsäure und deren Salze, wie Borax oder Calciumborat und Carbonate, Sulfate und Hydroxide von Alkalimetallen enthält.*?.. Äußerst rasch härtendes Gemisch nach Anspruch 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß es 0,02 bis 8 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gemisch, Abbinderegler enthält.B η ei R /. ^ /1 η17· Äußerst rasch härtendes Gemisch nach. Anspruch 1 bis 16, ■ dadurch gekennzeichnet, daß es als schaumbildendes Mittel zusätzlich Aluminiumpulver oder ein oberflächenaktives Mittel enthält."6 09843/1028
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