DE2734360A1 - Quick set cement with good elastoplastic properties - contains bitumen or coal tar in dissolved or emulsion form - Google Patents
Quick set cement with good elastoplastic properties - contains bitumen or coal tar in dissolved or emulsion formInfo
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Abstract
Description
Bindemittel bzw. Beton und VerfahrenBinder or concrete and process
zu seiner Herstellung Es ist bekannt, daß bei der Betonherstellung in den letzten Jahrzehnten der Zusatz von Kunststoffen immer wieder versucht wurde und Anwendung gefunden hat. Derartigo Zusätze führten jedoch zu einer Herabsetzung der Anfangsfestigkeiten und zur Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Betons, wenn die Kunststoffe dem Frischbeton zugesetzt und nicht erst als Nachbehandlung des schon erhärteten Betons angewendet wurden. Diese Mängel konnten auch durch die letzten bekannten Erfindungen und Praxiserrahrangen nicht beseitigt werden. Insbesondere wirkt sich das langsame Erhärten kunststoffhältiger, normaler Betone nachteilig auf ihre Anwendungsmoglichkeit aus. for its manufacture It is known that the Concrete production in the last few decades the addition of plastics again and again attempted and found application. Such additives, however, led to one Reduction of the initial strength and deterioration of the mechanical properties of the concrete, when the plastics are added to the fresh concrete and not just as post-treatment of the already hardened concrete were used. These shortcomings could also be caused by the last known inventions and practice ranks are not eliminated. In particular the slow hardening of normal concrete containing plastic is disadvantageous on their applicability.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß Bindemittel auf Basis von Bitumen und/oder Steinkohlenteer in gelöster, in Emulsions- oder in gemahlener Form in Kombination mit rasch erhärtenden Zementen bzw. deren Bestandteilen, z.B. mit modifizierten Portlandzementen auf der Basis von (CaO)11.(Al2O3)7.CaF2 Tonerdeschmelzzement, Brunauer Zement, Romanzement (romankalk), Grenoblezement oder Portlandzement, insbesondere gipsfreiem Portlandzement mit chemischen Additiven zur Schnellerhärtung und gipsfreiem Portlandsement diese Mängel nicht aufweisen. Darüber hinaus wurde gefunden, daß Zusätze von Kunststoffen zusätzlich zum Bitumen und/oder Steinkohlenteer ausgesprochen vielfältig verwendbare Bindemittel ergeben. Surprisingly, it was found that binders on Based on bitumen and / or coal tar in dissolved, emulsion or ground Form in combination with rapidly hardening cements or their components, e.g. with modified Portland cements based on (CaO) 11. (Al2O3) 7.CaF2 high-alumina cement, Brunauer cement, Roman cement (Romankalk), Grenoble cement or Portland cement, in particular gypsum-free portland cement with chemical additives for rapid hardening and gypsum-free Portlandsement does not have these defects. In addition, it was found that Additions of plastics in addition to bitumen and / or coal tar are pronounced result in versatile binders.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Bindemittel bzw. Beton auf Basis von Zement und gegebenenfalls Kunststoff, welches bzw. welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen schnell erhärtenden Zement bzw. dessen Bestandteile vorzugsweise einen modifizierten Portlandwement auf der Basis (CaO)11.(Al2O3)7.CaF2(=C11A7CaF2), einen Tonerdeschmelzzement, einen Romanzemen 7Romankalk) einen Brnnauerzement ,/einen Grenoblezement, einen Portlandzement, insbesondere einen gipsfreien Portlandzement mit Abbinderegul ie rung chemischen Additiven zur oder einen gipsfreien Portlandzement in Kombination mit Bitumen und/oder Steinkohlenteer in gelöster undXoder Emulsionsform und/oder in gemahlenem Zustand und gegebenenfalls zusätzlich mindestens einen Kunststoff in pulverförmiger und/oder gelöster und/oder in dispergierter, insbesondere wasserdispergierter Form, enthält, insbesondere zur Herstellung von schnellabbindendem Mörtel oder Beton, der nach seiner Bereitung vorzugsweise rasch benützbar, insbasondere befahrbar oder begehbar ist, und/ oder ein den jeweiligen Erfordernissen entsprechendes, insbesondere elastoplastisches Verhalten, ähnlich Gußasphalten, aufweist.The subject matter of the invention is therefore a binding agent or concrete based on cement and possibly plastic, which is characterized in that it is a rapidly setting cement or its components, preferably a modified Portland cement based on (CaO) 11. (Al2O3 ) 7.CaF2 (= C11A7CaF2), an alumina cement, a Romanzemen 7Romankalk) a Brnnauer cement, / a Grenoble cement, a Portland cement, in particular a gypsum-free Portland cement with setting regulation for chemical additives or a gypsum-free Portland cement in combination with bitumen and / or coal tar in dissolved andXor emulsion form and / or in ground state and optionally additionally at least one plastic in powdery and / or dissolved and / or in dispersed, especially water-dispersed form, in particular for the production of quick-setting mortar or concrete which, after its preparation, can preferably be used quickly, in particular can be driven over or walked on, and / or has an in particular elastoplastic behavior, similar to cast asphalt, corresponding to the respective requirements.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Bindemittelmischungen zeigen nicht nur eine ausgezeichnete Frühfestigkeit sondern ermöglichen die Bereitung von Betonen, welche die Eigenschaften von Gußasphalten, insbesondere hinsichtlich der Variabilität weit übertreffen, jedoch die Mängel, die bei diesen Gußasphalten auftreten nicht aufweisen. The binder mixtures according to the invention described above not only show excellent early strength but also enable preparation of concretes, which the properties of cast asphalt, in particular with regard to far exceed the variability, but the Deficiencies in these Cast asphalts do not occur.
Darüber hinaus haben sie den enormen Vorteil, daß daraus hergestellte Beläge kalt ausgeführt werden können. Es ist selbstverständlich auch eine Auftragung im warmen Zustand dadurch nicht ausgeschlossen.In addition, they have the enormous advantage of being made from them Coverings can be carried out cold. It is of course also an application when warm, this is not excluded.
Aus den erfindungsgemäßen Bindemittelmischungen hergestellte Beläge weisen weiters den Vorteil auf, daß sie imstande sind, elastoplastisches Verhalten zu zeigen. Demnach sind die neuen Bindemittelmischungen beispielsweise für die Regeneration elastoplastiseher Beläge, wie z.B. Asphaltdecken hervorragend geeignet. Bei den aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln hergestellten Belägen ist eine elastische Verformbarkeit bei gleichzeitig hoher Stabilität gewährleistet, und es kann beispielsweise durch einfache Umgehung der Sprödigkeit die Haltbarkeit solcher Beläge gegenüber bisher bekannten und üblichen wesentlich verbessert werden. Coverings produced from the binder mixtures according to the invention furthermore have the advantage that they are capable of elastoplastic behavior to show. Accordingly, the new binder mixtures are, for example, for regeneration Elastoplastic coverings, such as asphalt pavements, are excellently suited. Both Coverings produced from the binders according to the invention are elastic Deformability guaranteed at the same time high stability, and it can for example by simply bypassing the brittleness of the durability of such coverings previously known and customary are significantly improved.
Darüber hinaus zeichnen sich die erfindungsgemäßen Bindemittel und insbesondere die daraus hergestellten Betone durch eine ausgezeichnete Haftfestigkeit auf verschiedensten Unterlagen wie Beton und bituminöse Unterlagen aus, so daß sie sich für Sanierungsarbeiten aller Art hervorragend eignen. Dazu kommt noch, daß neben dem günstigen Verhalten des fertigen Belags auch eine äußerst rasche BenUtzbarkeit nach dessen Herstellung gegeben ist. Die aus dem neuen Bindemittel gefertigten Beläge eignen sich hervorragend für Beläge auf Straßen, Brücken, Parkplätzen, bei Einfahrten, auf Sportplätzen, aber auch für Estriche ist ihr Anwendungsgebiat sehr aussichtsreich. In addition, the binders according to the invention and In particular, the concretes made from them have excellent adhesive strength on various substrates such as concrete and bituminous substrates, so that they are ideal for all types of renovation work. In addition, there is that In addition to the favorable behavior of the finished flooring, it is also extremely quick to use after its production is given. The coverings made from the new binder are great for toppings Roads, bridges, parking lots, They are used in driveways, on sports fields, but also for screeds very promising.
Als Einsatzgebiete des erfindungsgemäßen Bindemittels bzw. der damit hergestellten Beton. sind demnach Tief- und Hochbau hervorzuheben, wo sie sich, wie sich zeigte, durch hohe chemische Resistenz gegenüber Angriffen von aggressiven Vässern und Lösungen aber auch gegentiber Mineralölen und deren Derivaten und aggresiven gasförmigen Stoffen, wie SO2 od . dgl. As areas of application of the binder according to the invention or the one with it manufactured concrete. civil engineering and building construction are to be emphasized where they are as was shown by high chemical resistance to attacks from aggressive Watering and solutions but also against mineral oils and their derivatives and aggressive gaseous substances such as SO2 or like
auszeichnen.distinguish.
Darüber hinaus sind sie gegenüber Abrieb und mechanischen Belastungen äußerst widerstandsfähig. In addition, they are resistant to abrasion and mechanical loads extremely resistant.
Ein weiterer ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Bindemittel ist darin zu erblicken, daß sie zwar die günstigen Eigenschaften von Gußasphalten zeigen können, diesen Gußasphalten hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit jedoch weit überlegen sind. Another very important advantage of the binders according to the invention can be seen in the fact that they do have the favorable properties of cast asphalt can show these cast asphalts in terms of temperature resistance are far superior.
Durch die Bindemittel bzw. die daraus hergestellten Betone wird eine Lücke geschlossen, die beispielsweise auf dem Sektor des Straßenwesens im Hinblick auf die Regenerierung von Betonbisher fahrbahnen/noch vorhanden war. The binders or the concretes made from them create a The gap closed, for example, in the road sector on the regeneration of concrete previously roadways / was still available.
Die unter Einsatz der erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Betone haben den besonderen Vorteil, daß sie bereits 2 Stunden nach deren Bereitung und Auftragung begeh und befahrbar sind. Bei Einsatz von handelsüblichen Zementen verschiedener Güteklasse für ansonst erfindungsgemäß zusammengesetzte Bindemittel können entsprechende EigenRchaften oft erst nach einem Zeitraum von 2 bis 4 Wochen erreicht werden. Those produced using the binders according to the invention Concretes have the particular advantage that they are already 2 hours after they have been prepared and application can be walked on and driven over. When using commercially available Cements different grades for binders otherwise composed according to the invention such properties can often only be achieved after a period of 2 to 4 weeks can be achieved.
Bezüglich ihres Temperaturverhaltens sind die erfindungsgemäßen Bindemittel bzw. die daraus bereiteten Betone weniger thermoplastisch als Gußasphalte und auch wesentlich weniger empfindlich als die aus einem Einkorngerüst hergestellten Asphaltdecken, die nachträglich durch Einschlämmen bzw. Einbürsten von Zement und Kunststoffdispersionen verfestigt werden. With regard to their temperature behavior, the binders according to the invention are or the concretes made from it are less thermoplastic than poured asphalt and also much less sensitive than the asphalt pavements made from a single grain scaffold, the later by slurrying in or brushing in cement and plastic dispersions be solidified.
Durch Wahl des Anteils an Bitumen und/oder Steinkohlenteer im Bindemittel können jeweils ganz gezielt gewünschte elastoplastische Eigenschaften von daraus bereiteten Betonen eingestellt werden. By choosing the proportion of bitumen and / or coal tar in the binder can in each case very specifically desired elastoplastic properties from it prepared concretes can be set.
So hat es sich als günstig erwiesen, wenn Bitumen undJoder Steinkohlenteer in gelöster und/oder EmulsioneForm und/oder in gemahlenem Zustand in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Bindemittelmenge enthalten sind. So it has proven to be beneficial to use bitumen and coal tar in dissolved and / or emulsion form and / or in the ground state in an amount from 1 to 30% by weight, in particular from 10 to 35% by weight, based on the total Amount of binding agent are included.
Insbesondere im Hinblick auf die Haftfestigkeit und Verankerung der aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln bereiteten Betone auf den jeweiligen Unterlagen hat sich ein Bindemittel als günstig erwiesen, in welchem der zusätzlich enthaltene Kunststoff ein Polyvinylacetat und/oder propionat und/oder ein Polyacrylat und/oder Styrol-Butadien bzw. deren jeweilige Copolymerisate und/oder ein Melaminharz ist und vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 50 Gew.-w, vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-% insbesondere von 3 bis 10 Gew.-%jeweils bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge, vorliegt.In particular with regard to the adhesive strength and anchoring of the Concretes prepared from the binders according to the invention on the respective substrates a binder has proven to be beneficial in which the additionally contained Plastic, a polyvinyl acetate and / or propionate and / or a polyacrylate and or Is styrene-butadiene or their respective copolymers and / or a melamine resin and preferably in an amount of 2 to 50 wt .-%, preferably 2 to 30 wt .-% in particular from 3 to 10% by weight in each case based on the total amount of binder, is present.
Ist der enthaltene Kunststoff Polyvinylacrylat, so liegen die Mengen jeweils bevorzugt im Bereich von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 - 15 Gew.-* und insbesondere 4-6 Gev. jeweils bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge. If the plastic it contains is polyvinyl acrylate, the quantities are in the range in each case preferably in the range from 2 to 30% by weight, preferably 2-15% by weight * and especially 4-6 Gev. each based on the total amount of binder.
Ist der enthaltene Kunststoff Polyvinylacetat, so liegen die einzelnen Mengen vorteilhaft im Bereich von 2 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 3 - 10 Gew.-% und insbesondere 3,5-5,5Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge, Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bindemittel bzw. der daraus bereiteten Betone lassen sich durch chemische Zusätze an und für sich bekannter Natur, die jedoch in der erfindungsgemäßen Kombination bisher noch nie angewendet wurden, noch verbessern. If the plastic contained is polyvinyl acetate, the individual ones are Quantities advantageously in the range from 2 to 35% by weight, preferably from 3 to 10% by weight and in particular 3.5-5.5% by weight, based in each case on the total amount of binder, The Properties of the binders according to the invention or of the concretes prepared therefrom can be made up of chemical additives of a nature known per se, which however have never before been used in the combination according to the invention, nor improve.
So hat es sich bewährt, wenn im Bindemittel neben dem Steinkohlenteer und/oder Bitumen und gegebenenfalls dem Sunststoff die Betoneigenschaften regelnde Zusätze enthalten sind, vorzugsweise a) die Anmachwassermenge herabsetzende Stoffe, insbesondere bei gleicher Verarbeitbarkeit der Mörtel- und Betonmischung, beispielsweise kationenaktie, anionenar~tive oder nichtionogene Netzmittel oder Sulfitablaugen and/oder b) die Abbindegeschwindigkeit und/oder die Erhärtung der Mischung verändernde Stoffe, beispielsweise Glukonate, Phosphate, Citrate, Alkalicarbonate, Silikofluoride, Aluminate, Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide und/oder c) Mikroluftporen einführende Stoffe, wie beispielsweise natürliche Vinsolharze oder synthetische Porenbildner, beispielsweise synthetische Seifen oder Carboxylate. So it has proven itself when in the binder next to the coal tar and / or bitumen and possibly the plastic regulating the properties of the concrete It contains additives, preferably a) substances that reduce the amount of mixing water, especially with the same workability of the mortar and concrete mix, for example Cation actives, anion-based or non-ionic wetting agents or sulphite waste liquors and / or b) changing the setting speed and / or the hardening of the mixture Substances such as gluconates, phosphates, citrates, alkali carbonates, silicon fluorides, Aluminates, alkali or alkaline earth halides and / or c) introducing micro air pores Substances such as natural Vinsol resins or synthetic pore formers, for example synthetic soaps or carboxylates.
Durch jeweilige Änderungen der zugesetzten Mengen dieser Zusatzstoffe, kann eine gezielte und auf den jeweiligen Verwendungszweck genau ausgerichtete Feinabstimmung der Eigenschaften aus dem Bindemittel bereiteter Betone bzw. damit hergestellter Beläge vorgenommen werden.By changing the amounts of these additives added, can be fine-tuned specifically and precisely tailored to the respective purpose the properties of concretes prepared from the binding agent or those made with it Toppings are made.
Als Zusatz b) ist im Bindemittel bzw. Beton bevorzugt Glukonat in einer Menge von 0,02 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,04 Gew.-, jeweils bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge, enthalten. Gluconate in is preferred as additive b) in the binding agent or concrete an amount of 0.02 to 1 wt .-%, in particular 0.04 wt .-, each based on the total amount of binder.
Ein weiterer vorteilhafter Zusatz ist Soda in einer Menge von 0,2 bis 2,3 Gew.-%, insbesondere 0,3-0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtbindemittelmenge. Another beneficial additive is soda in an amount of 0.2 up to 2.3% by weight, in particular 0.3-0.5% by weight, in each case based on the total amount of binder.
Die Bindemittel können auf kaltem Wege durch Vermischung der gemahlenen Produkte, also des hydraulischen Bindemittels (Zementes), der Kunststoffe, des kaltgemahlenen Bitumens und der chemischen Zusätze hergestellt werden oder durch Mischung des hydraulischen Bindemittels, der Bitumenemulsion, der Kunststoffdispersion als Pulver oder wässerige Lösung und der chemischen Zusätze, weiters durch gemeinsame Vermahlung in einem Mahlaggregat (Mühle, Kollergang od.dgl.), ferner durch Zugabe der Bitumenemulsion bzw. des steinkohlenteers zu den restlichen Bestandteilen des Bindemittels.The binders can be produced in a cold way by mixing the ground products, i.e. the hydraulic binder (cement), the plastics, the cold-milled bitumen and the chemical additives, or by mixing the hydraulic binder, the bitumen emulsion, the plastic dispersion as a powder or aqueous solution and the chemical additives, further by grinding together in a grinding unit (mill, pan mill or the like), also by adding the bitumen emulsion or coal tar to the remaining components of the binder.
Die Betone werden im allgemeinen unter Verwendung eines wie oben beschrieben hergestellten Bindemittels und üblichen Zuschlägen oder aber durch die Zugabe der einzelnen Komponenten im Mischer hergestellt. The concretes are generally made using one as above described prepared binder and conventional additives or by the Addition of the individual components made in the mixer.
Bevorzugt ist ein Verfahren zur Herstellung des wie oben beschriebenen Bindemittels bzw. Betons, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Bitumen und/oder Steinkohlenteer im gema lenen Zustand mit dem Zement gegebenenfalls zusammen mit einer Kunststoffdispersion und gegebenenfalls unter Zusatz eines oder mehrerer der oben genannten, die Betoneigenschaften regelnden, Zusätze bis zur Homogenisierung gemischt werden. Preferred is a method for producing the one as described above Binder or concrete, which is characterized in that bitumen and / or coal tar in the painted state with the cement, optionally together with a plastic dispersion and optionally with the addition of one or more of the above-mentioned properties of the concrete regulating, additives can be mixed until homogenization.
Veiters ist vorteilhaft ein derartiges Verfahren, bei dem die Bindemittelkomponenten Bitumen undtoder Steinkohlenteer, Zement und gegebenenfalls Kunststoffe und Zusätze, in einem Mahlaggregat gemeinsam vermahlen werden. Veiters is advantageous such a method in which the binder components Bitumen and / or coal tar, cement and possibly plastics and additives, be ground together in a grinding unit.
Die Temperatur des Mahlgutes soll dabei 30 0C nicht übersteigen. The temperature of the grist should not exceed 30 ° C.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß kaltgemahlenes Bitumen und/oder Steinkohlenteer und/ /oder Bitumen und/oder Steinkohlenteer-Emulsion den restlichen aus Zement und gegebenenfalls Kunststoff und Zusätzen gebildeter Bizdemittel-Somponenten zugesetzt wird. Another possibility is that cold milled Bitumen and / or coal tar and / or bitumen and / or coal tar emulsion the rest of cement and possibly plastic and additives Bizdemittel components is added.
Bisweilen ist es günstig, daß Bitumen und/oder Steinkohlenteer und Kunststoff nach vorheriger gemeinsamer Mahlung bzw. Aufbereitung den restlichen Komponenten des Bindemittels zugesetzt werden. Sometimes it is favorable that bitumen and / or coal tar and Plastic after previous joint grinding or processing the remaining Components of the binder are added.
Es besteht weiters die Möglichkeit, daß mindestens eine Komponente aus der Gruppe Bitumen und/oder Steinkohlenteer und Kunststoff in flüssiger (Emulsions-)Form und/oder fester Form den jeweils restlichen Bestandteilen des Binde=5ttels direkt bei der Herstellung bzw. beim Mischen des Betons zugeset: wird; Gemäß einer weiteren Variante können mindestens zwei Komponenten aus der Gruppe Bitumen undJoder Steinkohlenteer, Kunststoffe und Zusätze in flüssiger (Emulsions-) und/oder fester Form den jeweils restlichen Bestandteilen d.s Bindemittels direkt bei der Herstellung bzw. beim Mischen des Betons zugesetzt werden. There is also the possibility that at least one component from the group of bitumen and / or coal tar and plastic in liquid (emulsion) form and / or solid form the remaining components of the binding = 5ttels directly during the production or mixing of the concrete: is; According to another At least two components from the group of bitumen and coal tar, Plastics and additives in liquid (emulsion) and / or solid form remaining constituents of the binder directly during manufacture or during mixing of the concrete are added.
Zusammenfassend soll noch darauf hingeweisen werden, daß die erfindungsgemäßen Bindemittel bzw. die daraus hergestellten Betone den Vorteil haben, daß infolge der innigen Mischung der oben genannten Komponenten die Bildung von Brücken gefördert wird, wodurch sowohl die elastoplastischen als auch die mechanischen Eigenschaften zum Tragen kommen. In summary, it should be pointed out that the invention Binders and the concretes made from them have the advantage that as a result the intimate mixture of the above components promoted the formation of bridges is, making both the elastoplastic as well as the mechanical Properties come into play.
Über die Eigenschaften aus erfindungsgemäßen Dindemitteln bereiteter
Betone, die in Tests geprüft wurden, gibt die folgende Tabelle
Aufschluß.
Tabelle: K o m b i n a t i o n s m i s c h u n g e n
Durch Mengenänderungen der Komponenten können somit Beläge erzeugt werden, deren Eigenschaften von spröde über plastisch, plastoelastisch und elastoplastisch bis elastisch (rückfedernd) reichen. By changing the quantity of the components, deposits can be created whose properties range from brittle to plastic, plasto-elastic and elastoplastic until elastic (resilient).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |