DE2756499A1 - Kriechfestes bindemittel und stoffzusammensetzung zu seiner herstellung - Google Patents

Kriechfestes bindemittel und stoffzusammensetzung zu seiner herstellung

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Description

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TILE COUNCIL OF AMERICA, INC. Princeton, New Jersey (V. St. A.)
Kriechfestes Bindemittel und Stoffzusammensetzung zu seiner Herstellung
Zum Anbringen von Wandverkleidungen und Fußboden — belägen, z. B. aus keramischen Kacheln, Schiefer, Marmor und dergleichen, sind zahlreiche Bindemittel entwickelt worden, die vorwiegend aus Zement, beispielsweise Portlandzement, bestehen. Gewöhnlicher Portlandzement ist aber für sich allein oder zusammen mit Füllstoffen in Form von Sand oder Kalkstein für den angegebenen Zweck im allgemeinen nicht geeignet, weil er das zum Anmachen verwendete Wasser nicht so lange halten kann, daß beim Abbinden des Zements eine genügend haftfeste Verbindung hergestellt wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist ein Bindemittel entwickelt worden, das als trocken abbindender Portlandzementmörtel bezeichnet werden kann. Diese Mörtel haben bestimmte Vorteile: Man kann sie nach dem Anmachen mit Wasser eine Zeitlang der Luft aussetzen; bei ihrem Auftragen auf das Substrat ist keine besondere Eile erforderlich; sie bleiben so lange plastisch, daß die Lage der Kachel nach dem ersten Auflegen auf das Substrat noch etwas korrigiert werden kann; man kann mit ihrer Hilfe eine sehr haftfeste Verbindung zwischen der Kachel oder einem anderen Belag—
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oder Verkleidungsmaterial und dem Substrat herstellen} und sie haben angemessen vorhersehbare Eigenschaften hinsichtlich der Anziehzeit und ferner eine nur minimale Schwindung beim Trocknen und auch eine gewisse Kriechfestigkeit· Es ist schon eine Anzahl derartiger trocken abbindender Massen entwickelt worden. Die erste von ihnen wurde von einem der Erfinder entwickelt und ist in der US-FS 2 820 713 angegeben.
Eine der zahlreichen an Mörtel zum Anbringen ' von Kacheln zu stellenden Anforderungen ist die Kriechfestigkeit· Die Kriechfestigkeit ist in der American National Standard Specification for Dry-set Mortar Cement (A 118.1) durch ein Prüfungsverfahren definiert und gibt an, bis zu welcher Belastung der Mörtel sich nicht bewegt. Diese Eigenschaft ist für trocken abbindende Mörtel und auch für latexhaltige Fortlandzementmörtel von entscheidender Bedeutung, weil ein Mörtel einerseits nur in Form einer Trübe oder Paste aufgetragen werden kann und andererseits imstande sein muß, die lasten aufzunehmen, die von den anzubringenden Kacheln auf den Mörtel ausgeübt werden. Der Mörtel muß imstande sein, die Kachel zu tragen, ohne daß diese merklich in den Mörtel einsinkt, während dieser abbindet. Bei Wandverkleidungen ist die Kriechfestigkeit noch wichtiger, weil der Mörtel während seines Abbindens die Kachel in ihrer Lage auf der Wand festhalten muß.
Im Zuge der Entwicklung von trocken abbindenden Mörteln hat es sich gezeigt, daß die Kriechfestigkeit, d. h. der Widerstand, den der abbindende Mörtel nach seinem Anziehen der Abwärtsbewegung einer mit ihm verbundenen Kachel entgegensetzt, durch in dem Mörtel
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enthaltene Asbestfasern sehr stark erhöht wird. Seit dieser Entdeckung hat man aber erkannt, daß Asbest eine langanhaltende karzinogene Wirkung hat. Aus diesem Grunde darf Asbest, insbesondere in Form von Fasern, nur in sehr kleinen Mengen und unter manchen Umständen überhaupt nicht verwendet werden. Für den vorliegenden Zweck war es daher äußerst wichtig, zum Erzielen der erwünschten Kriechfestigkeit einen Ersatz für Asbestfasern zu finden. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Verwendung von bestimmten Salzen gelöst worden, die unter geeigneten Bedingungen gelatinöse oder hydratierte Hydroxide bilden, oder durch die Verwendung von gelatinösen Metallhydroxiden als solchen.
Die Verwendung von bestimmten Metallsalzen, insbesondere von Aluminiumsalzen, in Mörteln ist für bestimmte Zwecke bekannt. In Stoffzusammensetzungen der vorliegenden Art ist die Verwendung derartiger Salze jedoch nicht bekannt. Es ist noch nicht angegeben worden, daß derartige Metallsalze und die hier beschriebenen Metallhydroxide zur Verbesserung der Kriechfestigkeit von trocken abbindenden Mörteln und anderen Bindemitteln verwendet werden können.
In der US-PS 1 901 890 (Barnhart) ist angegeben, daß zur Bildung einer Glasur und zum Wasserfestmachen einem Zement ein Gemisch von bestimmten Sulfaten, beispielsweise von Alkalimetallsulfaten, Aluminiumsulfat und Magnesiumsulfat, zugesetzt werden kann. In der US-FS 2 89O 965 (Underdown) ist angegeben, daß die Plastizität und Fließfähigkeit von bestimmten Zementarten durch einen Zusatz von bestimmten Salzen, wie Aluminiumsulfat, verbessert werden kann. In der US-PS 2 390 138 (Vallandigham) ist angegeben, daß der Zusatz
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von bestimmten Aluminium-, Eisen- und Chromsalzen das Abbinden bestimmter, in der Zahnheilkunde zur Herstellung von Abgüssen verwendeter Alginate verbessern kann.
In der US-PS 3 114 647 (Mecharn) ist die Verwendung von bestimmten Metalldoppelsalzen, d· h., von Salzen des Ammoniums und bestimmter dreiwertiger Metalle, wie des Aluminiums, Eisens, Mangans und Chroms, und die Verwendung von Aluminiumsulfat als solchem zum Erhöhen der Härte von aus Portlandzement hergestellten Materialien beschrieben. Dabei ist angegeben, daß der gewünschte Effekt durch die Verwendung von Schwefelsäure und von bestimmten angegebenen Mengen von Calciumchlorid erzielt werden kann·
In der US-PS 3 313 638 (Konrad) ist angegeben, daß durch die Verwendung von Aluminiumchlorid in äußerst kleinen Mengen in neuartigen Gießmassen zum Herstellen von feuerfestem Material die Neigung zum Entmischen von Zement und kalziniertem Kaolin vermindert wird·
In der US-PS 3 782 991 (Bürge) ist die Verwendung von wasserfreiem Aluminiumsulfat als Abbindebeschleuniger in bei niedriger Temperatur eingebautem Beton angegeben·
Erfindungsgemäß wird nun ein neuartiger Zusatzstoff verwendet, der aus einem gelatinösen Metallhydroxid oder aus einem Metallsalz besteht, das in Anwesenheit eines wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann.
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Dieser Zusatzstoff ist für die Herstellung von kriechfesten Bindemitteln geeignet f und zwar (a) von trocken abbindenden Mörteln, die einen Zement, mindestens ein wasserlösliches Polymerisat von hohem Molekulargewicht und gegebenenfalls mindestens ein im wesentlichen wasserunlösliches Polymerisat enthalten; (b) von nicht trocken abbindenden hydraulischen Bindemitteln auf der Grundlage von Zement oder Gips, und (c) von nichthydraulischen Bindemitteln auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur abbindenden Polymerisats in Form einer harzartigen Flüssigkeit oder einer Emulsion, Suspension, Dispersion, teilweise oder vollständig molekularen Lösung. Die Erfindung schafft ferner Verfahren zum Herstellen von kriechfesten Bindemitteln, beispielsweise der vorgenannten Bindemittel, und Verfahren zur Verwendung der kriechfesten Bindemittel zum Anbringen von Fußboden— und Wandverkleidungen.
Erfindungsgemäfl werden somit in bei Zimmertemperatur erhärtenden Bindemitteln zur Erhöhung der Kriechbeständigkeit anstelle der unerwünschten Asbestfasern Zusatzstoffe zugesetzt, die ebenso wie die Asbestfasern eine hohe Kriechfestigkeit des Bindemittels gewährleisten, aber auf die mit diesen Materialien arbeitenden Personen keine langanhältende karzinogene Wirkung ausüben.
Die gemäß der Erfinduig verwendeten Zusatzstoffe sind gelatinöse Metallhydroxide, sowie Metallsalze, die in Anwesenheit einer wäßrigen Base ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden. Die Salze können wasserlöslich und sie können hydratiert oder wasserfrei sein. Die Kationen der gemäß der Erfindung verwendeten, gelatinösen Metallhydroxide und Metallsalze können aus Aluminium-Kationen, aus
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Kationen der Übergangselemente der Periode 4, mit Ausnahme des Kupfers, aus Cer- und Antimon-Kationen oder aus Mi: chkationen vom Typ MTU bestehen, wobei M ein Alkalimetall oder Ammonium-Kation und VL ein dreiwertiges Kation eines Metalls der Periode 3 oder 4 bedeutet.
Bei den Metallsalzen bestehen die Anionen aus den Anionen von starken Mineralsäuren sowie von Carbonsäuren, insbesondere Alkansäuren mit bis zu 20 C-Atomen in der Kette.
Ganz allgemein enthalten die erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen im Gemisch:
(A) Eine Bindemittelkomponente, und zwar
a) einen trocken abbindenden Zementmörtel, der einen Zement und mindestens ein wasserlösliches Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthält; oder
b) eine hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage von Zement oder Gips; oder
c) eine nicht hydraulisch und nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats; und
(B) als Zusatzstoff mindestens eine nichtfaserige Verbindung in Form eines gelatinösen Metallhydroxide oder eines Metallsalzes, das in Gegenwart einer wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann, wobei diese Verbindung oder diese Verbindungen mindestens in der für die Herstellung eines Bindemittels mit der gewünschten Kriechfestigkeit erforderlichen Menge vorhanden sind.
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Dabei wird eine Substanz wie üblich als hydraulisch abbindend bezeichnet, wenn sie in Anwesenheit von Anmachwasser und durch Wechselwirkung mit ihm erhärtet.
Das bei Zimmertemperatur erhärtende Polymerisat der nicht hydraulisch und nicht trocken abbindenden Komponente kann eine harzartige Flüssigkeit, eine Suspension, eine Dispersion, einer teilweise oder vollständig molekularen Lösung sein.
In anderen Ausführungsformen enthalten die Stoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung außer den beschriebenen Zusatzstoffen, die zur Erhöhung der Kriechfestigkeit des Bindemittels dienen, einen Zement, z. B. Fortlandzement, ferner mindestens ein wasserlösliches Polymerisat mit hohem Molekulargewicht und mindestens ein im wesentlichen wasserunlösliches Polymerisat, das vorzugsweise in Form eines Latex, d. h., einer Dispersion des Polymerisats in Wasser, vorliegt.
Die trockenen Stoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung können zusätzlich inerte Füllstoffe enthalten.
Die Erfindung umfaßt auch Bindemittel aus den genannten trockenen Stoffzusammensetzungen im Gemisch mit Wasser, ferner Verfahren für die Verwendung der mit Wasser angemachten Bindemittel, sowie die Gebilde und dergleichen, in denen ein Belag oder eine Verkleidung, z. B. eine Kachel oder dergleichen, mit Hilfe des mit Wasser angemachten Bindemittels mit einem Substrat, z. B. einer Wand oder dergleichen, verbunden ist.
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-r-
Im allgemeinen wird die gewünschte Kriechfestigkeit erzielt, wenn der Zusatzstoff in einer Menge von mindestens etwa 0,2 Gew.^, vorzugsweise von etwa 0,2 bis etwa 5,0 Gew.#, der Stoffzusammensetzung verwendet wird.
Die als Zusatzstoff verwendeten Metallsalze können wasserlöslich und hydratiert oder wasserfrei sein. Die Kationen der erfindungsgemäß verwendeten Salze können aus Aluminium-Kationen, Kationen der Übergangselemente der Periode 4, mit Ausnahme des Kupfers, d. h. Kationen des Scandiums, Titans, Vanadiums, Chroms, Mangans, Eisens, Kobalts, Nickels und Zinks, vorzugsweise des Chroms, Mangans, Eisens, Nickels und Zinks, ferner aus den Kationen des Cers und Antimons und aus den Mischkationen von ein- und dreiwertigen Metallen bestehen. Diese Mischkatione werden hier als MM -Mischsalze bezeichnet, wobei M ein Alkalimetall, z, B. Natrium oder Kalium, oder Ammonium oder dergleichen ist, und M ein dreiwertiges Kation eines Metalls der Periode 3 oder 4» vorzugsweise ein Kation des Aluminiums, Chroms oder Eisens, ist.
Die Anionen dieser Salze sind vorzugsweise Anionen von starken Mineralsäuren, z. B. Sulfat-, Chlorid- und Nitrationen, oder Anionen von Carbonsäuren, vorzugsweise von Alkansäuren mit bis zu 20 C—Atomen in der Kette, einschließlich von Formiat— und Oxalationen. Von den organischen Anionen werden das Oxalat- und das Stea— ration besonders bevorzugt.
Als Zusatzstoff zum Erhöhen der Kriechfestigkeit besonders bevorzugt werden das Aluminiumhydroxid und das Aluminiumsulfat, insbesondere Aluminiumeulfatpulver.
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Ak
Wie vorstehend erwähnt wurde, können die erfin— dungsgemäß zugesetzten Salze in Anwesenheit einer alkalischen Substanz, insbesondere einer wäßrigen Lösung einer Base, eine gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden. Dabei können die Metallsalze unter Bildung von gelatinösen oder hydratierten Hydroxiden mit wasserlöslichen Alkalien in Form von organischen oder anorganischen Verbindungen reagieren. Beispiele von anorganischen Verbindungen dieser Art sind, ohne daß die Erfindung darauf eingeschränkt ist, Kalk, d. h., Calciumoxid, sowie einbasische wasserlösliche Verbindungen, wie Ammoniumhydroxid und Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide oder -salze, wie Natriumhydroxid, Kaiiumhydroxid, wasserfreie Soda und dergleichen. Von diesen wird Kalk bevorzugt.
Zu den in Frage kommenden organischen Verbindungen gehören, ohne daß die Erfindung darauf eingeschränkt ist, die aliphatischen und alicyclischen primären und sekundären Amine, wie das Diäthylentriamin, Morpholin, Diäthanolamin, Monoäthanolamin, 2—Methyl-2-aminopropanol und dergleichen.
Im allgemeinen soll das durch Zusatz von Wasser zu der trockenen Masse erhaltene, angemachte Bindemittel so viel von der alkalischen Substanz enthalten, daß der pH-Wert mindestens etwa 7»1 beträgt und vorzugsweise im Bereich von etwa 8 bis etwa 13 liegt.
In jenen trockenen Stoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung, die als Bindemittelkomponente einen trocken abbindenden Zementmörtel mit einem Zement und mindestens einem wasserlöslichen Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthalten, ist Fortlandzement vorzugsweise in einer
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AS
Menge von mindestens 20 Gew.£ und insbesondere von etwa bis etwa 99 Gew.£ enthalten. Diese trockenen Stoffzusammensetzungen enthalten ferner mindestens 0,2 Gew.£ mindestens eines wasserlöslichen Polymerisats von hohem Molekulargewicht. Das Molekulargewicht des Polymerisats ist nicht kritisch, doch hat eine 2-gewichtsprozentige wäflrige Lösung dieses Polymerisats zweckmäßig eine Viskosität von 80 bis 30 000 cP. Bevorzugt werden insbesondere die wasserlöslichen Celluloseether, beispieleweise der Methyläther der Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose oder Hydroxyäthylcellulose. Andere geeignete Polymerisate sind Polyvinylalkohol und Polyacrylamid. Ss hat sich gezeigt, daß die vorgenannten Polymerisate in der Stoffzusammensetzung nicht nur allein, sondern auch in einer Kombination von zwei oder mehreren dieser Polymerisate verwendet werden können. Die Erfindung ist aber auf die vorstehend als bevorzugt angegebenen Polymerisate in keiner Weise eingeschränkt.
In jenen Stoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung, die als Bindemittelkomponente einen trocken abbindenden Zementmörtel mit einem Zement.und mindestens einem wasserlöslichen Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthalten, ist dieses Polymerisat oder sind diese Polymerisate vorzugsweise in einer Menge von mindestens 0,2 Trockengew.£, insbesondere zwischen etwa 0,2 und 6 Trockengew.£, enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Cellulosemethyläther und in einer anderen Aueführungsform das Polyacrylamid verwendet. Es hat sich ferner als besonders zweckmäßig erwiesen, einen der vorgenannten Celluloseäther zusammen mit Polyvinylalkohol, insbesondere hydrolysiertem Polyvinylalkohol und speziell
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mit zu 70 bis 90 i» hydrolysiert em Polyvinylalkohol, zu verwenden.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden im Gemisch, auf das Gesamttrockengewicht bezogen, etwa 20 bis etwa 99 Gew.^ Portlandzement, etwa 0,2 bis etwa 6 Gew.$ eines wasserlöslichen Polymerisats von hohem Molekulargewicht und etwa 0,5 bis etwa 50 Gew.# eines im wesentlichen wasserunlöslichen Polymerisats verwendet, das vorzugsweise in Form eines Latex vorliegt. Das wasserunlösliche Polymerisat kann beispielsweise ein Copolymerisat des Styrole und des Butadiens oder ein Epoxidharz, ein Polyvinylchlorid, ein Polyvinylidenchlorid, ein Neoprenelastomer oder ein Polyvinylacetat sein.
In den erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen, die eine hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Bindemittelkomponente auf der Grundlage von Zement oder Gips enthalten, kann Flickmörtel oder Stuckmasse auf der Grundlage von Portlandzement sowie Flick- und Spachtelmasse auf der Grundlage von Gips enthalten sein.
In den erfindungsgemäflen Stoffzusammensetzungen, die eine nicht hydraulisch abbindende und nicht trocken abbindende Bindemittelkomponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisate enthalten, kann in diesen Komponenten jedes Polymerisat verwendet werden, das bei Zimmertemperatur unter Herstellung einer Verbindung zwischen Flächen abbinden kann, wobei diese Verbindung kriechfest sein soll. Zu diesen Polymerisaten gehören z. B.
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Harnstofformaldehydharze Me1aminformaidehydharze Polysiloxane Phenolharze Polyamide Polyester Polyurethane Polyacrylate Epoxidharze Polyacetale Polyacrylnitril Polyalkylmethacrylate Polyalkylacrylate Polyvinylalkohole ster Polyvinylchlorid Polyolefine
Styrol-Butadien-Copolymerisate Neopren-Elastomere (vorzugsweise als Latex) Polyvinylacetat sowie beliebige Kombinationen der vorgenannten Polymerisate.
Das Molekulargewicht der im Rahmen der Erfindung verwendeten Polymerisate kann je nach der Art des Polymerisats im Bereich von 500 bis 1 000 000 liegen. Im Rahmen der Erfindung werden jene Polymerisate bevorzugt, die entweder im Handel erhältlich sind oder auf bekannte Weise leicht erzeugt werden können, Ss ist nicht das Molekulargewicht kritisch, sondern eher die Fähigkeit des Polymerisats, bei Temperaturen von etwa -1 bis etwa 60 0C zu erhärten oder zusammenzuwachsen.
Das Polymerisat kann in Form einer harzartigen Flüssigkeit oder einer Emulsion, einer Suspension, einer Dispersion oder einer teilweise oder vollkommen molekularen Lösung vorliegen·
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In der nicht hydraulisch abbindenden, polymeren Bindemittelkomponente wird als Flüssigkeit Wasser bevorzugt. Man kann aber auch organische Lösungsmittel, insbesondere polare Lösungsmittel verwenden, beispielsweise Alkohole, Ketone, Ester, flüssige Amide und dergleichen. Unabhängig davon, welche Flüssigkeit zunächst verwendet wird, muß die nicht hydraulisch abbindende, polymere Komponente Wasser oder ein polares Lösungsmittel mindestens in der Menge enthalten, die für die Bildung eines Gels in Anwesenheit des kriechfestmachenden Zusatzstoffs erforderlich ist.
Bevorzugte Ausführungsformen derartiger Stoffzusammensetzungen enthalten auf Trockengewichtsbasis als Bindemittel etwa 20 bis fast 100 Gew.^ Zement oder Gips - (A) b) - oder etwa 5 bis fast 100 Gew.^, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 80 Gew.^, eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats - (A) c) - in Kombination mit etwa 0,2 bis etwa 5,0 Gew.^ des kriechfestmachenden Zusatzstoffes.
Die erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen können weitere Bestandteile zu deren üblichen Zwecken enthalten, beispielsweise inerte Füllstoffe, färbende Stoffe, Stabilisatoren, Antischaummittel, Peptisatoren, Netzmittel, Emulgatoren, Fungizide und dergleichen. Als Füllstoff kann man beispielsweise Sand, Perlstein, einen Vermiculit, Glasperlen, Walnußschalenpulver, Kalkstein, Inertmetallpulver, Pigmente, wie Titandioxid, und dergleichen verwenden. In zementhaltigen Stoffzusammensetzungen liegt das Gewichtsverhältnis von Zement zu Füllstoff vorzugsweise im Bereich von etwa 0,15 s 1 bis etwa 4:1.
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A3
Bei Verwendung der hydraulisch abbindenden, aber nicht trocken abbindenden Bindemittelkomponente ist die der trockenen StoffZusammensetzung vor der Verwendung beigemischte Wassermenge bei verschiedenen Stoffzusammensetzungen verschieden und im allgemeinen von der Menge des vorhandenen inerten Füllstoffes abhängig· Wenn kein oder nur wenig Füllstoff vorhanden ist, wird der trockenen Stoffzusammensetzung Wasser in einer Menge von etwa 20 bis etwa 60 Trockengew.jS zugesetzt. Bei einem großen Pullstoffanteil wird Wasser dagegen normalerweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 40 Trockengew.£ zugesetzt·
Die zur Bildung des gebrauchsfertigen Bindemittels zugesetzte Wassermenge ist von der Art der trockenen Stoffzusammensetzung selbst abhängig· In erster Linie ist die zum Herstellen eines Bindemittels mit den gewUnsohten Eigenschaften verwendete Wassermenge von der Menge des inerten Füllstoffs abhängig. Wenn kein oder fast kein Füllstoff vorhanden ist, setzt man der trockenen Stoffzusammensetzung, auf ihr Ausgangsgewioht bezogen, zweckmäßig etwa 30 bis etwa 50 Gew.£ Wasser zu. Bei Vorhandensein eines groben Füllstoffs in beträchtlichen Mengen genügt jedoch ein Wasserzusatz von etwa 15 bis etwa 40 Trokkengew.jS,
Zur Herstellung des gebrauchsfertigen Bindemittels setzt man der trockenen Stoffzusammensetzung gemäß der Erfindung Wasser in den vorstehend angegebenen Mengen in der üblichen Weise zu. Das so erhaltene Bindemittel kann dann auf jedes geeignete Belag— oder Verkleidungsmaterial aufgetragen werden, das auf einer Subetratfläohe angebracht werden soll· Da die Aufgabe der Erfindung allgemein in der
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Herstellung eines Bindemittels von hoher Kriechfestigkeit besteht, werden diese Bindemittel vor allem zum Anbringen des Belag- oder Verkleidungsmaterials auf einer Fläche verwendet, auf der bei Verwendung eines nicht kriechfesten Bindemittels das Belag- oder Verkleidungsmaterial verrutschen oder sich setzen würde· Im allgemeinen ist es üblich, das Bindemittel auf das Substrat aufzutragen und dann mit dem Belag- oder Verkleidungsmaterial abzudecken· Die Erfindung ist jedoch auf diese Praxis nicht eingeschränkt und umfaßt auch Verfahren, in denen das Bindemittel zunächst auf das Belag- oder Verkleidungsmaterial aufgetragen wird.
Im allgemeinen ist die mit dem Substrat zu verbindende Fläche die hintere Fläche eines Belag— oder Verkleidungselement s, z. B. einer keramischen Kachel oder einer Platte aus Schiefer, Marmor und dergleichen. Mit besonderem Vorteil ist die Erfindung für die Verwendung bei keramischen Kacheln geeignet, insbesondere von keramischen Kacheln mit mindestens einer unglasierten Fläche, auf welche das Bindemittel aufgetragen wird. Um eine feste Haftung des Bindemittels an der unglasierten Fläche zu gewährleisten, kann diese eine sehr unregelmäßige Textur haben. Dabei ist trotz dieser unregelmäßigen Textur die Oberfläche des Belag- oder Verkleidungselements entweder im wesentlichen eben oder, wenn das Belag- oder Verkleidungselement auf einer gekrümmten Substratfläche angebracht werden soll, derart gekrümmt, daß sie sich der Krümmung des Substrats im wesentlichen anpaßt·
Das Bindemittel wird auf das Belag- oder Verkleidungsmaterial im allgemeinen in einer solchen Menge aufgetragen, daß es eine Schicht in einer Dicke von mindestens 0,8 mm, insbesondere eine gleichmäßig dicke Schicht
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von mindestens 9,5 mm Dicke, bildet. Das Bindemittel wird auf das Substrat vorzugsweise mit einer Kelle, insbesondere einer gekerbten Kelle, aufgetragen, so daß es auf der Kelle Streifen bildet, die mit der Kelle auf dem Substrat aufgetragen werden. Diese beabsichtigte Unregelmäßigkeit der Auftragsdicke verbessert bekanntlich die Festigkeit der Haftung des Belag- oder Verkleidungsmaterials an dem Substrat, an dem es angebracht ist.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Herstellen von kriechfesten Bindemitteln, die kein wasserhaltendes Mittel enthalten. In diesem Verfahren wird ein kriechfestmachender Zusatzstoff einer hydraulisch abbindenden, aber nicht trocken abbindenden Bindemittelkomponente auf der Grundlage von Zement oder Gips - (A) b) - oder einer nicht hydraulisch und nicht trocken abbindenden Bindemittelkomponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats - (A) c) zugesetzt.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Belegen oder Verkleiden von Fußböden bzw. Wänden, beispielsweise mit keramischen Kacheln und dergleichen oder mit Platten aus Schiefer, Marmor usw. mit Hilfe der vorstehend beschriebenen, kriechfesten Bindemittel.
Bindemittelkomponenten zur Herstellung von trocken abbindenden Mörteln
Bindemittelkomponente I
Die nachstehend mit der Abkürzung DSM I bezeichnete Bindemittelkomponente zur Herstellung von trocken
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-yf aa
abbindenden Portlandzementmörteln hat folgende Zusammensetzung:
1OOO g Portlandzement vom Typ I
1000 g gesiebter Kristallquarzsand (Korngröße bis 0,59 mm) 6 g Methocel (R) (65 HG, 4000 cP)
Die nachstehend mit der Abkürzung DSM II bezeichnete Bindemittelkomponente zur Herstellung von trocken abbindenden PortlandZementmörteln hat folgende Zusammensetzung:
2000 g Portlandzement Typ I
20 g Methocel (R) (65 HG).
Bindemittelkomponente II
Die nachstehend mit der Abkürzung MDM I bezeichnete Bindemittelkomponente zur Herstellung von Portlandzementmörteln, die für die Verwendung zwischen zwei wasserundurchlässigen Flächen bestimmt sind, hat folgende Zusammensetzung:
1000 g Portlandzement vom Typ I
1000 g gesiebter Kristallquarzsand (Korngröße bis 0,59 mm)
Prüfverfahren I
Verfahren zur Prüfung von trocken abbindendem Portlandzementmörtel auf Kriechfestigkeit auf vertikalen Flächen (A118.1-1967)
"Kriechfestigkeit auf vertikalen Flächen - Gemäß 5-1.2 wird ein Mörtel hergestellt, der dann mit der Kelle auf die vertikale Fläche eines trockenen Schlackenblockes zwischen 6,4 mm dicken Führungsleisten aufgetragen wird. Unmittelbar nach dem Auftragen des Mörtels wird an dessen Oberfläche eine Kachel vom Typ B, deren rückseitige
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Rippen vertikal liegen, leicht angedrückt. Dabei liegen auf der Rückseite der Kachel etwa vorhandene Rippen vertikal. Die Lage des oberen Randes der Kachel wird genau angezeichnet. Zwei Stunden nach dem Anbringen der Kachel wird deren AbwärtsVerlagerung als Kriechmaß gemessen.
Prüfverfahren II
Dieses Prüfverfahren wird ebenso durchgeführt wie das Prüfverfahren I, doch wird anstelle eines trockenen Schlackenblockes eine Platte aus Metall oder Glas und anstelle einer unglasierten keramischen Kachel eine glasige Kachel verwendet.
Beispiel 1
Unter Verwendung der Bindemittelkomponenten DSM I und II und Anmachwasser wurden slit und ohne Zusatz von Asbestfasern Bindemittel der nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem vorstehend angegebenen Verfahren auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
DSM I DSM II Wasser Zusatzstoff Krieeh-
verhalten
400 g 100 g —— abgefallen
400 g 100 g 2g Asbest- kriechfest
fasern
400 g 140 g — abgefallen
400 g 140 g 4 g Asbest- kriechfest
fasern
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Der aus der Bindemittelkomponente MDM I herge stellte Mörtel wurde in derselben Weise geprüft.
MDM I
Wasser
Zusatzstoff
Kriechverhalten
400
400		 g
g		 I und 100 g
100 g		 500 g Aluminium
sulfat		 abgefallen
kriechfeet
Beispiel 2
DSM II mit Aluminiumsalzen
Unter Verwendung der Bindemittelkomponenten DSM I bzw· II, hydratierten bzw. wasserfreien Aluminiums al zen und Anmachwasser wurden Bindemittel mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem Prüfverfahren I auf Kriechfestigkeit geprüft· Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
DSM I
Wasser
Zusatzstoff
Menge des
Zusatzstoffes
Kriechmaß
mm
99,75 25
99,50 25
99,25 25
98,0 25
98,0 25
99,5 25
99,0 25
98,5 25
A12(SO4)3.O H2O
.0 H2O
AO2(SO4)3.O H2O A12(SO4)3.6 H2O A12(SO4)3.14 H2
.18 H2O .18 H2O .18 H2O
0,25
0,5
0,75
2,0
2,0
0,5
1,0
1,5
7,9
3,2
abgefallen
4,8
0,8
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DSM I
SS
Wasser
Zusatzstoff
Menge des Zusatzstoffes
Kriechmaß
mm
98,0 25
99,2 25
98,5 25
98,5 25
99,5 25
99,0 25
98,5 25
98,0 25
98,5 37
99,0 37
98,5 37
98,0 37
Beispiel
A12(SO4)3.18 H2O 2,0 Al2O(C2H3O2J4.4 H2O 0,8
Al-Stearat
(Xero-Gel)		 H2O 1,5
Al-Stearat
(Lyo-Gel)		 H2O 1,5
AlCl3.6H2O H2O 0,5
AlCl3.6H2O 2 1,0
AlCl3.6H2O 1,5
AlCl3.6H2O 2,0
A12(SO4)3.18 0,5
A12(SO4)3.18 1,0
A12(SO4)3.18 1,5
Al2(SO4) .18 2,0
1,6
0,8
1,6 abgefallen
11,1
0,8
7,9
3,2
1,6
DSM I und II mit Aluminiumsalzlösung
Unter Verwendung der Mörtelmassen DSM I bzw. H, einer 25-gew.^igen wäßrigen Aluminiumsalzlösung und Anmachwasser wurden Bindemittel mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem Prüfverfahren I auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
809825/0968
DSM Wasser 4 II mit Zusatzstoff Menge des
Zusatz
stoffes		 Kriechmaß
β β S mm
DSM I
99,5		 25 AlCl3.6 H2O 0,5 abgefallen
99,0 25 AlCl3.6 H2O 1,0 11,1
98,5 25 AlCl3.6 H2O 1,5 0
98,0 25 AlCl3.6 H2O 2,0 0
DSM II
99,5 37 AlCl3.6 H2O 0,5 3,2
99,0 37 AlCl3.6 H2O 1,0 2,4
Beispiel
DSM I und Übergangsmetallsalzen
Unter Verwendung der Bindemittelkomponenten DSM I bzw. II, hydratierten Übergangsmetailsalzen und Anmachwasser wurden Bindemittel mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem Prüfverfahren I auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
DSM wasser Zusatzstoff Menge des
Zusatz
stoffes		 Kriechmaß
g g g mm
DSM I
98 25 MnSO4.H2O 2,0 7,9
98 25 Cr2(SO4J3.18 H2O 2,0 1,6
98 25 Co SO4.5 H2O 2,0 0,8
98 25 NiSO4.6 H2O 2,0 15,9
809825/0968
-ai-
DSM Wasser 5 II mit Zusatzstoff 0 H2O Menge des
Zusatz
stoff es 		Kriechmaß
g g H2O g THIB
DSM I 9 H2O
98 25 ZnSO4.7 H2 9 H2O 2,0 1,6
98,0 25 Sb2(SO4J3. 9 2,0 0,8
99,5 25 Pe2(SO4J3. 9 H2O 0,5 abgefallen
99,0 25 Pe2(SO4J3. H2O 1,0 28,6
98,5 25 Pe2(SO4J3. 9 H2O 1,5 4,8
98,0 25 Pe2(SO4J3. 9 H2O 2,0 2,4
DSM II 9
99,5 37 Pe2(SO4J3. 9 0,5 5,6
99,0 37 Pe2(SO4J3. 1,0 3,2
98,5 37 Pe2(SO4J3. 1,5 3,2
98,0 37 Pe2(SO4J3. 2,0 1,6
Beispiel
DSM I und MIMIII-Seaaen
Unter Verwendung der Bindemittelkomponente DSM I, hydratierten Mischsalzen vom Typ MM und Anmachwasser wurden Bindemittel mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem Prüfverfahren I auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Krieohverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
80982S/0968
DSM I Wasser Zusatzstoff Menge des Kriechmaß
Zusatzstoffes
g g g nun
K2SO4.Al2(SO4J3 0,5 abgefallen
24 H0O
99,5 25
99,0 25
98,5 25
98,0 25
99,5 25
99,0 25
98,5 25
98,0 25
99,5 25
99,0 25
98,5 25
98,0 25
K2SO4.Al2(SO4J3 1,0 23,8 24 H2O
K2SO4.Al2(SO4J3 1,5 4,8 24 H2O
K2SO4.Al2(SO4J3 2,0 0,8 24 H2O
Na2(SO4)Al2(SO4J3 0,5 abgefallen 24 H0O
Na2(SO4)Al2(SO4)3 1,0 3,2 24 H2O
Na2(SO4)Al2(SO4J3 1,5 0,8
), 2,0 0
24 H2O
24 H2O
J 0,5 abgefallen
r24 H2°
(NH4J2(SO4) 1,0 17,5
,.24 H0O
(NH4)2(SO4) 1,5 3,2 Al2(SO4J3.24 H2O
(NH4J2(SO4) 2,0 1,0
.24 H2O
809825/0968
DSM I Wasser Zusatzstoff
Menge des
Zusatzstoffes
Kriechmaß
mm
98,5
98,5
25
25
NH4Fe(SO4)212
24 H2O
1,5
1,5
22,2 4,8
Die Verwendung von DSM II anstelle von DSM I führte zu folgenden Ergebnissen
DSM II Wasser Zusatzstoff
Menge des
Zusatzstoffes
Kriechmaß
mm
99,5 37
99,0 37
98,5 37
98,0 37
99,5 37
99,0 37
98,5 37
98,0 37
24 H2O
24 H2O
0,5
1,0
1,5
24 H2O 2,0
K2SO4Al2(SO4J3
24 H2O		 0,5
Na2SO4Al2(SO4J3
24 HgO		 1,0
Na2SO4Al2(SO4J3
24 HgO 1,5
Na2SO4Al2(SO4J3
24 H2O 		2,0
Na2SO4AIg(SO4J3
24 H2O
7,9 4,8 1,6 0,8 9,5 3,2 0,8
809825/0968
DSM II
Wasser
Zusatzstoff
Menge des
Zusatzstoffes
Kriechmaß
99,5 37 6
99,0 37
98,5 37
98,0 37
98,5 37
Beispiel
)3 0»5
(NH4)2SO4A12(SO4)3 1,0 24 H2O
(NH4J2SO4Al2(SO4J3 1,5
J3 2,0
NH4Fe(SO4J2I2 H2O 1,5
24 H2O
24 H2O
24 H2O
4,0 4,8 2,4 1,6 22,2
In diesem Beispiel wurde die trocken abbindende Bindemittelkomponente DSM Ia verwendet, welche dieselbe Zusammensetzung hat wie DSM I, wobei jedoch anstelle von Methocel (R) ein anderes Polymerisat verwendet wurde. Als
Zusatzstoff wurde Al2(SO4),.14H3
fahren I wurden folgende Ergebnisse erhalten:
verwendet. Im Prüfver
DSM Ia Wasser Salz Polymerisat Kriechmaß
g g g mm
98,5 25 1,5 Natrosol 0
98,5 25 1,5 Klucel 0
98,5 25 1 Reten 0
(Natrosol (R) ist eine Hydroxyäthylmethylcellulose, Klucel (R) ist eine Hydroxypropylmethylcellulose und Reten (R) ist ein Polyacrylamid. Alle drei Polymerisate werden von der Firma Hercules, Inc., hergestellt.
809825/0968
Beispiel 7
Die nachstehend angegebene, trocken abbindende Bindemittelkomponente wurde hergestellt und auf die erforderlichen Eigenschaften geprüft· Dabei wurde sie nach dem Prüfverfahren I auf Kriechfestigkeit geprüft.
381 g Portlandzement
5 g Methylhydroxypropylcellulose (Methocel (R) von der
Firma Dow Chem. Co., 4000 cP, 90 HG) 2 g Polyvinylalkohol, 87 $> hydroxyliert 12g Aluminiumsulfatpulver mit 18 Hydratwassermolekülen 600 g Sand (Korngröße bis 0,59 mm)
1000 g dieser Stoffzusammensetzung wurden mit 250 g Wasser angemacht. Der Mörtel haftete fest an saugfähigen und nichtsaugfähigen Kacheln. Er hatte einen genügend spaten Bindebeginn, ermöglichte eine genügende Lagekorrektur der Kacheln und hatte eine gute Anziehzeit und eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit.
Beispiel 8 Portlandzement, Sand, Ton und Alaun
Aus gleichen Teilen Portlandzement und Feinsand wurde unter Zusatz von 0,6 # Methocel (R) (4OOO cP, 90 HG) eine trocken abbindende Bindemittelkomponente hergestellt. Dieser wurden hydratiertes Aluminiumsulfat und feinverteilter Ton (Attapulgit oder Kaolin) zugesetzt. Die so erhaltene, trockene Stoffzusammensetzung wurde mit Wasser angemacht. Der auf diese Weise erhaltene Mörtel wurde dem Prüfverfahren I mit folgenden Ergebnissen unterworfen.
809825/0968
3a
Zement Methocel
und Sand
g g
98,8 0,6
98,5 0,6
98,3 0,6
98,4 0,6
Ton
Salz
0,6 g Attagel 150 0,6 g Attagel 150 1,1 g Attagel 150
1,Og Kaolin
(Georgia)
1,0g Kaolin
(Georgia)
Kriechmaß
mm
0,0 abgefallen
0,3 3,2
0,0 6,4
0,0 7,9
98,1 0,6
Beispiel 9
0,3
2,4
MDM I mit Aluminiumsalzen
Unter Verwendung von MDM I, hydratierten Aluminiumsalzen oder gelatinösem Aluminiumhydroxid (in situ gebildet) und Anmachwasser wurden Bindemittel der nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und nach dem Prüfverfahren H auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
MDM I
Wasser
Zusatzstoff
Menge des
Zusatzstoffes
Kriech— verhalten
98,6
98,28
25
25
Al2(SO4J3.14 H2O 1,2
A12(SO4)3.14 H2O + 1,25 Ca(OH2) 0,47
kein Kriechen
kein Kriechen
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in diesem Beispiel das Al2(SO4)-.14H3O durch MnSO4H2O, Gr2(SO4),, 18 H2O, CuSO4.5H2O, NiSO4.6H2O, ZnSO4^H2O Sb3(SO4),,
809825/0968
- 2Z-
4J3.9H2O, K2SO4.A12(SO4)3.24H2O, Na3(SO4)Al2 (SO4J3. 24H2O, (NH4J2 SO4 Al2 (SO4).24H2O, NH3Pe (SO4J3.12H2O und K2SO4Cr2(SO4J3.24H2O ersetzt.
Beispiel 10 DSM I und gelatinöses Aluminiumhydroxid
Unter Verwendung von DSM I, gelatinösem Aluminiumhydroxid und Anmachwasser wurde ein Bindemittel mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung hergestellt und nach dem Prüfverfahren II auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechverhalten ist in der letzten Spalte angegeben.
DSM I Wasser Zusatzstoff Kriechmaß SS mm
93,2 25 1,2 g Al(OHJ3 O
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in diesem Beispiel das gelatinöse Aluminiumhydroxid durch ein gelatinöses Hydroxid des Eisens, Kobalts, Nickels oder Chroms ersetzt.
Beispiel 11
In diesem Beispiel wurde die trocken abbindende Bindemittelkomponente DSM Ib verwendet, welche dieselbe Zusammensetzung hat wie DSM I, wobei jedoch die Hälfte des Methocel (R) durch ein Hydroxyalkylcellulose—Polymerisat ersetzt wurde. Als Zusatzstoff wurde Al3(SO4),.14H3O verwendet.
809825/0968
DSM Ib Wasser Salz Polymerisat Kriechraaß
g g g mm
98,8 25 1,2 Hydroxypropyl-
cellulose		 0
98,8 25 1,2 Hydroxyäthyl-
cellulose		 0
Beispiel 12
Unter Verwendung von DSM I und Latex wurden kriechfeste Bindemittel hergestellt. Wenn ein Styrol-Butadien-Latex verwendet wurde, wurde ein Salz oder ein gelatinöses Hydroxid zugesetzt. Latexe auf Vinylchloridbasis wurden vorzugsweise zusammen mit gelatinösen Hydroxiden verwendet.
A) Styrol—Butadien-Copolymerisat-Latex (wäßrige Dispersion) DSM I Wasser Latex AIp(SO,,)-, Aluminium- Kriech-
4'3
hydroxid
g
maß mm
100
98,8
98,8
25 28
27
1,2
1,2
B) Polyvinylchlorid-Latex (wäßrige Dispersion) DSM I Wasser Latex Aluminiumhydroxid g g g g
abgefallen
Kriechmaß mm
100 25 26
100 25 26
Beispiel 13
1,2
abgefallen 0
Nichtzementartige Bindemittel werden durch den Zusatz eines gelatinösen Metallhydroxids oder von Kalk oder eines in ein gelatinöses oder hydratierbares Metallhydroxid umwandelbaren Salzes kriechfest gemacht.
809825/0968
3b
Bindemittel auf Polyvinylacetatharzbasis
Bindemittel- Al0(SO.),-
komponente
100
98,75
98,28
14H2O
g
4'3
1,25
1,25
Gelatinöses Al(OH)3
0,47
Kriechmaß
mm
abgefallen 1,6 1,6
Beispiel 14
Zur Herstellung erfindungsgemäßen Flickmörtels auf Portlandzementbasis wurden folgende Bestandteile trocken vermischt:
Weißer Portlandzement gelöschter Kalk
Sand *)
Alumi ni umsulf at
23,2 5,8
69,8 1,2
*) Der Sand bestand zu etwa 95 Gew.# aus Teilchen mit einer Korngröße bis 0,105 mm und zu etwa 5 Gew.^ aus Teilchen mit einer Korngröße über 0,105 mm.
Zum Herstellen eines Bindemittels mit einer für die Verarbeitung geeigneten Viskosität wurde Wasser in einer Menge von 21,9 Trockengew.£ zugesetzt· Der so erhaltene Mörtel wurde mit der Kelle auf eine vertikal angeordnete Glasplatte zwischen 6,4 mm dicken Führungsleisten aufgetragen· Unmittelbar nachdem der Flickmörtel mit der Kelle aufgetra gen war, wurde eine Kachel vom Typ B (gemäß der American National Standard Specification A 118.1 (1967)) leicht an die Mörteloberfläche angedrückt. Die Lage des oberen Randes der Kachel wurde genau angezeichnet. Zwei Stunden nach
809826/0968
dem Anbringen der Kachel wurde deren AbwärtsVerlagerung bzw. Kriechen kontrolliert. Es wurde kein Kriechen festgestellt.
Zum Vergleich wurde ein Bindemittel geprüft, das kein Aluminiumsulfat enthielt, aber sonst dieselbe Zusammensetzung hatte. In diesem Fall bewegte sich die Kachel auf der Glasplatte abwärts und war die Kachel nach zwei Stunden von der Glasplatte abgefallen.
Beispiel 15
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Flick— und Spachtelmasse auf Gipsgrundlage wurden folgende Bestandteile trocken vermischt:
Gew.ff
Gips 79,0
Kaseinleim 9,9
Kalkstein *) 9,9
Aluminiumsulfat 1,2
*) Etwa 95 Gew.# Oalciumcarbonat und etwa 5 Gew.# Magnesiumcarbonat. Korngröße 0,074 mm.
Zum Herstellen eines Bindemittels mit einer für die Verarbeitung geeigneten Viskosität wurde Wasser in einer Menge von 34,0 Trockengew.$> zugesetzt. Das angemachte Bindemittel wurde nach dem im Beispiel 14 beschriebenen Prüfverfahren auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechmaß nach zwei Stunden betrug 9,5 mm.
Zum Vergleich wurde ein Bindemittel geprüft, das kein Aluminiumsulfat enthielt, aber sonst dieselbe Zusammensetzung hatte. Das angemachte Bindemittel wurde auf eine
809825/0968
Glasplatte aufgetragen und auf dieser nicht belastet, d. h. es wurde keine Kachel angebracht· Selbst ohne Belastung wurde innerhalb von zwei Stunden ein Kriechen des Bindemittels von 102 mm festgestellt.
Beispiel 16
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Stuckmasse auf Portlandzementbasis wurden folgende Bestandteile trocken vermischt:
Gew. #
Portlandzement 23»5
Sand (wie im Beispiel 14) 70,5 Kalkstein (wie im Beispiel 15) 4,8 Aluminiumsulfat 1,2
Zum Herstellen eines Bindemittels mit einer für die Verarbeitung geeigneten Viskosität wurde Wasser in einer Menge von 20,0 Trockengew.^ zugesetzt· Das angemachte Bindemittel wurde nach dem im Beispiel 14 beschriebenen Prüfverfahren auf Kriechfestigkeit geprüft· Bs wurde kein Kriechen festgestellt·
Ein zum Vergleich geprüftes Bindemittel ohne Aluminiumsulfat kroch und fiel innerhalb von zwei Stunden von der Platte herunter, obwohl das Bindemittel nicht belastet wurde.
Beispiel 17
Ein erfindungsgemäßes Bindemittel auf der Basis eines organischen Polymerisats wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
809825/0968
3*
Gew. fe
Vinylacetatharz 65,38
Wasser 32,93
Aluminiumsulfat 1,23
Calciumhydroxid 0,46
Das Bindemittel wurde nach dem im Beispiel beschriebenen Prüfverfahren auf Kriechfestigkeit geprüft. Das Kriechmaß nach zwei Stunden betrug 6,4 mm.
Zum Vergleich wurde ein Bindemittel geprüft, das kein Aluminiumsulfat und kein Calciumhydroxid enthielt, aber sonst dieselbe Zusammensetzung besaß. Wenn dieses Bindemittel nach demselben Prüfverfahren auf Kriechfestigkeit geprüft wurde, fiel die Kachel innerhalb von 2 Stunden ab, d. h., daß das Bindemittel vollkommen unbrauchbar war.
Abänderungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen des Erfindungsgedankens und weitere Ausführungsformen der Erfindung si nd für den Durchschnittsfachmann nach dem Studium der vorstehenden Beschreibung naheliegend. Daher ist die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt.
809825/0968

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1J Zur Herstellung eines kriechfesten Bindemittels mit Wasser mischbare Stoffzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor dem Mischen mit Wasser folgende Bestandteile enthält:
    (A) Eine Bindemittelkomponente, und zwar
    a) einen trocken abbindenden Zementmörtel, der einen Zement und mindestens ein wasserlösliches Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthält; oder
    b) eine hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage von Zement oder Grips; oder
    c) eine nicht hydraulisch und nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats; und
    (B) als Zusatzstoff mindestens eine nichtfaserige Verbindung in Form eines gelatinösen Metallhydroxids oder eines Metallsalzes, das in Gegenwart einer wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann, wobei diese Verbindung oder diese Verbindungen mindestens in der für die Herstellung eines Bindemittels mit der gewünschten Kriechfestigkeit erforderlichen Menge vorhanden sind.
    2. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trocken abbindende Komponente mindestens ein im wesentlichen wasserunlösliches Polymerisat enthält.
    3. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen wasserunlösliche Polymerisat ein Latex ist.
    809825/0968
    2^56499
    4. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zusatzstoffes mindestens 0,2 Gev/./^> der Stoff zusammensetzung beträgt.
    5. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zusatzstoffes 2 bis 5 Gevj.fo der Stoff Zusammensetzung beträgt.
    6. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 20 Gew.$ Zement oder Gips und mindestens 0,2 Gevr,fj des wasserlöslichen Polymerisats von hohem Molekulargewicht enthält.
    7. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Komponente in einer Menge von 20 bis fast 100 Gew.^ enthält.
    8. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die nicht hydraulisch und nicht trocken abbindende Komponente in einer Menge von 5 bis fast 100 Gew.^ enthält.
    9. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei Zimmertemperatur erhärtende Polymerisat der nicht hydraulisch und nicht trocken abbindenden Komponente in Form einer harzartigen Flüssigkeit oder einer Emulsion, Suspension, Dispersion oder einer teilweise oder vollständig molekularen Lösung vorliegt.
    10. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff ein gelatinöses Lie tall— hydroxid ist.
    809825/0968
    11. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das gelatinöse Metallhydroxid Aluminiumhydroxid ist.
    12. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff ein Metallsalz ist, das in Anwesenheit einer wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann.
    13. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz mindestens ein Anion und mindestens ein Kation enthält und die kationischen Anteile aus
    (a) Aluminiumkationen oder
    (b) Kationen der Übergangselemente der Periode 4, mit Ausnahme des Kupfers, oder
    (c) Kationen des Cers oder Antimons oder
    (d) Mischkationen vom Typ MM, wobei M ein Alkalimetall- oder Ammoniumkation und M ein dreiwertiges Kation eines Metalls der Periode 3 oder 4 ist,
    bestehen und die anionischen Anteile aus Anionen von starken Mineralsäuren oder Alkansäuren mit bis zu 20 C-Atomen im Molekül bestehen.
    14· Stoffzusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz Aluminiumsulfatpulver ist·
    13· Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Kalk und als Zusatzstoff ein Metallsalz enthält, das in Gegenwart von Kalk ein gelatinöses oder hydratisiertee Hydroxid bilden kann.
    809825/0968
    — /Γι —
    I.
    16. Stoffzusamraensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen inerten Füllstoff enthält.
    17. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sand als inerten Füllstoff enthält.
    18. Kriechfestes Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stoffzusammensetzung nach Anspruch und Anmachwasser enthält.
    19. Verfahren zum Anbringen eines Belag- oder Verkleidungsmaterials an einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1 auf eine Fläche des Substrats aufgetragen und eine Fläche des Belag— oder Verkleidungsmaterials mit der Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1 auf der Substratfläche in Berührung gebracht und gegen diese gedruckt wird.
    20. Verfahren zum Anbringen von Fußbodenbelägen und Wandverkleidungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anbringen des Fußbodenbelags oder der Wandverkleidung ein kriechfestes Bindemittel verwendet wird, das im Gemisch enthält:
    (A) Eine Bindemittelkomponente, und zwar
    a) einen trocken abbindenden Zementmörtel, der einen Zement und mindestens ein wasserlösliches Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthält; oder
    b) eine hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage von Zement oder Gips; oder
    c) eine nicht hydraulisch und nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats; und
    809825/0968
    (B) als Zusatzstoff mindestens eine nichtfaserige Verbindung in Form eines gelatinösen Metallhydroxids oder eines Metallsalzes, das in Gegenwart einer wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann, wobei diese Verbindung oder diese Verbindungen mindestens in der für die Herstellung eines Bindemittels mit der gewünschten Kriechfestigkeit erforderlichen Menge vorhanden sind.
    21. Verfahren zum Herstellen einer Stoffzusammensetzung, die zur Herstellung eines kriechfesten Bindemittels geeignet ist und die eine Bindemittelkomponente, und zwar
    a) einen trocken abbindenden Zementmörtel, der einen Zement und mindestens ein wasserlösliches Polymerisat von hohem Molekulargewicht enthält; oder
    b) eine hydraulisch abbindende, aber nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage von Zement oder Gips; oder
    c) eine nicht hydraulisch und nicht trocken abbindende Komponente auf der Grundlage eines bei Zimmertemperatur erhärtenden Polymerisats;
    enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelkomponente als Zusatzstoff mindestens eine nichtfaserige Verbindung zugesetzt wird, die in Form eines nichtgelatinösen Metallhydroxids vorliegt oder in Form eines Metallsalzes, das in Gegenwart einer wasserlöslichen alkalischen Substanz ein gelatinöses oder hydratiertes Hydroxid bilden kann, wobei diese Verbindung oder diese Verbindungen mindestens in der für die Herstellung eines Bindemittels mit der gewünschten Kriechfestigkeit erforderlichen Menge vorhanden sind.
    809825/0968
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