DE2827382A1 - Bindemittel bzw. beton oder moertel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Perlmooser Zementwerke Aktiengesellschaft, Wien (Österreich.)

Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel und Verfahren zu seiner

Herstellung

Es ist bekannt, Mischungen von Zement und Kunststoffdispersionen und gegebenenfalls Bitumenemulsionen, beispielsweise zur Herstellung oder zum Ausbessern von oberflächengeschädigten Betonen, zu verwenden. Ihre Anwendung
in geschlossenen Räumen, unter Raumklimabedingungen, zeigt durchaus zufriedenstellende Ergebnisse. Gänzlich anders
sind die Erfahrungen auf allen jenen Sektoren des Bauwesens, wo Beläge, Putze, Bauteile oder dergleichen größeren Temperaturschwankungen und insbesondere Temperaturen unter 0°C ausgesetzt sind. Dies gilt insbesondere auch für horizontal verlegte Beläge, wie Betonfahrbahndecken, die, bedingt durch Salz-Streuung, oft sehr tiefen Temperaturen
ausgesetzt sind, aber dennoch ihre volle Leistungsfähigkeit

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beibehalten sollen. Unabhängig von Temperaturechwankungen und tiefen Temperaturen zeigen Betone auf Basis von Zement und Kunststoffen, die bisher zum Einsatz gelangen, auch wenn in der Bindemittelmischung zusätzlich Bitumina Verwendung finden, nur geringe Elastizität und Zähigkeit und infolge ihrer Sprödigkeit relativ hohe Empfindlichkeit gegenüber Schlagbeanspruchung, beispielsweise durch den Schwerverkehr, und relativ hohen Abrieb, wie z.B. durch Spikes.

Diese Eigenschaften bisher bekannter Bindemittel auf der Basis von Zement und Kunststoffen machten sich sowohl bei neuaufgebrachten Belägen bzw. neu hergestellten Bauteilen, als auch insbesondere bei Ausbesserungen, beispielsweise auf Fahrbahndecken, Brücken oder dergleichen, wo Grenzflächen zwischen Altbeton und Neubeton auftreten, unangenehm bemerkbar.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Bindemittels auf der Basis von Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen, das für die Herstellung von Betonen oder Mörtel geeignet ist, die innerhalb eines großen Temperaturbereiches die genannten Nachteile nicht aufweisen, gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und häufigen Frost-Tauwechsel wesentlich weniger empfindlich sind, als bisher bekannte Betone oder Mörtel und insbesondere auch bei Temperaturen unter 0 C ein wesentlich besseres elastisches Verhalten aufweisen, als bisher verwendete Betone oder Mörtel.

Es sei ausgeführt, daß das Prinzip - Zement mit Kunststoffen und gegebenenfalls Bitumen bzw. Teer zu vermengen in dieser allgemeinen Form in der Patentliteratur vielfach bekannt ist. Dies geht auch aus verschiedensten Druckschriften hervor. So beschreibt die DE-OS 2 116 372 ein Verfahren zum Herstellen von hochfestem Zement, bei dem ein, gegebenenfalls frühhochfester, Zement mit einem makromolekularen

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Material, das aus ganz bestimmten Monomeren gebildet ist, die zum Aufbau ganz bestimmter Homopolymere befähigt sind, gemischt wird. Das makromolekulare Material liegt in dispergierter Form vor. Nach dem Mischen erfolgt zwingend eine Wärme- bzw. Dampfbehandlung bei ^O - I50 C. Es wird dort die Härtung des Kunststoffes während des" Abbindens des Zementes erreicht.

Die DE-OS 2 449 211 beschreibt einen zementgebundenen Baustoff, der als wesentliche Bestandteile Zement und einen Polymerisat-Kunststoff, z.B. Polyacrylat, sowie zwi^jend ein Entschäumungsmittel, das in Mengen bis zu 4,0 Gew.-^, bezogen auf die Zementmenge, vorliegen soll, enthält. Diese DE-OS beschreibt an keiner Stelle das erfindungsgemäß zu lösende Problem, gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und insbesondere gegen Frost-Tauwechsel-Beanspruchung unempfindliiiie Bauteile und Beläge herzustellen.

In der DE-OS 1 671 O78 ist ein Verfahren zur Verbesserung von Beton beschrieben, bei dem im Verlauf der Betonherstellung Polyvinylacetat, also ein ganz bestimmter und üblicher Kunststoff als wässerige Emulsion, als emulgierbares Pulver oder in Form eines plastifizierten Copolymerisates zugegeben wird.

Die DE-OS 1 935 5O7 beschreibt, ohne das Ziel und die Problematik der vorliegenden Erfindung, einen schlagfesten und frost-tauwechselbeständigen Beton und/oder Mörtel zu schaffen, im Auge zu haben, einen Zusatz zu Beton oder Mörtel, der zwingend einen bestimmten Zement, nämlich Portlandzement, als Hauptkomponente enthält. Dieser Zusatz muß ebenfalls zwingend eine "sulfitische Flüssigkeit" in Kombination mit ganz bestimmten Poly(äthylen-propylen)glycolen enthalten.

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In allen bisher genannten Offenlegungsschriften ist im übrigen ein eventueller Zusatz von Bitumen und/oder Teer in die Kunststoff enthaltende Beton- bzw. Mörtelmischung nicht erwähnt·

Dies gilt auch für die CH-PS 485 612, in der eine Zement und Zuschlagstoffe sowie Kunststoff enthaltende Baustoffmischung beschrieben ist, die als Zusatz zwingend Gluconsäure und/oder deren Derivate enthalten soll. Es wird in den Unteransprüchen eine Reihe von in Frage kommenden Kunststoffen aufgezählt.

Die DD-PS k$ 228 hat ein Verfahren zur Herstellung eines Baustoffes zum Gegenstand, bei dem die Bindemittel mit einer Emulsion bituminöser Stoffe versetzt werden, hier ist der Zusatz eines Kunststoffes gar nicht vorgesehen. Auch ist das Ziel des Verfahrens der DD-PS ein anderes als gemäß der Erfindung.

In der DD-PS hj 3²^ ist ein Verfahren zur Verkürzung der Austrocknungszeiten und Herabsetzung der Verarbeitungstemperaturen bis -3 C bei Betonestrichen beschrieben, bei dem der Frischbetonmischung ein Gemisch aus einer Bitumenemulsion, Polyvinylacetat und zwingend Calciumchlorid zugesetzt wird. Bekanntlich ist der Zusatz von CaCl- in fast allen Ländern im Hinblick auf die korrodierende Wirkung auf die Stahleinlagen für Stahl- und Spann-Beton sogar verboten.

Obwohl hier eine Kombination von Zement, Bitumen und Kunststoff vorgesehen ist, ist das Ziel des Verfahrens gemäß der DD-PS nur die Herabsetzung der Verarbeitungstemperatur, nicht jedoch die Erreichung einer hohen Flexibilität bei niederen Temperaturen und Frost-Tauwechselbedingungen.

Es sei also nochmals betont, daß die erfindungsgemäß zu lösende Aufgabe darin bestand, Baustoffmischungen für Bauteile und Beläge zu schaffen, die Temperaturen von

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unter O C ausgesetzt sind und/oder, was noch viel wichtiger ist, sowohl durch Wechsel zwischen Frieren und Auftauen bei Einwirkung von Streu- und Tausalz bei sehr niedrigen Temperaturen hoch beansprucht werden als auch bei allen Temperaturen die erfindungsgemäßen Eigenschaften, also die Elastoplastizität, immer erhalten bleibt. Unter diesen, bekanntlich sehr extremen Bedingungen sollen Schlagbeanspruchungs-Fähigkeit und Abriebfestigkeit der herzustellenden Bauteile und Beläge im wesentlichen jene Werte haben, wie sonst bei üblicher Temperatur bei Zusammensetzungen des Betons oder Mörtels, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Nun ist keine der Baustoffmischungen gemäß den bisher bekannten Veröffentlichungen zur Erreichung des Effektes imstande, der erfindungsgemäß angestrebt wird. Erst durch die ganz gezielt für die Lösung des Problems hergestellten und an die extremen Bedingungen, die nach dem Einbau auftreten, angepaßten unten näher beschriebenen Baustoffmischungen, konnte der gewünschte Effekt erreicht werden. Es wurde nämlich gefunden, daß in der Baustoffmischung nicht irgendein Kunststoff aus der Vielzahl der üblicherweise erhältlichen und verwendeten Polymeren vorhanden sein muß, und daß es auch nicht ausreicht, davon gegebenenfalls einen elastischen oder plastischen Kunststoff auszuwählen und einzusetzen, sondern vielmehr mußten hier Kunststoffe zum Einsatz gebracht werden, die bis vor kurzem praktisch nicht erhältlich waren, und neue, nicht bekannte und unübliche Eigenschaften aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel, das bzw. der mindestens ein hydraulisches Bindemittel, wie z.B. Kalk oder Zement, mindestens einen, vorzugsweise in feinverteilter Form vorliegenden, Kunststoff, und gegebenenfalls in feinverteilter Form vorliegende bituminöse Stoffe und gegebenenfalls weitere Zusätze enthält, zur Herstellung von gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und Frost-Tauwechsel unempfindlichen Bauteilen und/oder Belägen, das (der) dadurch gekennzeichnet ist, daß es (er) aus dem (den) anorganischen Bindemittel(n), insbesondere Portland-

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zement üblicher Zusammensetzung, Eisenportlandzement, Hochofenzement, Tonerdezement, modifizierten Portlandzement auf Basis von 11CaO.7Al„0_.CaF₂, Brunauerzement, Grenoblezement und/oder Romanzement, gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer, und den gegebenenfalls vorhandenen Zusätzen sowie mindestens einem, vorzugsweise in flüssigkeitsdispergxerter und/oder gelöster Form vorliegenden, Kunststoff mit einem T -Wert, ermittelt nach DIN 53^5 von weniger als -8 C besteht, wobei das bzw, der gegebenenfalls zusätzlich enthaltene Bitumen und/oder Teer in gemahlener, trockendispergierter, flüssigkeitsdispergxerter und/oder gelöster Form vorliegt.

Zur Erläuterung sei ausgeführt, daß unter T jene Temperatur zu verstehen ist, bei der bei einem Kunststoff das logarithmische Dekrement der Torsionsschwingungsdämpfung, beim Test nach DIN 53^5 ein Maximum durchläuft. Diese Bestimmung des T -Wertes ist beispielsweise in der Firmenschrxft "Acrylharzdispersionen", Röhm, Pkt. 5 S.9, 10 beschrieben.

Es sei betont, daß die erfindungsgemäße Bindemittel-Mischung einen ganz gezielt ausgewählten, "fertigen" Kunststoff enthält, der während des Abbindens des Zementes nicht mehr auszuhärten braucht. Es ist also eine Dampfbehandlung oder Behandlung des gemischten Betones oder Mörtels mit Wärme zur Polymerisation erfindungsgemäß daher nicht vorgesehen und nicht nötig.

Im Gegensatz zum beispielsweise in Baustoffmischungen eingesetzten plastifizieren PVA (DE-OS 1 671 O78) ist bei den erfindungsgemäß einzusetzenden, Tieftemperaturklebrxgkeit aufweisenden, Kunststoffen ein Austreten des Plastifizierungsmittels nicht möglich, da es nicht vorhanden ist. Dieses "Ausschwitzen" bzw. Austreten würde zu einer Versprödung führen, der niedrige T -Wert hingegen ist eine dem Kunststoff selbst innewohnende Eigenschaft, so daß Veränderungen durch Alterung nach dem Einbau praktisch ausge-

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schlossen sind und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Betones sich unabhängig von der Temperatur und vom Alter in weiten Bereichen nicht ändern.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Kunststoffen mit einem niedrigen T -Wert wird weiters ganz allgemein eine für die Haltbarkeit von Betonen oder Mörteln auch in dünnen Schichten, die jeweils der Stärke des Größtkornes der Zuschläge entsprechend über 0,5 mm, beispielsweise von etwa 1 bis kO mm, betragen können, entscheidende Elastizität erreicht, die sich bei Schlag- und Stoßbeanspruchung in einer stark dämpfenden Wirkung zeigt. Weiters ließ sich feststellen, daß bei Ausbesserungen wesentlich geringere Spannungen in den Grenzflächen Alt- und Neubeton, die beispielsweise durch das Schwinden des hydraulischen Bindemittels bei der Hydratation und durch die Längenänderung bei Temperaturveränderungen verursacht werden, auftreten.

Waren die bisher eingesetzten Bindemittel auf Basis Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen bei Raumtemperatur oder darüber noch einigermaßen tragbar, so ermöglichen die erfindungsgemäßen Bindemittel die Herstellung von Belägen und Bauteilen, die auch bei Temperaturen unter 0 C und je nach Wahl des Kunststoffes auch weit darunter ihre Elastizität beibehalten und daher gegen Stoß-, Schlag- und Abriebbeanspruchung sowie Frost-Tauwechselbeanspruchung unempfindlich sind.

Durch die erfindungsgemäßen Zusätze bzw. deren Kombination können einerseits die Beton- bzw. Mörteleigenschaften in weitem Temperaturbereich (-36 bis +80 C) praktisch konstant gehalten, anderseits können durch die erfindungsgemäße Kombination der Ε-Modul und somit die gewünschten Beton- bzw. Mörteleigenschaften im vorhinein - den Anforderungen entsprechend - genau angepaßt werden.

Abgestuft nach dem jeweiligen Verwendungszweck und

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— 44-

auch der bei Raumtemperatur erwünschten Elastizität wird der

T -Wert des im Bindemittel enthaltenen Kunststoffes semax

wählt. Kunststoffe mit T -Werten bis zu -8 C werden vor-

max

teilhaft für die Herstellung von Belägen in geschlossenen, aber ungeheizten Räumen, z.B. für Beläge in Garagen, Hallen oder dergleichen, eingesetzt.

Werden Betone für Bauteile und Beläge benötigt, die bei tiefen Temperaturen keiner Einwirkung von Salz infolge Streuung unterworfen sind, also keine extremen Tieftemperaturen aushalten müssen, so hat. sich der Zusatz eines Kunststoffes mit einem T -Wert von bis zu -.15°C als vorteilhaft

max

erwiesen.

Für Beläge und Bauteile, die infolge Salzstreuung und dadurch hervorgerufener Gefrierpunktserniedrigung extrem tiefen Temperaturen ausgesetzt sind, hat sich der Einsatz eines Kunststoffes bewährt, dessen T -Wert unter -36 C liegt.

Die mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln hergestellten Betone bzw. Mörtel, die die angeführten Kunststoffe mit niedrigem T -Wert enthalten, zeigen die bisher beobachteten Mängel, wie Zersplittern bei Schlagbeanspruchung und Versprödung in der Kälte nicht, da durch den Kunststoff je nach gewähltem T -Wert die ursprüngliche Elastizität über

IH 3. X

den gesamten, jeweils gewünschten Gebrauchstemperaturbereich ohne nennenswerte Änderungen beibehalten wird.

Außerdem zeigte sich bei Untersuchungen der überraschende Effekt, daß bei Normaltemperatur, bei der Verwendung von Kunststoffen mit T -Werten von insbesondere unter -15 C-

max

die erforderliche bzw. jeweils gewünschte Elastizität durch Zugabe wesentlich geringerer Mengen an Kunststoff erzielt werden kann, als bei Mischungen, die Kunststoffe enthalten,

deren T -Wert höher liegt, max ⁶

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Die Einsparungen betragen beispielsweise bei einem

T -Wert von -1j5°C, wie sich zeigte, etwa 4o % und lassen

sich bei Absinken des T -Wertes des in der Bindemittel-

max

mischung eingesetzten Kunststoffes noch wesentlich steigern.

Es können die verschiedensten Klassen von Kunststoffen, also reine Polymerisate aber auch Misch- und Co-Polymerisate in den erfindungsgemäßen Bindemitteln Verwendung finden, wenn sie nur dem Kriterium eines T -Wertes, der unter dem,

max *

dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechenden, oben angeführten T -Wert liegt, genügen. Nur beispielhaft seien genannt: reine Acrylharze, Polyacrylate, Acrylsäureester, Styrol-Butadienharze, Butadienharze, Polyvinylester (z.B. Acetate oder Chloride) und Copolymere der genannten Harze.

Der niedrige T -Wert läßt sich insbesondere durch Ab- ° max

brechen der Polymerisation bei bestimmter Kettenlänge erreichen. Das bringt den Vorteil, daß diese Harze im wesentlichen nicht teurer sind als die bisher in Bindemittelmischungen verwendeten. Es ist auch möglich, den T -Wert durch Zugabe von Weichmachern zu senken, solche Kunststoffe sind aber, da sich im Laufe der Zeit der Weichmacher ausscheidet, für die oben beschriebenen Zwecke nicht verwendbar.

Was die Mengen Kunststoff im erfindungsgemäßen Bindemittel betrifft, so haben sich Mischungen als vorteilhaft erwiesen, in denen der Kunststoff in Mengen von 3 bis 35 Gew.-^, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-^, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels, enthalten ist.

Die Menge Bitumen und/oder Teer im Bindemittel beträgt vorteilhaft von 0,5 bis 25 Gew.-^, insbesondere von 0,5. bis 10 Gew.-^, und vorzugsweise von 1 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels. Günstig kann es weiters auch sein, wenn das Bindemittel neben

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Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer die Betoneigenschaften regelnde Zusätze enthält, vorzugsweise

a) die Anmachwassermenge, insbesondere bei gleicher Verarbeitbarkeit der Mörtel- und Betonmischung, herabsetzende Stoffe, beispielsweise kationenaktive, anionenaktive oder nichtionogene Netzmittel oder Sulfitablaugen und/oder

b) die Abbindegeschwindigkeit und/oder die Erhärtung der Mischung verändernde Stoffe, beispielsweise Glukonate, Phosphate, Citrate, Weinsäure, Bernsteinsäure, Succinate, Alkalicarbonate, Silikofluoride, Aluminate, Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide

c) Mikroluftporen einführende Stoffe, wie beispielsweise natürliche Vinsolharze oder synthetische Porenbildner, beispielsweise synthetische Seifen oder Carboxylate und/oder

d) Poren enthaltende, vorzugsweise eine geschlossene Oberfläche aufweisende, Form-Körper mit Größen von etwa 5 Λ*πι und darüber, insbesondere von 5 /um bis h mm, vorzugsweise von 10 bis 60 Aim, insbesondere Mikrohohlkörper, beispielsweise Mikrohohlkugeln, aus geblähten silikatischen Stoffen, wie z.B. Perliten, Vermiculiten und/oder Blähtonen oder aus Kunststoffen, wie z.B. aus expandierten Polystyrolen (EPS), Polyurethanen, geschäumtem Polyäthylen und/oder Schaumgummi.

Die Menge des Zusatzes d) beträgt vorzugsweise 1 bis 10 VoI.- $, insbesondere von 2,5 bis 5 Vol.-$, bezogen auf das Volumen des fertigen Betons und/oder Mörtels.

Die Herstellung der Beton- oder Mörtelmischungen kann in beliebiger Weise erfolgen, d.h., die Reihenfolge der Zugabe der Bindemittelkomponenten kann beliebig gewählt werden. Es hat sich gezeigt, daß ein besonders günstiges Verhalten der fertigen Mörtel oder Betone erreicht wird, wenn man bei der Herstellung des Bindemittels, insbesondere Beton oder Mörtel die Zuschläge zuerst mit einem Teil, vorzugsweise mit 30 - 70 $· insbesondere etwa 50 $ des Kunst-

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stoffes in. gelöster und/oder dispergierter Form vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumischt, und schließlich den jeweils restlichen Teil des Kunststoffes und gegebenenfalls die gewünschte ¥assermenge zusetzt.

Enthält das Bindemittel noch zusätzlich Bitumen, so ist es vorteilhaft, wenn man die Zuschläge mit mindestens einem Teil, vorzugsweise 30 - 100 $, insbesondere JO 100 $, des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls einem Teil, vorzugsweise 30 - 70 %» insbesondere etwa 50 $>, des Kunststoffes vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge anorganischem Bindemittelanteil zumischt und schließlich den jeweils restlichen Teil oder die Gesamtmenge des Kunststoffes und gegebenenfalls den restlichen Teil des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Versuchsbeispiele, die in Tabellenform zusammengefaßt sind, erläutert»

Beispiele 1 - i4;

Zement, Kunststoff(e) und gegebenenfalls Bitumenemulsion(en) wurden in den aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Mengen mit den Zuschlagen in trockener Form und mit einer Kornzusammensetzung nach ÖNorm B 3304 im Zwangsmischer mit dem zur Erreichung der erforderlichen Verarbeitungskonsistenz benötigten Wasser gemischt und in die Prüfkörper eingebaut.

Die Lagerung bis zur Prüfung erfolgte unter Normklima. Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften (E-Modul) bei tiefen Temperaturen wurden die Prüfkörper 4 Stunden vor der Prüfung gefrostet.

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Die Frost-Tauwechselbeanspruchung bei gleichzeitiger Schlageinwirkung erfolgte in nachstehender Weise:

Sämtliche in der Tabelle angeführten Zement- und Kunststoffmischungen mit oder ohne Bitumenemulsionen wurden auf einen Normalbeton, der der Mischung 1) entsprach, in einer· Schichtdicke von k cm appliziert und nach dem Erhärten der Frosteinwirkung im Gefrierschrank ausgesetzt, wobei nach einer Gefrierzeit von h Stunden die Probekörper während einer Stunde im 50 C warmen Wasser zwischengelagert wurden. Halbstündlich erfolgte durch Herausnahme der Prüfkörper die Schlagbeanspruchung durch Prellen mit dem Gerät nach Schmidt. Dieser Behandlungszyklus wurde bis zum Loslösen oder Zersplittern des Neubetons fortgesetzt. Überschritt die Haltbarkeit der Mischung 7° Frost-Tauwechselzyklen, unter gleichzeitiger Schlagbeanspruchung, wurde der Versuch abgebrochen.

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- 16 Tabelle:

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ίίο.	ZE MENT .PB	KUMSTSTOFFS berechnet a\if d.Trockengv.	kg/rn5 PB	Tj. rr.ax V:ert°c DIM 51445	W/Z- ViERT	RAUMGEWIG kg/or	7d	KT
1	4oo	, ART	-	-	o,45	frisch	244o
2	4oo	-	4o	+ 56	o,45	2448	2441	23d
3 4	4oo	reines Acrylharz	4o	+ 21	o,45	244J	2436	2435
5	4oo	Styrol ' Butadien	4o	+ 18	o,45	2441	2430	2438
6	4oo	Acrylsäure- äthylester	4o	- 18	o, 45	244o	2431	2430
7	4oo	Acrylsäure- butylester	4o	- 46	o,45	24^8	2432	2425
8	4oo	Acrylsäure- butylester	4o	- 7o	o,45	2442	2380	2428
9	4oox)	Styrol Butadien	5o .	+ 18	o,47	2390	2300	2424
10	4oox)	Acrylsäure- butylester	3o	- 4o	o, 47	2320	2302	2374
11	4oo	Acrylsäure- butylester		- 46	o,49	23I0	245o	228ο
12	4oo	Acrylbutyl- ester	-	-	o,45	2454	2445	2284
13	4oo	-	4o	- 42	o,45	2450	2212	2443
14	4oo	Vinylacetat Äthylei, VinyMÜDric	"loo	-.25	o,-51	222o	2300	2438
	4ooxx	Acrylsäure- butylester	2o	- 4o	o,3o	2305	2l4o	2198
	Acrylpropyl- estsr				2198		2286
		2I00

χ) zusätzlich -1,5$ einer βο^ίςβη Bitumenemulsion bezogen auf das Frischraumgewicht

xx) zusätzlich lo^ einer 6o$igen Bitumenemulsion bezogen auf das Frischraumgewicht

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ORIGINAL INSPECTED

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Tabelle 1„ Forts,

No.	DRUCKFESTIGKEIT kp/c.Ti2 Prüf temperatur n=ch Lagerung- bsi -r 2o C	7ά	28d	- 15 °C	2η	381	28d	- 36 0C	2h	7d	asd
1	I + 2o 0C	39ο	425	-	45ο	424	-	396	444
2	' 2h	412	5οο	-	285	548	-	481	561
3	; 112	24ο	3ο4	-	3ο5	321	-	318	378
4	118	26ο	33ο	-	24'8	366	-	35ο	42ο
5	' 74	224	312	-	2ο1	364	-	311	382
6	I 84	2öo	3οο	-	117	298	-	"22ο	312
7	72	112	138	-	244	141	-	121	136
8	ί 69	2ol	28ο	-	188	312	-	34ο	43ο
9	44	177	244	■ -	246	260	-	198	271
10	55	22ο	315	-	312	338	-	26ο	35ο
11	' 54	3οο	4ο6 ·	—	198	4ο4	—	34ο	412
12	j 9o	116	121	-	185	212	-	248	26ο
13	1 —	18ο	19ο	- -"	16ο	2ο ο	-	196	2ο4
14	-	loo	112	-		174	- - .	24ο	268
	- ■				■ ·
-

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i 18.

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Tabelle 2. Forts.

-	ELASTIZITÄTSMODUL /statisch/ kp/cm nach ÖNorm B 3303 Prüftemperatur nach Lagerung bei +2O C	·. 7d	0C · ;	- 15 °c	28d
Wo.	+ 2o	245.000	28d	7d	324.000
	212.000	320.000	248.000	358.000
1	l4o.ooo	318.000	242.000	. 212.ooo
2	152.000	160.000	205.000	321.000
3	II2.000	206.000	230.000	127.000
4	98.000	118.000	120.000	I02.000
5	60.000	Ιοο',οοο	loo.ooo	64.000
6	loo.ooo	64.ΟΟΟ	6I.000	291:000.
7	50.000	12Ο.ΟΟΟ	.205.000	51.000
8	. I25.000	52.ΟΟΟ	50.000	I60.000
9	232.000	I4o.ooo	134.000	314.000
Io	II2.000	. 3I0.000	230.000	I60.000
11	68.000	122,ooo	146.000	70.000
12	12.000	69.000	69*000	49.000
13		13.000	48.000	•
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Die Versuche zeigen, geordnet nach, der Nummer der Tabelle, im wesentlichen folgendes:

1) zeigt die mechanischen ¥erte eines zementgebundenen Betons ohne Zusätze und das Elastizitätsverhalten unter den Temperaturbedingungen bei 20 C, -15 C und -36 C.

2) Bei Zusatz einer Dispersion, bestehend aus reinem Acrylharz, dessen T -Wert bei +56 C liegt, ist die Elastizi-

UlSLX

tat bei +20 C dem des Untergrundes nahezu gleich; in der Kälte,also schon bei -15 C, versprödet der Kunststoffanteil und damit der Belag, die Frost-Tau-Perioden liegen bei 2-4.

3) + 4) zeigen im wesentlichen ähnliche Ergebnisse, obwohl der T -Wert gegenüber 2) abgesenkt ist.

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5) Durch die Verwendung von Kunststoffen mit einem

T -Wert von -18 C wird die Elastizität des Betons auch in max

der Kälte (bei -15°C) nicht unvorteilhaft verändert.

6) + 7) zeigen, daß infolge der wesentlich tieferliegenden

T -Werte Elastizitätsveränderungen in der Kälte nicht aus-

geprägt auftreten.

8) Dem System Zement/Kunststoff wurde zusätzlich Bitumenemulsion zugemischt, die zwar bei Normaltemperaturen die Elastizität stark verbessert, aber infolge des thermoplastischen Charakters des Bitumens bei tieferen Temperaturen den Belag dennoch versprödet.

9) Durch die Verwendung von Kunststoffen mit einem

T -Wert von -40 C, bleiben die guten Elastizitätseigenschäften bis zur tiefsten Prüftemperatur trotz sonst üblicher Versprödung des Bitumens voll erhalten.

10) Dieses Beispiel demonstriert die Möglichkeit, durch

die Verwendung von Kunststoffen mit niederen T -Werten zur

max

Erreichung gleicher Elastizitätswerte gegenüber solchen mit

hohem T -Wert Kunststoff in einer Menge von etwa 40 %> einmax ^{& r}

zusparen (siehe Vergleich zu Beispiel 4).

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11) ist ein Vergleichsbeispiel wie 1), jedoch, ist als Zement anstelle von modifiziertem Portlandzement auf Basis von C₁₁A-CaFp, Portlandzement 375 eingesetzt worden.

12) zeigt, daß das Kriterium der Kälteelastizität durch, den T -Wert, unabhängig von der Kunststoffart, gegeben ist«

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13) Durch, höhere Anteile an Kunststoffen entstehen hoch- oder plasto-elastische Beläge mit hervorragender Kälteelastizität·

\k) Durch Zusammenwirken von Kunststoffen mit niederen

T -Werten und höherem Bitumenanteil bleibt die Kältemax

elastizität trotz Versprödung des Bitumens gewährleistet.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1· Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel, das bzw. der mindestens ein hydraulisches Bindemittel, wie z.B. Kalk oder Zement, mindestens einen, vorzugsweise in feinverteilter Form vorliegenden, Kunststoff, und gegebenenJSLls in feinverteilter Form vorliegende bituminöse Stoffe und gegebenenfalls weitere Zusätze enthält, zur Herstellung von gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und Frost-Tauwechsel unempfindlichen Bauteilen und/oder Belägen, dadurch gekennzeichnet, daß es (er) aus dem (den) anorganischen Bindemittelin), insbesondere Portlandzement üblicher Zusammensetzung, Eisenportlandzement, Hochofenzement, Tonerdezement, modifizierten Portlandzement auf Basis von 1 !CaO.7AlpO~.CaFp, Brunauerzement, Grenoblezement und/oder Romanzement, gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer, und den gegebenenfalls vorhandenen Zusätzen sowie mindestens einem, vorzugsweise in flüssigkeitsdispergierter und/oder gelöster Form vorliegenden, Kunststoff mit einem T -Wert,

   flick. ^C

   ermittelt nach DIN 53^5 von weniger als -8 C besteht, wobei das bzw« der gegebenenfalls zusätzlich enthaltene Bitumen und/oder Teer in gemahlener, trockendispergierter, flüssigkeitsdispergxerter und/oder gelöster Form vorliegt.

   2. Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der enthaltene Kunststoff einen T -Wert (DIN 53*^5) von weniger als -15°C, insbesondere

   Ul Sl Jv

   von weniger als -36⁰C, aufweist.

   3· Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit dem niedrigen T -Wert in Mengen von 3 bis 35 Gew.-^, vorzugsweise von 5 bis 2O Gew.-^, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels, enthalten ist.

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   k. Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 3f dadurch gekennzeichnet, daß Bitumen und/oder Teer in Mengen von 0,5 bis 25 Gew.-^, insbesondere von 0,5 bis 10 Gew.-$, und vorzugsweise von 1 bis 6 Gew.-$, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels, enthalten ist.

   5· Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel nach einem der Ansprüche 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, daß es neben Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer die Betoneigenschaften regelnde Zusätze enthält, vorzugsweise

   a) die Anmachwassermenge, insbesondere bei gleicher Ver— arbeitbarkeit der Mörtel- und Betonmischung, herabsetzende Stoffe, beispielsweise kationenaktive, anionenaktive oder nichtionogene Netzmittel oder Sulfitablaugen und/oder

   b) die Abbindegeschwindigkeit und/oder die Erhärtung der Mischung verändernde Stoffe, beispielsweise Glukonate, Phosphate, Citrate, Weinsäure, Bernsteinsäure, Succinate, Alkalicarbonate, Silikofluoride, Aluminate, Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide und/oder

   c) Mikroluftporen einführende Stoffe, wie beispielsweise natürliche Vinsolharze oder synthetische Porenbildner, beispielsweise synthetische Seifen oder Carboxylate und/oder

   d) Poren enthaltende, vorzugsweise eine geschlossene Oberfläche aufweisende, Form-Körper mit Größen von etwa 5 Λ»™ und darüber, insbesondere von 5 λ"¹¹ bis k mm, vorzugsweise von 10 bis 60 Aim, insbesondere Mikrohohlkörper, beispielsweise Mikrohohlkugeln, aus geblähten silikatischen Stoffen, wie z.B. Peruten, Vermiculiten und/oder Blähtonen oder aus Kunststoffen, wie z.B. aus expandierten Polystyrolen (EPS), Polyurethanen, geschäumtem Polyäthylen und/oder Schaumgummi.

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   6. Bindemittel bzw. Beton oder Mörtel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente(n) d) in Mengen von 1 bis 10 Vol.-$, vorzugsweise von 2,5 bis 5 VoI,-$, bezogen auf das Volumen des fertigen Betons und/oder Mörtels enthalten ist (sind).

   7« Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels, insbesondere Beton oder Mörtel, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zuschläge zuerst mit einem Teil, vorzugsweise mit 3° bis 70 #, insbesondere etwa 50 $, des Kunststoffes in gelöster und/oder dispergierter Form vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumischt, und schließlich den jeweils restlichen Teil des Kunststoffes und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.

   8. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels, insbesondere Beton oder Mörtel, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zuschläge mit mindestens einem Teil, vorzugsweise 30 - 100 $, insbesondere 70 - 100 $, des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls einem Teil, vorzugsweise 30 - 70 $>, insbesondere etwa 50 $, des Kunststoffes vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumischt und schließlich den jeweils restlichen Teil oder die Gesamtmenge des Kunststoffes und gegebenenfalls den restlichen Teil des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.

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