DE2857396C2

DE2857396C2 - Rasch härtender Zement

Info

Publication number: DE2857396C2
Application number: DE2857396A
Authority: DE
Inventors: Koji Toyama Nakagawa; Shozo Niigata Sakamaki; Minoru Niigata Sirasawa; Hirosi Yamagisi
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1985-06-05
Also published as: IT1161666B; SE7805015L; SE444168B; US4190454A; IT7812624A0; DE2819483A1; JPS5460327A; DE2819483C2

Description

a) einen Härtungsbeschleuniger, dem Wasser in einer Menge bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, zugesetzt ist. wobei ein Wasserzusatz von 0% ausgeschlossen ist sowie

b) ein Verzögerungsmittel enthält, das, jeweils bezogen auf das Gewicht des Verzögerungsmittels, 5 bis 20Gew.-% Gluconsäure und/oder Weinsäure und/oder deren wasserlösliche Salze. 30 bis 10Gew.-% Zitronensäure und/oder deren Alkalisalze und 50 bis 85 Gew.-% eines Alkalicarbonats enthält.

2. Rasch härtender Zement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Calciumaluminat im wesentlichen aus 35 bis 47 Gew.-°/o Calciumoxid, bezogen auf das Gewicht des amorphen Calciumaluminats, und zum restlichen Anteil aus Aluminiumoxid besteht.

3. Rasch härtender Zement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Calciumaluminat im wesentlichen aus 38 bis 44 Gew.-% Calciumoxid, bezogen auf das Gewicht des amorphen Calciumaluminats, und zum restlichen Anteil aus Aluminiumoxid besteht.

4. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Härtungsbeschleuniger das anorganische Sulfat in der 1,5- bis 2,5fachen Gewichtsmenge, bezogen auf das Gewicht des amorphen Calciumaluminats, vorliegt.

5. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches Sulfat Calciumsulfat-dihydrat. Calciumsulfat-halbhydrat, wasserfreies Calciumsulfat, Natriumsulfat, Kaliumsulfat und/oder Magnesiumsulfat vorliegt.

6. Rasch härtender Zement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches Sulfat Anhydrit II vorliegt.

7. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er 3 bis jo 40 Gew.-% des Härtungsbeschleunigers, bezogen auf das Gesamtgewicht des rasch härtenden Zements, enthält.

8. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er das Verzögerungsmittel in einer Menge von 0,3 bis 1,5 Gew.-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht des rasch härtenden Zements, enthält.

9. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als wasserlösliches Salz der Gluconsäure und/oder Weinsäure eines oder mehrere der Saize Natriumgluconat, Kaliumgluconat, Calciumgluconat, Natriumtartrat, Kaliumtartrat und Calciumtartrat enthält.

10. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als (Erd)alkalisalz der Zitronensäure Natriumeitrat, Kaliumeitrat, Calciumcitrat oder ein Gemisch solcher Ver-

•w bindungen enthält.

II. Rasch härtender Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er als Alkalicarbonat eines oder mehrere der Carbonate Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Kaliumhydrogencarbonai enthält.

Die Erfindung betrifft einen rasch härtenden Zement, der aus Zement bzw. Portland-Zement, gegebenenfalls mit einer Zumischung von Siliciumdioxid, Flugasche, Hochofenschlacke oder dergleichen, sowie einem Härlungsbeschleuniger. einem Verzögerungsmittel und gegebenenfalls üblichen Zusätzen besteht.

Sogenannter rasch härtender Zement, der sich dadurch auszeichnet, daß er innerhalb kurzer Dauer Festigkeit erreicht, wurde bisher vorteilhaft zur Herstellung verschiedener Formkörper und von Zementbelägen und Zementfahrbahnen oder als Wasserabdichtungsmaterial und als Vergußmaterial zur Bodenverbesserung verwendet. Zu typischen Beispielen für vorteilhafte bekannte rasch härtende Zemente gehören Zemente, welche 5 — 30 Gew.-% eines Härtungsbeschleunigers für Zement enthalten, der durch Vermischen eines synthetischen amorphen Calciumaluminats der Formel 12 CaO · 7 Al₂O₃ (CaO-Gehalt 48,5 Gew.-%) mit im wesentlichen der gleichen Gewichtsmenge Calciumsulfat hergestellt wurde, und solche, die 11 CaO ■ 7 AI2O3 · CaF₂ enthalten.

Die bekannten rasch härtenden Zemente zeigen jedoch folgende Nachteile:

M) 1.) Innerhalb der Zeiteinheit kann keine ausreichende Festigkeit erreicht werden;

2.) die Handhabungsdauer (d. h. der Zeitraum vom Zeitpunkt des Vermischens eines rasch härtenden Zements mit Wasser bis zu dem Zeitpunkt des Erhärtens, der nachstehend als H. Z. bezeichnet wird) wird gewöhnlich lurch Anwendung eines Verzögerungsmittels, wie einer organischen Säure, eines Borats und eines Siliciumiluorids eingestellt.

b5 Die H. Z. der bekannten rasch härtenden Zemente konnten jedoch nicht innerhalb eines zufriedenstellenden

Bereiches gehalten werden (ein geeigneter Bereich beträgt 10—60 Min.), selbst wenn ein Verzögerungsmittel zugesetzt wird, oder aber die Härtungszeit (H. Z.) steht nicht im Verhältnis zu der zugesetzten Menge des Verzögerungsmittels. Außerdem verursachen einige der bekannten Verzögerungsmittel Verschmut-

Zungsprobleme oder verhindern, daß der Zement ausreichende Festigkeit innerhalb der Zeiteinheit erreicht Infolgedessen treten Schwierigkeiten im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit auf oder wenn diese Zemente in großem Maßstab angemischt werden.

3.) Innerhalb von einigen zehn Minuten nach dem Erhärten des Zements bildet sich auf der Oberfläche der Formkörper ein Muster aus aschefarbenen Flecken, unabhängig davon, ob die Oberfläche in Kontakt mit dem Formkasten war oder nicht

Es war auch bereits bekannt, daß das Abbinden von Zement dadurch verzögert werden kann, daß Calciumsulfat als Abbindeverzögerer zugesetzt wird. Außerdem wurde festgestellt, daß durch Zugabe von Wasser die Härtungsdauer von Zementen geregelt werden kann, indem die Menge des dem Zement zugesetzten Wassers variiert wird. Um eine solche Erhöhung der Härtungsdauer zu verursachen, muß die zugesetzte Wassermenge relativ groß sein (Zement, 33, 1944, S. 97 bis 99, 104, 105). Andererseits war aus der DE-OS 20 59 074 ein Abbindebeschleuniger für Zemente bekannt, der aus einem Alkalialuminai und einer Oxycarbonsäure bzw. deren Salz oder Ester besteht. Diese Patentschrift ist jedoch nicht geeignet. Hinweise auf die spezifische Zusammensetzung eines Mittels mit entgegengesetzter Funktion, d. h. eines Härtungsbeschleunigers, zu geben.

In der DE-OS 24 28 711 werden rasch härtende Zemente beschrieben, die als Abbindeverzögerungsmittel eine organische Carbonsäure oder eine Mischung einer solchen Carbonsäure mit einem Alkali- oder Erdalkalicarbonat bzw. -hydroxid enthalten können. Die Aufzählung dieser Verbindungen als Abbindeverzögerungsmiuel gibt jedoch dem Fachmann keinerlei Anregung, nun eine definierte Kombination aus ganz bestimmten drei Bestandteilen einzusetzen.

Darüber hinaus wird durch den Stand der Technik keine Anregung gegeben, einem Härtungsbeschleuniger für Portland-Zemente eine geringe Wassermenge zuzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rasch härtenden Zement zur Verfügung zu stellen, der bei der Abbindung ausreichende Festigkeit innerhalb der Zeiteinheit erreicht, der zu Formkörpern mit fleckenfreier und gut ausgebildeter Oberfläche führt und dessen Handhabungsdauer innerhalb eines weiten Bereiches beliebig geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines rasch härtenden Zements gelöst, der aus Zement, insbesondere Portland-Zement, gegebenenfalls mit einer Zumischung von Siliciumdioxid, Flugasche, Hochofenschlacke oder dergleichen, einem Härtungsbeschleuniger, der ein amorphes Calciumaluminat und ein anorganisches Sulfat in der 1- bis 3fachen Gewichtsmenge, bezogen auf das amorphe Calciumaluminat. enthält, einem Verzögerungsmittel und gegebenenfalls üblichen Zusätzen, besteht. Dieser Zement ist dadurch gekennzeichnet, daß er

a) einen Härtungsbeschleuniger, dem Wasser in einer Menge bis zu 2 Gew.-%. bezogen auf sein Gesamtgewicht, zugesetzt ist, wobei ein Wasserzusatz von 0% ausgeschlossen ist. sowie

b) ein Verzögerungsmittel enthält, das, jeweils bezogen auf das Gewicht des Verzögerungsmittels. 5 bis 20 Gew.-°/o Gluconsäurc und/oder Weinsäure und/oder deren wasserlösliche Salze. 30 bis 10Gew.-% Zitronensäure und/oder deren Mkalisalze und 50 bis 85 Gew.-% eines Alkalicarbonats enthält.

Aufgrund der vorstehend definierten Merkmale ist es möglich, mk Hufe des erfindungsgemäßen Zements Formkörper herzustellen, die innerhalb kurzer Zeit ausgezeichnete Festigkeit besitzen. Diese Wirkung erscheint überraschend, da die absichtliche und gezielte Zugabe von Wasser zu einem Härtungsbeschleuniger für Portland-Zemente aus dem Stand der Technik nicht bekannt war. In bisher durchgeführten Untersuchungen hat man Wasser lediglich während des Mahlens des Zementklinkers zugegeben und dabei festgestellt, daß sehr geringe Wasserzusätze keine Veränderung der Abbindezeit bewirken. Demgegenüber muß es als überraschend angesehen werden, daß die erfindungsgemäß dem Härtungsbeschleuniger zugesetzte sehr geringe Wassermenge dazu führt, daß die Handhabungszeit des Zements verlängert wird und eine Erhöhung der Festigkeit von aus dem Zement hergestellten Betonkörpern in der Zeiteinheit erreicht wird.

Das als Härtungsbeschleuniger wirksame amorphe Calciumaluminat besteht vorteilhaft aus 35—47 Gew.-% Calciumoxid und zum restlichen Anteil aus Aluminiumoxid und wird selektiv gemeinsam mit der 1- bis 3fachen, vorzugsweise bis 2,5fachen, Gewichtsmenge eines anorganischen Sulfats eingesetzt, um Festigkeit innerhalb eines kurzen Zeitraums zu erzielen, ohne daß auf der Oberfläche der Formkörper ein Fleckenmuster gebildet wird. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Calciumoxid 38 bis 44 Gew.-%.

Erfindungsgemäß ist das geeignete Calciumaluminat auf die amorphe Form beschränkt, weil kristallisiertes Calciumaluminat zu schlechteren Ergebnissen führt, wenn Festigkeit in einer frühen Verfahrensstufe erreicht werden soll. Das in dieser Beschreibung definierte amorphe Calciumaluminat bedeutet Calciumaluminat. welches im wesentlichen kein Beugungsmaximum zeigt, wenn es der Analyse durch die Röntgenstrahlen-Beugung unterworfen wird, und welches durch Vermischen eines kalkhaltigen Rohmaterials mit einem Aluminiumoxidhaltigen Rohmaterial in einem stöchiometrischen Verhältnis, welches der Zusammensetzung des herzustellenden Calciumaluminats entspricht. Schmelzen des Gemisches und anschließendes rasches Kühlen durch Kühlung so mit Wasser oder Einblasen eines Druckgases, hergestellt werden kann.

Für die Zwecke der Erfindung kann eines oder können mehrere anorganische Sulfate, wie das Dihydrat. Halbhydrat und Anhydrit von Calciumsulfat, Natriumsulfat. Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat verwendet werden. Bevorzugte Sulfate sind solche, die in Wasser unlöslich oder kaum löslich sind, wie Anhydrit Typ II.

Die spezifische Oberfläche des dem Portland-Zement zugesetzten Härtungsbeschleunigers unterliegt keiner n5 Beschränkung und in zufriedenstellender Weise eignen sich Mittel mit einem Blaine-Wcrt von etwa 2000 cm²/g. Bevorzugt werden Mittel mit einem Blainc-VVert von 4000 — 7000 cm-'/g.

Zu Verzögcrungsmitteln, die sich für die Zwecke der Erfindung eignen, gehören anorganische Carbonate, wie

Natriumcarbonat. Kaliumcarbonat, Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, Hydrogeucarbonate, wie Natriumhydrogencarbonat und Kaliumhydrogencarbonat, wobei Alkalimetallcarbonate bevorzugt werden, anorganische Nitrate, wie Kaliumnitrat, Natriumnitrat. Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Aluminiumnitrat und Ammoniumnitrat, andere anorganische Sulfate als Calciumsulfat, wie Natriumsulfat. Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat, Silicate, wie Natriumsilicat, Kaliurrailicat und Calciumsilicat. Fluoride, wie Natriumfluorid, Ammoniumfluorid, Kaliumfluorid und Magnesiumfluorid, Siliciumfluoride, wie Natriunisiliciumfluorid und Magnesiumsiliciumfluorid, Phosphorsäuren und/oder deren Salze, wie Ammoniumphosphat. Natriumpyrophosphat und Calciumdihydrogenphosphat. Borsäuren und/oder deren Salze, wie Natriumborat, Kaliumborat. Calciumborat und Magnesiumborat, organische Säuren, wie Ligninsulfonsäure, AlkylsulfonsäureR und Hydroxycarbonsäuren einschließ-

lieh Gluconsäure, Zitronensäure, Weinsäure Adipinsäure und Äthylidentetraessigsäure, Salze der vorstehend genannten organischen Säuren, wie Ligninsulfonate. Alkylsulfonate, Gluconate, Tartrate. Maleate. Adipatc und Äthylidentetraacetate des Natriums, Kaliums. Calciums und Magnesiums. Kohlenhydrate, wie Galactose. Glucose, Fructose und Saccharose, sowie Ester, wie Schwefelsäureester höherer Alkohole.
Besonders bevorzugte Verzögerungsmittel bestehen aus 5—20Gew.-% Gluconsäure und/oder Weinsäure

und/oder deren wasserlöslichen Salzen, bezogen auf das Gewicht des Verzögerungsmittels, 3O-1OGew.-°/o Zitronensäure und/oder eines Alkalisalzes dieser Säure, bezogen auf das Gewicht des Verzögerungsmittels und 50—85 Gew.-% eines Alkalicarbonate, bezogen auf das Gewicht des Verzögerungsmittels. Mit diesem Verzögerungsmittel kann ein geradliniger Zusammenhang zwischen der zugesetzten Menge des Verzögerungsmittels und der H. Z. des Zements erreicht werden, wenn dieses Verzögerungsmittel dem Zement zugesetzt wird. Die zugesetzte Menge des Verzögerungsmittels liegt im Bereich von 0,3 bis l,5Gew.-°/o, vorzugsweise 0,8 bis 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des rasch härtenden Zements. Zu Beispielen für wasserlösliche Salze von Gluconsäure und/oder Weinsäure, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, gehören Natriumgluconat, Kaliumgluconat, Calciumgluconat, Natriumtartrat, Kaliumtartrat und Calciumtartrat. Zu geeigneten Alkalisalzen von Zitronensäure gehören Natriumeitrat, Kaliumeitrat und Calciumcitrat. Als geeignete

Alkalicarbonate seien Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Kaliumhydrogencarbonat erwähnt.

Erfindungsgemäß wird die Härtungszeit H. Z. des Zements beträchtlich verlängert und die Frühfestigkeit, die innerhalb eines Zeitraums in der Größenordnung von Stunden erreicht wird, erhöht und stabilisiert, indem dem Härtungsbeschleuniger für den Zement Wasser in einer Menge von 2 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das

Gewicht des vorstehend definierten, aus amorphen Calciumaluminat und einem anorganischen Sulfat bestehenden Härtungsbeschleunigers, zugesetzt wird. Wenn der Wassergehalt außerhalb des vorstehend definierten Bereiches liegt bzw. wenn kein Wasser zugesetzt wird, können die oben erläuterten vorteilhaften Ergebnisse nicht erwartet werden. Auch dann, wenn die zugesetzte Wassermenge zu groß ist, wird es schwierig. Wasser gleichförmig in dem Härtungsbeschleuniger für den Zement zu dispergieren. Die Methode des Zumischens von

Wasser unterliegt keiner Beschränkung. So kann beispielsweise das Wasser in einer Kugelmühle oder einer ähnliche" Vorrichtung dem Härtungsbeschleuniger für den Zement zugemischt und sofort mit diesem vermischt werden, oder man kann den Härtungsbeschlejniger für den Zement mit Wasserdampf in Berührung bringen. Erfindungsgemäß wird die Festigkeit vorteilhaft erhöht, wenn der Härtungsbeschleuniger für den Zement mit Wasser vorgemischt wird, dessen Menge bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf den Härtungsbeschleuniger, betragen kann. Dies ist in den später gegebenen Beispielen gezeigt und stellt somit eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Wie vorstehend erläutert wurde, liegt die zugesetzte Menge des Härtungsbeschleunigers für Zement, der zugemischtes Wasser enthalten kann oder frei von diesem sein kann, im Bereich von 3—40 Gew.-%, vorzugsweise 10—20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Zements. Zu Beispielen für geeignete Zemente gehören gewöhnlicher Portland-Zement, hochfrühfester Portland-Zement, sehr rasch härtender Portland-Zement und Mitteltemperatur-Portland-Zement und Zemente bzw. Portland-Zemente, die mit Siliciumdioxid, Flugasche, Hochofenschlacke oder dergleichen vermischt sind.

Der erfindungsgemäße, rasch härtende Zement kann für allgemeine Bauarbeiten, als Wasserabdichtungsmittel, Vergußmaterialien und Einspritz.naterialien zur Bodenverbesserung, zu Straßenbauarbeiten und zur Herstellung von Bodenbelägen und von sekundären Beton- und Mörtelprodukten angewendet werden. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn sie zur Herstellung von Betonformkörpern ausgenutzt wird, bei der der Schleuderguß angewendet wird, wobei eine ausgezeichnete funktionell Wirkung erreicht werden kann. Im allgemeinen werden durch den Schleuderguß gebildete Betonformkörper nach ihrer Formung durch den Schleuderguß vorteilhaft der Dampfhärtung unterworfen. Aus dem erfindungsgemäßen Zement hergestellte Formkörper können jedoch nach dem Altern während einiger Stunden entformt werden, und die Stufe der Dampfhärtung kann weggelassen werden. Außerdem kann die Festigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Formkörper nach der Alterung während 1 bis 2 Wochen auf etwa das 2fache des Wertes erhöht werden, der nach der Alterung während eines Tages erreicht wird, lediglich durch Härtung in Wasser oder Härtung an der Luft, wobei das Austrocknen durch Bespritzen mit Wasser vermieden wird.

bo Das Ergebnis eines Herstellungstests, in welchem ein Betonrohr mit kleinem Durchmesser hergestellt wurde, zeigt, daß unter Anwendung des erfindungsgemäßen Härtungsbeschleunigers für Zement das Rohr bei hoher Rotationsgeschwindigkeil von 1000 Upm während 2 Minuten gebildet werden kann, während das gleiche Rohr bisher bei 1200 Upm während 3 Minuten hergestellt wurde. In gleicher Weise wird bei dem Verfahren zur Herstellung von Rohren mit mittlerem oder großem Durchmesser der Zeitraum, der von Beginn der Beschik-

b5 kung mit Beton bis zur Beendigung der Fertigstellung erforderlich ist, verkürzt, so daß erfindungsgemäß ein Rohr während einer Dauer von 30—40 Minuten hergestellt werden kann, während diese Herstellung sonst eine Stunde dauern würde. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der erfindungsgemäße, rasche härten- I

de Portlandzement in den Endtcilen der Betonformkörper und in den Teilen, die den Innen- und Außenflächen |

benachbart sind, verwendet werden, um diese Teile und Flächen /u verfestigen, so daß Schäden, die sonst in der Entformungsstufe auftreten würden, vermieden werden, und urn die Flächen zu verstärken, welche aufgrund von äußeren Druckkräften den stärksten Spannungen ausgesetzt sind.

Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, Betonformkörper durch Verdichten von Beton mit Hilfe von Zentrifugalkräften herzustellen, wie Rohre, Pfosten und Pfähle aus Beton, wobei verminderte Zentrifugalkräfte während kurzer Dauer angewendet werden, so daß das Problem der störenden Geräuscherzeugung beseitigt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß keine Dampfhärtungsstufe erforderlich ist, so daß der Formkörper unmittelbar nach der Formungsstufe nach der Alterung während einer nur kurzen Dauer von einigen Stunden bis etwa einem Tag entformt werden kann, welcher dann etwa 1 —3 Tage stehengelassen wird, um die zur Verfrachtung erforderliche Festigkeit, d. h. die Festigkeit, die dem äußeren Druck widersteht, zu erreichen. Als Folge davon ist kein Dampfhärtungsraum erforderlich und die Arbeitsstufen des Transportierens der Formkörper in den Härtungsraum und aus dem Härtungsraum, der Betrieb eines Dampfkessels und die Vorrichtung zur Aufarbeitung von Abgasen können weggelassen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der "cispiele beschrieben, in uC-ii Beispielen bedeuten Prozentanga- ι > ben und Teile Gew.-% bzw. Gewichtsteile.

Beispiel 1

47,8 kg gebrannter Kalk und 52,2 kg Bauxit wurden in einen kleinen elektrischen Ofen gegeben und bei einer Temperatur von mehr als 1700⁰C geschmolzen. Das geschmolzene Gemisch wurde mit Luft geblasen, um es rasch abzukühlen, wobei ein amorphes gesintertes Material erhalten wurde, das aus 42,4% CaO, 48,5% AljOj, 3,1% S1O2 und 0,6% anderen Bestandteilen zusammengesetzt war. Das amorphe gesinterte Material wurde mit Hilfe einer kleinen Kugelmühle zu einem Pulver mit einer spezifischen Oberfläche von 4520 cm^:/g (angegeben als Blaine-Wert) pulverisiert. Ein Härtungsbeschleuniger für Zement wurde durch Trockenmischen von 100 Teilen des so erhaltenen Pulvers mit 200 Teilen Anhydrit II, das im wesentlichen wasserfrei war und einen Blaine-Wert von 5890 cm²/g hatte, hergestellt.

Der Härtungsbeschleuniger für Zement wurde mit Wasser innig vermischt, so daß ein Gemisch mit einem Wassergehalt von 0,14% erhalten wurde. In gleicher Weise wurden Gemische hergestellt, die 0.30% bzw. 0.70% Wasser enthielten.

Um die H. Z. und die in der Zeiteinheit erhältliche Festigkeit von Zementen zu messen, denen diese Härtungsbeschleuniger für Zement zugesetzt worden waren, wurden 10 Gewichtsteile jedes dieser Härtungsbeschleuniger für Zement mit 90 Teilen gewöhnlichem Portland-Zement gemischt und das Gemisch mit 200 Teilen eines natürlichen Sandes, 40 Teilen Wasser und 1,2 Teilen eines Verzögerungsmittels (einem Gemisch aus 1.0 Teil Zitronensäure und 3,0 Teilen Kaliumcarbonat) in üblicher Weise vermischt. Das Gemisch wurde in einen 4 χ 4 χ 16 cm großen Formkasten gegeben und die H. Z. der Gemische und die Druckfestigkeit nach 1. 3 und 24 Stunden wurden gemessen. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Weitere Versuche wurden in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt, mit der Abänderung, daß anstelle des vorstehend angegebenen Gemisches von 10 Teilen/90 Teilen ein Gemisch verwendet wurde, das aus je 20 Teilen der Härtungsbeschleuniger für Zement und 80 Teilen des gleichen üblichen Portland-Zements bestand. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

340 Teile eines üblichen Portland-Zc-ments. 60 Teile eines Hänungsbeschleunigers für Zement mit einem Blaine-Wen von 5500 cm'/g, hergestellt durch Vermischen eines amorphen Calciumaluminats. das aus 44.0% CaO und zum restlichen Anteil aus AI2O3 bestand, als Hauptbestandteil, mit Anhydrit Il im Mischungsverhältnis 1 : 2 Gewichtsteile, 800 Teile natürlicher Flußsand (Feinheitsmodul 2,8), 156 Teile Wasser und 2,4 bis 5,6 Teile (0.6

Versuch-Nr.	Wassergehalt	H. Z.	Druckfestigkeit.	N/cnr	24 h
	%	Min.	1 h	3h	2462.3
1	0	4	421.8	480.7	2589,8
2	0.14	13,5	490.5	569	2531
3	0,30	20	500.3	569	2619.3
4	0.70	25	500.3	578.8

Tabelle 2	Wassergehalt	H. Z. Min.	Druckfestigkeit, lh	N/cm- 5h	24 h
Versuch-Nr.	O 1.4 1.6	sofort verfestigt 14 32 Beispiel 2	1491.1 1599 1805	1952.2 2138.6 2246.5	4522.4 4502,8 4551,8
5 6 7

bis 1,4%, bezogen auf das Gewicht des rasch härtenden Zements) jedes der in Tabelle 4 aufgeführten Verzögerungsmittel wurden miteinander vermischt, und das Vermischen wurde 1 Minute fortgesetzt. Der Zeitpunkt der
beginnenden Verfestigung jedes Mörtels bei 30" C wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der Figur dargestellt.
Die Druckfestigkeit der Mörtel, denen 0,6% der jeweiligen Verzögerungsmittel zugesetzt worden waren, nach
der Alterung während der in Tabelle 3 angegebenen Zeiten (Zeitpunkt der Alterung, gemessen vom Zeitpunkt
des Beginns der Verfestigung) wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Versuch-Nr. Zusammensetzung des Verzögerungsmitlcls. % Druckfestigkeit. N/cm-

Natriumglueonat Zitronensäure Kaliumcarbonat lh Jh I Tag 7 Tage

8	7	23	70	804.4	171b.75	2992,05	5297.4
9	13	17	70	794,6	1814.85	3188,25	5817,3
10	20	0	80	618,0	1471.5	2893,95	4708.8
Π	0	25	75	863.3	1697.2	3041.1	5346,45
12	30	20	50	225,6	69b,5	2678,1	4806.9
13	10	40	50	353,2	931.95	2795,85	4954.05

Ein weiterer Versuch wurde nach der in Beispiel 2 angegebenen allgemeinen Verfahrensweise durchgeführt, i|

lediglich mit der Abänderung, daß Weinsäure anstelle von Natriumgluconat verwendet wurde. Das Ergebnis war ir im wesentlichen gleich dem Ergebnis von Versuch Nr. 8.

Dann wurde entsprechend der in Beispiel 2 beschriebenen allgemeinen Verfahrensweise ein zusätzlicher Ά

Versuch durchgeführt, jedoch mit der Abänderung, daß ein Härtungsbeschleuniger für Zement eingesetzt M

wurde, der vorher mit 0,5 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Härtungsbeschleuniger, vermischt worden war. Der §

Zusammenhang zwischen der zugesetzten Menge des Verzögerungsmittels und dem Zeitpunkt des Abbindebe- i|

ginns war im wesentlichen der gleiche, wie das Ergebnis des Versuchs Nr. 8. Außerdem zeigten Formkörper aus JH

einem Mond, zu dem 0,6 Gew.-% des Verzögerungsmitteis gemäß Versuch Nr. 8 zugesetzt worden waren, fi

Druckfestigkeiten von 833,85 N/cm² nach dem Altern während einer Stunde, von 1942,38 N/cm² nach dem U

Altern während 3 Stunden, 3168,6 N/cm² nach dem Altern während eines Tages und 5601,51 N/cm² nach dem ^

Altern während sieben Tagen. Diese Ergebnisse zeigen eine Erhöhung der Festigkeit im Vergleich mit Formkör- %

pern aus Mörtel, deren Härtungsbeschleuniger nicht mit Wasser vorbehandelt worden ist. |

■ K

Claims

Patentansprüche:

I. Rasch härtender Zement, bestehend aus Zement, insbesondere Portland-Zement, gegebenenfalls mit

einer Zumischung von Siliciumdioxid. Flugasche, Hochofenschlacke oder dergleichen, einem Härtungsbe- fl

schleuniger, der ein amorphes Calciumaluminat und ein anorganisches Sulfat in der 1- bis 3fachen Gewichts- — menge, bezogen ajf das amorphe Calciumaluminat. enthält, einem Verzögerungsmittel und gegebenenfalls Zusätzen, dadurchgekennzeichnet, daß der Zement