DE2913721C2

DE2913721C2 - Verflüssigungsmittel für kalzinierten Gips sowie Verwendung des Mittels

Info

Publication number: DE2913721C2
Application number: DE2913721A
Authority: DE
Inventors: Robert G. Villa Park Ill. Lange; Harley L. Okeene Okla. Schlotthauer
Original assignee: United States Gypsum Co
Current assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 1978-04-06
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2913721A1; SE7903097L; US4184887A; AU527460B2; AU4560979A; BE875396A; GB2018262B; CA1131658A; GB2018262A; JPS54137024A; FR2421855A1; MX153998A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verflüssigungsmittel für kalzinierten Gips sowie die Verwendung des Mittels als Verflüssigungsmittel für kalzinierten «-Gips oder /7-KalziumsuIfathemihydrat. Das erfindungsgemäße Mittel ermöglicht die Reduzierung der Wassermenge, welche für die Bildung einer gießbaren wäßrigen Aufschlämmung von kalziniertem Gips erforderlich ist, welche bei der Herstellung von gegossenen oder geformten Produkten verwendet wird.

Kalzinierter Gips ist seit langem ein im großen Umfang gebändelter Artikel, und zwar in Form verschiedener Kompositionen von trockenem kalziniertem Gips, die von dem Verwender bei der Bildung von gegossenen Gegenständen aus Gips oder für Fertigprodukte die Wandtafeln aus Gips oder gegossene Kunstobjekte und dergleichen mit Wasser vermischt werden. Im allgemeinen werden geformte oder gegossene Gipsgegenstände dadurch hergestellt, daß kalzinio.rter Gips und Zusatzstoffe in genügend Wasser dispergiert werden, um eine gießbare Aufschlämmung zu bilden, die Aufschlämmung in eine Form erwünschter Gestalt gegossen wird und die Aufschlämmung aushärtet und der ausgehärtete Gegenstand von überschüssigem Wasser durch Trocknen befreit wird.

Die Reaktion, die bei der Aushärtung des Gipses vor sich geht, beruht auf der Reaktion von Kalziumsulfathe- 6n mihydrat und Wasser unter Bildung von Kalziumsulfatdihydrat. Die theoretisch erforderliche Wassermenge, um kalzinierten Gips in gehärtetes Gipsdihydrat umzuwandeln, beträgt nur 18,7 Gew.-%. Es ist jedoch eine beträchtliche Menge überschüssiges Wasser erforderlich, um den kalzinierten Gips zu fluidisieren und um während des Vorganges des Gießens einen entsprechenden Fluß der Gipsaufschlämmung zu erhalten. Die Menge des überschüssigen Wassers hängt hauptsächlich von dem Typ des aus kalziniertem Gips hergestellten Gegenstandes ab, ebenso, ob es sich um Betahemihydrat oder Alphahemihydrat handelt und ob sich andere Zusätze in der Komposition aus kalziniertem Gips befinden. Zu den Zusatzstoffen, die üblicherweise in geringen Mengen verwendet werden, gehören Beschleuniger, Verzögerer, faserartige Verstärkungen und Verflüssigungsmittel. Typische Beispiele für Verflüssigungsmittel sind Ligninsulfonate, Gummiarabikum, modifizierte Stärken und andere Zellulosederivate. Üblicherweise variieren kalzinierte Gipssorten, die an verschiedenen Orten aus verschiedenen Quellen hergestellt werden, auch bezüglich der Wassermenge, die erforderlich ist, um eine gießbare Aufschlämmung zu bilden. So haben Kompositionen aus kalziniertem Gips, die vorwiegend oder hauptsächlich aus Betahemihydrat bestehen, eine normale Konsistenz im Bereich von ungefähr 60 bis 90 oder mehr Kubikzentimeter. Dies bedeutet die Verwendung von 60 bis 90 cm³ Wasser pro 100 g kalzinierten Gips, um eine leicht gießbare und fließfähige Aufschlämmung von Gips zu bilden. Andere Kompositionen aus kalziniertem Gips, die hauptsächlich Alphahemihydrat enthalten, haben normalerweise eine Konsistenz bei 34 bis 55 cm³.

Die Verwendung von zelluloseartigen Zusatzstoffen als Verflüssigungsmittel in kalzinierten Gipssorten wurde schon um 1900 vorgeschlagen.

Auf dem Gebiet anderer anorganischer zementartiger Materialien, z. B. Portlandzement, wurden verschiedene andere Materialien als Zusatzstoffe vorgeschlagen, um die Eigenschaften der Komposition ^modifizieren. In der US-Patentschrift 34 65 825 wird beispielsweise die Verwendung von vermischten Lithium- und Natriumsalzen von Kondensationsprodukten von Mononaphthalinsulfonsäure und Formaldehyd als Verflüssigungsmittel in Portlandzement vorgeschlagen. Derartige Kompositionen sind sehr alkalisch, im allgemeinen liegt der pH-Wert im Bereich von 11 und höher und man nahm an, daß die Verwendung derartiger Zusätze nur in sehr alkalischen Medien wirksam ist. Für gewisse spezifische industrielle Anwendungen ist es möglich gewesen, wesentliche Mengen von Portlandzementkompositionen mit Kompositionen aus kalziniertem Gips zu kombinieren. Siehe z. B. die US-Patentschriften 35 82 376, 38 47 635 und 38 52 081. Derartige Kompositionen haben wegen ihrer hohen Alkalinität, die auf die wesentlichen Mengen von portlandzementartigen Bestandteile zurückzuführen ist, die Verwendung von Kondensationsprodukten aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd als Zusatzstoffe zur Verflüssigung gelehrt Die erhältlichen Materialien diesen Typs erwiesen sich jedoch in nicht so stark alkalischen Medien als nicht vollständig wirksam oder zufriedenstellend und ihre Verwendung wurde nicht für Kompositionen aus kalziniertem Gips empfohlen, die nicht auf eine hohe Alkalinität eingestellt worden waren. Zusätzlich haben die Versuche, kommerziell erhältliche Kondensationsprcdukte dieses Typs für Kompositionen aus kalziniertem Gips zu verwenden, eine schwerwiegende schädliche Eigenschaft dieser Kondensate gezeigt. Kompositionen, die wesentliche Mengen von Portlandzementen enthalten, sind im allgemeinen dunkelgrau; Kompositionen, die vorwiegend kalzinierten Gips enthalten, insbesondere jene, die für Porzellanwaren und Kunstgegenstände verwendet werden, sind sehr hell und sie zeigen ein angenehmes Aussehen. Der Zusatz des kommerziell erhältlichen Natriumsalzcs des

Kondensationsprodulctes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd führte zu einer braunen Verfärbung, die sich in gegossenen Gegenständen mit der Zeit im Sonnenlicht entwickelte; diese Verfärbung ist aus der Sicht der Werbung unerwünscht

Es wurde nun gefunden, daß ein sehr wirksamer Zusatzstoff zur Verflüssigung, der keine unerwünschte Verfärbung hervorruft, aus kommerziell erhältlicher Naphthalinsulfonsäure und fCondensationsprodukten hergestellt werden kann, und zwar durch kontrollierte ι ο Behandlung mit einer basischen Verbindung, die Kalium enthält, z. B. Kaliumhydroxid oder Kaliumsulfat

Es ist daher das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zur Verfügung für kalzinierten Gips bereitzustellen, das sehr wirksam die Wassermenge verringert, die erforderlich ist, um eine gießbare wäßrige Aufschlämmung von kalziniertem Gips zu bilden, die ein Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensat mit einem Molekulargewicht zwischen 300 und 3000 enthält, die bei der Mischung mit Wasser und durch Sonnenlichi nicht beeinflußt wird und die für die Wirksamkeit keine sehr stark alkalischen Medien erfordert

Das erfindungsgemäße Mittel ermöglicht es, Gegenstände aus gegossenem Gips unter Verwendung einer geringeren Wassermenge als normalerweise erforderlich herzustellen und ein Produkt bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften einschließlich Widerstandsfähigkeit gegen Verfärbung bei Einwirkung von Sonnenlicht aufweist

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyt -Kondensat das Kaliumsalz in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise ungefähr 20 bis 30 Gev. -%, ausgedrückt als K₂O und bezogen auf das Gewicht des Kondensats, enthält. Im allgemeinen können ¹At kg bis 10 kg dieses Zusatzstoffes pro 1000 kg der trockenen Komposition aus kalziniertem Gips verwendet werden, bevorzugt ist ein Bereich von 2,5 bis 7,5 kg pro 1000 kg.

Die Kondensationsprodukle aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, oder die kondensierten Naphthalinsulfonsäuren, wie sie manchmal im Handel benannt werden, sind, soweit sie für die vorliegende Erfindung bevorzugt werden, anionische, polymere Dispersionsmittel, die als helle Pulver geliefert werden oder als wäßrige Lösung, mit einem Molekulargewicht zwischen 300 und 3000. Sie werden durch Kondensation eines Alkylene oder von Naphthalin und einem Aldehyd, wie Formaldehyd, mit Sulfonsäuren hergestellt, die von verschiedenen Erdölcrackverfahren herrühren, und zwar unter Bildung von Wasser; die Säureform ist im allgemeinen neutralisiert oder teilweise neutralisiert mit Natriumhydroxid, wobei sich das Natriumsalz des Kondensats als ein Handelsartikel ergibt. Die organisehe Struktur dieser Materialien wurde noch nicht vollständig bestimmt, sie kann etwas variieren, was aber die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe nicht berührt. Kondensierte Naphthalinsulfonate, die sich für die Verwendung gemäß der Erfindung eignen, werden *>n unter verschiedenen Handelsnamen von einer Reihe von Firmen auf den Markt gebracht. Eine Reihe von Kondensationsmaterialien auf der Basis von Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd werden als sulfonierte Naphthalin-Kondensate hohen Molekulargewichts ver- ti trieben; die Literatur umfaßt die chemische Analyse und die physikalischen Eigenschaften für einen breiten Molekulargewichtsbereich für die saure Form oder für das Natriumsalz.

Die Zusatzstoffe gemäß der Erfindung werden im allgemeinen dadurch hergestellt daß irgendein erhältliches kondensiertes Naphthalinsulfonat teilweise mit einem basischen Material neutralisiert wird, das Kalium enthält z. B. Kaliumhydroxid. Eine vollständige Neutralisation scheint nicht notwendig zu sein, ebensowenig der Ersatz des Kaliumsalzes durch ein anderes Salz; es erwies sich als vollständig zufriedenstellend, Kalh.;n nur in einer Menge von ungefähr 0,1 bis 30 Gew.-% des Kondensates bereitzustellen. Dies kann durch irgendeine leicht durchführbare Maßnahme bewirkt werden, z. B. Auflösen von Kaliumhydroxid oder Kaliumsulfat in der flüssigen Säureform Jes Kondensationsproduktes uod Trocknen und Pulverisieren des Materials mit Hilfe eines geeigneten Verfahrens, z. B. Sprühtrocknen oder konventionelles Trocknen; dann erfolgt Zerkleinern des Materials unter Bildung von pulverförmigen Materialien; man kann aber auch das erhältliche pulverförmige Salz des kondensierten Naphthal insulfonats in Form des Natriumsalzes in wäßrigem Kaliumhydroxid auflösen; dann folgt Trocknen und Zerkleinern der Mischung der Kaliumverbindung und der Kondensationsmischungen.

Die Kompositionen aus kalziniertem Gips können auf irgendeinem konventionellen Material aus kalziniertem Gips basieren, einschU-iBlich Aipha-Kalziumsulfathemihydrat und Beta-Kalziumsulfathemihydrat, die nach verschiedenen Verfahren entstehen. Derartige Materialien können durch Kalzinieren von natürlichem Gipsgestein erhalten werden oder als Nebenprodukt verschiedener chemischer Verfahren. Die Kompositionen aus kalziniertem Gips können typische Zusatzstoffe enthalten, die in kleineren Mengen konventionell verwendet werden, um die Eigenschaften für bevorzugte kommerzielle Produkte zu modifizieren.

Die Art und die Reihenfolge der erfindungsgemäßen Einführung des Kaliumsalzes der Naphthalinsulfonatkondensate in kalzinierten Gips ist licht kritisch. So kann das Kondensat mit dem trockenen, kalzinierten Gips vermischt werden oder mit der bereits gebildeten wäßrigen Aufschlämmung des kalzinierten Gipses. Das Kondensat kann entweder separat oder zusammen mit konventionellen Zusatzstoffen dem kalzinierten Gips bei der Bildung von trockenen, verpackten Industriekompositionen aus kalziniertem Gips zugesetzt werden oder in pulverförmiger oder wasserlöslicher Form der wäßrigen Aufschlämmung zugemessen werden, und zwar ohne oder in !Combination mit konventionellen Zusatzstoffen während der Verfahrensstufen des Gießens oder Formens des Gipses.

Um das Erfordernis der Konsistenz mit anderen physikalischen Eigenschaften zu vereinigen, insbesondere mit hoher Dichte, hoher Festigkeit und hoher Oberflächenhärte, die für die industrielle Formung, Töpferei- und Kunstindustrien erforderlich sind, werden viele Kompositionen aus kalziniertem Gips mit Mischungen von Beta-Kalziumsulfathemihydrat und Alpha-Kalziumsulfathemihydrat hergestellt, die üblicherweise als Alpha-Gips bezeichnet werden. Alpha-Gips ist für seinen geringeren Wasserbedarf bekannt und die daraus resultierende höhere Gießdichte, größere Festigkeit und höhere Oberflächenhärte. Der Alpha-Gips wird aber auch selten hergestellt und hat wegen der besonderen Herstellungserfordernissen, um diese Form von kalziniertem Gips zu erhalten, einen besonderen Preis.

In einer Reihe von Versuchen wurden spezielle

industrielle Kompositionen aus kalziniertem Gips für das Gießen modifiziert, um kleine Mengen des wasserreduzierenden Mittels gemäß der Erfindung oder ein nicht modifiziertes kondensiertes Naphthalinformaldehydsulfonat zu ersetzen.

Beispiel 1

In einer ersten Versuchsreihe wurde ein Natriumsalz des kondentierten Naphthalinsulfonats hohen Molekulargewichts so behandelt, daß das Natrium teilweise durch Kalium ersetzt wurde; ermittelt wurde die die verflüssigende Wirksamkeit in einer Komposition aus kalziniertem Alpha-Gips ohne die Verwendung der üblichen Zusätze für kommerzielle Formulierungen bestehend aus kalziniertem Gips.

Um die verschiedenen Mengen des Kalziumsalzes einzuführen, wurden aliquote Teile (50 g) Kondensat in 200 cm³ von entionisiertem Wasser aufgelöst; das Kondensat ist das Natriumsalz des Kondensats aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd von hohem Molekulargewicht, es handelt sich um ein Pulver, das Natriumäquivalente bis zu 11% Na,SO< enthält Das Wasser hatte Raumtemperatur und das Kondensat wurde vollständig in Wasser aufgelöst Wechselnde Mengen von Kaliumhydroxid oder Kaliumsulfat wurden dann dem in Wasser aufgelösten Kondensat zugesetzt und 15 Minuten lang gründlich mit einem Mischer hoher Geschwindigkeit vermischt Die sich daraus ergebende Mischung wurde dann bei 121°C zur Trocknung gebracht und das sich ergebende Pulver wurde auf eine Siebgröße von 03 mm Maschenweite zerkleinert Die gründlich getrocknete und zerkleinerte Mischung wurde in verschiedenen Mengen einer Basis aus kalziniertem Alpha-Gips zugesetzt und bezüglich des verringerten Wasserbedarfs untersucht (gemessen als normale Konsistenz, um eine gießbare Aufschlämmung zu erhalten); ebenso wurde die Aushärtezeit ermittelt und zwar mittels des Standardtests ASTM C 472,300 g Vicat

Tabelle I	Zusatzstoff	Normal	Aushärtezeit
Formulierung	(Gehalt)	konsistenz
	(Gew.-%)	(cm³)	(min)
	-	35-36'/?	20-30
Kontrolle A - Alpha-Gips
Alpha-Gips mit Kalium
zusatz bei:	5	26	17
Nr. 5 - 5% KOH	10	19,5	14
Nr. 6 - 5% KOH	15	19	20
Nr. 7 - 5% KOH	5	27,5	18
Nr. 8 - 1% KOH	10	21	13
Nr. 9-1% KOH	15	19	13
Nr. 10 - 1% KOH	5	27,5	13
Nr. 11 - 0,5% KOH	10	22	13
Nr. 12 - 0,5% KOH	15	19	10,5
Nr. 13 -0,5% KOH	5	27,5	15
Nr. 14 - 0,25% KOH	10	22	13
Nr. 15 - 0,25% KOH	15	19	11
Nr. 16 - 0,25% KOH	5	27,5	15
Nr. 17 -'5% K₂SO₄	10	20,5	10
Nr. 18 - 5% K₂SO₄	15	18	9
Nr. 19 - 5% K₂SO₄	5	27,5	13,5
Nr. 20 - 1% K₂SO₄	10	21,5	10
Nr. 21 - 1% K₂SO₄	15	18,5	9
Nr. 22 - 1% K₂SO₄	5	27,5	13
Nr. 23 - 0,25% K₂SO₄	10	21,5	g
Nr. 24 - 0,25% K₂SO₄	15	18,5	7,5
Nr. 25 - 0,25% K₂SO₄

Typische P.esultate sind in Tabelle I aufgeführt, insbesondere verschiedene Gewichtsmengen von Kafiumhydroxid oder Kaliumsulfat, welche der wäßrigen Mischung zugest'.zt werden. Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß nur eine sehr geringe Kaliummenge dem Natriumsalz des Kondensatz zuzusetzen ist, um eine

wesentliche Verringerung der Wassererfordernisse zu erreichen. Überraschenderweise wurde bei jeder Verwendung des Zusatzstoffes gemäß der Erfindung wie aus Tabelle I hervorgeht, im wesentlichen dieselbe Wasserverringerung beobachtet, unabhängig von der ι Menge des Kaliums, das für den Ersatz des Natriums in dem Kondensat bereitgestellt wurde.

Beispiel 2

Ir, anderen Bewertungsserien wurde eine Form des in Kondensats mit hohem Kaliumgchalt mit einem kondensierten Naphthalinsulfonat mit hohem Natrium-Tabelle Il

gehalt und hohem Molekulargewicht verglichen, das eine Salz enthielt 22,5% Kalium als K^O und das andere Salz enthielt 21% Natrium als Na2Ü. Sie wurden in einem kommerziellen Alpha-Gips zum Gießen geprüft, der eine hohe Konsistenz und niedrige Stärke aufwies. Für die erste Bewertung wurde die kommerzielle Komposition aus kalziniertem Gips. Kontrolle B. mit jenen Mengen des kondensierten Salzes als Zusatz versetzt, die beinahe dieselbe Verringerung der Konsistenz bewirken würden; ermittelt wurden die physikalischen Eigenschaften, wie sie in Tabelle Il aufgeführt sind.

	kiimmer/icllo Alpha-	/ii/üglich Kondensat	Kalium
	(iipskompositinn		2.5 kg/1000 kg
	(Kontrolle Hl	Natrium	28 cm"
/usat/stolT		5.5 kg/1000 kg	25 Minuten
normale Konsistenz	35 cm'	27 cm'	31 Minuten
Aushärtungszeit	21 Minuten	25 Minuten
/eit des Temperaturanstieges	28 Minuten	34 Minuten	8624 N/cm'
nach dem Harten
Festigkeit des trockenen	5223 N/cm'	8173 N/cnr	1.86
Gusses
Dichte des trockenen Ciusses	1.64	1.88
(g/cm')
Verfärbung der Platte			sehr wenig
nach 2 Wochen			sehr wenitf
»naß«	keine	beträchtlich
»trocken"	keine	beträchtlich

Aus Tabelle Il ist ersichtlich, daß der Zusatz auf 5.5 kg pro 1000 kg verglichen mit 2.5 kg pro 1000 kg des Kaliumr.alzes gesteigert werden mußte, um mit dem Natriumsalz dieselben Resultate bezüglich der Konsistenz zu erreichen. Dies ist ein wesentlicher Sprung in den Verwendungserfordernissen, um ein im wesentlichen äquivalentes Verhalten zu erreichen.

Um die Verwendungserfordernisse in der industriellen Formgebung. Steingut- und Kunstgußindustrie zu erfüllen, müssen die Kompositionen aus kalziniertem Gips nicht nur eine hohe Druckfestigkeit aufweisen sondern sie müssen auch widerstandsfähig sein gegen die Verfärbung im Sonnenlicht. Färbung und Wasserabsorption.

Um die Verfärbun_fc zu bewerten, wurde kalzinierter Alpha-Gips der industriellen Komposition aus kalziniertem Gips dadurch bewertet, daß variierende Mengen des Kondensates der Basis aus kalziniertem Gips zugefügt wurden und mit Wasser vermischt wurden. Die Aufschlämmung wurde dann zu rechteckigen Platten geformt (7,5 cm χ 35 cm χ 1 cm) und dem Sonnenlicht zwei Wochen lang ausgesetzt. Einige Proben wurden sofort nach dem Gießen auf einer Fensterbrüstung dem Sonnenlicht den ganzen Tag ausgesetzt; es handelt sich dabei um die sogenannten »nassen« Resultate. Dublikate dieser Proben wurden in einem Ofen bis zu konstantem Gewicht getrocknet, bevor sie dem Sonnenlicht ausgesetzt wurden; es handelt sich um die sogenannten »trockenen« Resultate. Die Resultate sind in Tabelle II als Resultate nach »2 Wochen Plattenverfärbung« aufgeführt. Das Natriumsalz führte zu einer Verfärbung des Gusses, was von einem kommerziellen Standpunkt aus betrachtet anfechtbar ist. während das Kaliumsalz des Kondensats gemäß der Erfindung keine Verfärbung aufwies.

Bei einer anderen Bewertung in dieser Serie, wurden variierende Mengen des Kondensats der Basis aus der Gipskomposition zugesetzt und bezüglich der Verringerung der Konsistenz bewertet, wie aus Tabelle III ersichtlich ist

Tabelle III

Formulierune

Verwendung

Konsistenz

Änderung der
Konsistenz
bezüglich der
Kontrollprobe

Kontrolle C

'Basis aus kalziniertem

Gins der Kontrolle Bi

35 cm'

iutsct/iini;

nuilicriinu

\ oru c ml u tu·

IO

Amk'riinu ck-r
kmisMcn/
hc/iii;licli ikr

Natriumsalz des Kondensiii., (21% Na₁O)

Kaliumsalz des Konden-

s.its (22.5» K-O)

2.5 kg/K)OO kg 5 kg/K)OO kg 7.5 kg/1000 kg

2.5 kg/1000 kg 5 kg/K)OO kg 7.5 kg/l()O() kg

31	cm'
29	cm¹
27	cm^:
31	cm'
	cm
2(1	cm

-- I "Vn

34".
42"..

Aus Tabelle III ist klar ersichtlich, daß das Kalnimsal/ des Kondensats gemäß der Krfindung viel wirksamer die Wasseierfordernisse verringerte als das Natriumsin/ des Kondensats. Der Zusatz von 5 und 7.5 kg des Kaliumsalzes des Kondensats pro 1000 kg bewirkte eine zweimal so große Veränderung der Konsistenz gegenüber der Vergleichssubstanz als das vergleichbare Natriumsalz des Kondensats. Wie aus den Tabellen Il und IV extrapoliert werden kann, ist das Nratriiimsalz bei stärkerer Verwendung kommerziell anfechtbar, d-i die gegossenen Gegenstände verfärbt werden.

In einer anderen liewertung in dieser Serie wurden zwei verschiedene industrielle f'ormiilierungen hoher Stärke und niedriger Konsistenz, die Alpha-Gips enthielten, mit einer Komposition verglichen, die als Plaster öl i'aris bezeichnet wird und übliche Zusatzstoffe enthält; enthalten, war auch als Zusatzstoff das bevorzugte Kaliumsalz des Kondensats oder das noch am ehesten vergleichbare Natriumsalz des Kondensats aus Beispiel 1: die Proben wurden bezüglich ihrer physikalischen F.igensch.iftcn untersucht und die l'rgebnissc sind in Tabelle IV aufgeführt.

Libelle IV

lormulierung
Bestandteile

knnimerzuller
industrieller
kalzinierter Gips
••Piaster öl" Paris».
Zusammensetzung

Natriumsalz des Kondensats (21'^ Na-O)

Kaliumsalz des Kondensats 122 K-O)

Higenschaften
normale Konsistenz, cm'
Aushärtezeit. Minuten
Temperaturanstieg )

Festigkeit des trockenen
Gusses (N/errr)
Dichte des trockenen
Gusses (g/cm)
Expansion beim
Aushärten
Ringtesr)
Wasserabsorption
cm /Minuten
Gewichtszunahme) nach
5 Minuten

10 Minuten

15 Minuten

30 Minuten
1 Stunde

Befeuchtungstrocknungstest^J). % Gewichtsverlust

konirnlk 1)

KIO"..

59 22 17 206"

1.161 0.174°

2.75

99.92 0.(18

59	59
22	19
I⁷	19
1929	!862
1.1."	1.14-
0.187%	0.216
4.90	2.65

22.5%	24.1%.	21.3%
23.8°-.	26.1%	22.9%
24.1%	27.4«-	24.3%
25.4%	28.7%,	25.6%
26.4%	29.1%	26.3·%
3.9%,	3.8%	4.0%.

koMUM

KII)

M9.94
0.06

62

21

196(1
1.168

0.238"

(ill

Γ
Γ
1921

1.165
0.196"

0.06

60
16
IX
1891

1.158

0.227%

Il

Konirolle
I)

Verfärbung der Pl.-.tte
nach 2 Wochen

»naß«
»trocken«

keine
keine

beträchtlich
beträchtlich

wenig
sehr wenig

Temperaturanstieg die /eil in Minuten, die notwendig ist. um die maximale Temperulur während der cxolhernion Hydratation des kalzinierten (iipscs zu hvdralisiertem (rips /ii er reu hen. ist bezeichnend für den l'iinKl hei der Reaktion, lie ι dem der gesamte kalzinierte (iips wieder hvdralisicrt wurde und die l'rohe erhielt ihre maximale NaHlcsttgkcil. Diese (irölle wurde dadurch heslimnil. dall eine Probe in einen Hehällei his /u einer lir..'ite von 5 em gegossen wurde, wie dies in AS I MC--1 ·'-heschriehen wird \i\ti\ mit den I hermoelemcnl in einem isolierten Kaslen versehen »ird: dann wird ilie /eil gemessen. wahrend welcher die lemperaiur ansteigt.

') Kingtest: simuliert die Wasse ahsnrptionseigoiischallcn. um cm Mali tür die 1 ntvvässerungsgeschwindigkeii abzugehen. I )er kal/inicrte (iips wird /u einer λ ü Mc IIorunge η Gestalt gegossen (5 cm ■ 5 em ■ > em), im (Ten his zu konstantem (lew ic hl getrocknet und in einem verschlossenen Bei Hol aiii Rau ml cmpcratii ι abgekühlt, um I euchtigkeitsaulnahme /u verhindern. I )ann »linie der Wiirlel aiii eine ll.ahc Oherllachc innerhalb eines Alummiumimgcs linnere Durchmesser 2.? em. iiciiie -.." etui angebracht, der mil HiHe eine·· Seils oder mit I Idle von Modclicrton mit tier Or er fläche serhunden »ar. Wasser I In cm ) * -1 r < 1 in den Kiiii! gegossen und he/ίιμ ich der /eil heohaehtel. die l'iir die Absnrplion in die iicposseiK· l'riibc ei lurderlieh ist. W enn in I.eck unterhalb des Kinuc-> hcob.iclilel wird, wird der lest unterhidehen. Die NbsDrptiDi^uoschwindipkoil in die l'rohe wird dadurch erhalten, daU Id cm' ;lurcli die /eit dividiert werden, ilie Iur die Wasser.ibso.-p'Kin in die iicuossene Probe erlordeilKli ist. der mil.iieleilte Wert ist de-r Iluieh^chnitt^we-rt um zwei liewertuniien

') (iewichts/unahme: .erüliehen weiden dl·: relativ cn AhMirptionsnesehw indijikeiten iier Proben, wenn Wiirlel nein ■ ^s :i ^v 5 cm) des Proben ma te nah ν olKtandm in Wasser eine SI mule lane ei'ii? ■ tauch I weiden. \ dr dem Ι·, ι π ta lichen »erden die I'· ■ hen bis zu konstantem (ie»ieht jjetrnc¹ net. in 'inem '.er^^hlo^senen l'l.i-likbeiitel aiii Raumtemperatur abgekühlt und il.mn auf I (irainm (ienauiekeit ab te wogen. I laiin werd<_:i die V· oben in einen Ii; baiter eiiKpieehender (iröHe gebracht, sie w ^ nie η dann vollständig eine Stunde iang mit Was·,.τ bedeck I In Intervallen von 5 Minuten »ml die Probe aus dem Wasser ent lernt, mit einem Handtuch leicht ge:i"i.kncl und aiii i (ir,mini genau gewogen und dann in ila* Wasser zurückgebracht Die pro/entuale Ahsorplionsgesclivv nullt keit w ml d.idiir·. h bestimmt, ilaii il.is anlangliebe Irockengew icht ν on dem NaBgew ichl am interessierenden /eilinlerv.ill abgezogen w ml. dann wird durch das a η !"ing 11 ehe liockengew icht dividiert und mit KHi muli ipli/icrl.

¹I Mefeuchtungs-Troi.kniiivjsiests wunlen mit im < M-n getio.. kneten W urleln der I.äuge 5 :m so durehgelührt. dali die getrockne· U:; Wiirlel abgewogen »linien. \ icr Slumlen lang ■· olKtaiulig m Wasser einüetauehl 'vurden. dann wieder gewogen wurden, dann wurden die Proben 2U Stunden laue 'vi ■!.> ⁽ in einem (Ilen getrocknet und w le'l er gewogen. Dieses \ erlab re η wird zwei Wochen lang fortgesetzt, am zj hiMimiV' -i. ob die I urmnlieiungen mn vergleichbaren Cies^hwmdigkeiten abgenutzt wurden: auf diese \r! und Weise soll d.-r \ o_IL',,ive. simulier! weiden, na Ji dem s,e eventuell bei V e rwendung in einem Top lern ar engeschaft abgenutzt worden.

Aus Tabelle IV ist klar ersichtlich, dali das /ugcsei/te Kaliumsalz eine größere Widerstandskraft gegen die Verfärbung verlieh und eine geringere Wasserabsorption in Kompositionen aus kalziniertem Gips stattfand, während die anderen physikalischen Eigenschaften akzeptabel blieben.

Beispiel 3

Wie aus den Tabellen III und IV hervorgeht, können Zusatzstoffe in konventionellen Mengen für die üblichen Zwecke zugesetzt werden, z. B. Beschleuniger.

Verzögerer. Antischaummittel und dergleichen. Andere Zusätze können in größeren Mengen beigefügt werden, ohne daß bei der Verwendung der Zusätze r^mäß der Erfindung schädliche Wirkungen auftreten. Beispielsweise kann Portlandzement in variierenden Mengen zugesetzt werden, ohne daß schädliche Wirkungen auftreten. In der Tat scheint eine verstärkte Wirksamkeit bezüglich der Konsistenz mit dem Kondensat gemäß der Erfindung vorzuliegen, wenigstens bei geringen Zusätzen von Portlandzement zu Kompositionen aus kalziniertem Gips, wie aus Tabelle V hervorgeht.

Tabelle V

Formulierung
Eigenschaften

Alpha-Giprlus 5 Portlandzement

(Kontrolle f^:.ι

Gehalt an Zusatzstoff

Natnumsalz
5.5 ke/1000k2

Kaliumsalz
2.5 ke/1000 kg

normale Konsistenz (cm ) 40

Aushärtezeit (Minuten) 20

Zeit des maximalen Temperatur- 20

anstieges nach dem Aushärten

(Minuten)

25
26

28
25
19

Trockendichte (g/cm)

1.97

2.01

I οι tsel/umi

14

I "ΠΙΗΐΙι-lllMl! lii!i.'nsi:haHen	plus 5" ■ l'ort- i.itv.l/cmcnl	(ichall an Zusatzstoff Nalriumsal/	Kaliumsal/
	(kontrolle I )	:\5 kg/KI(HI ky	>,> kg/KMH) kg
Festigkeit des trockenen Materials (N/cm')	4214	8428	9506
Expansion hei Ausdehnung	0,250%	0.255%	0,277%
Verfärbung der Platte nach 2 Wochen
»naß«	keine	beträchtlich	keine
»trocken«	keine	beträchtlich	keine

[•'in Zusatzstoff zur Verringerung der Wassermenge, die notwendig ist für die Bildung einer gießbaren, wäßriger Aufschlämmung, der Zusatzstoff besteht aus einem höhermolekularen Kaliumsalz eines Kondensationsproduktes von Naphthalin und Sulfonsäure mit einem Molekulargewicht zwischen ungefähr JOO und 3000. Wäßrige Aufschlämmungen von kalziniertem Gips, welche diesen Zusatzstoff enthalten, sind gießbar, formbar, mit viel weniger überschüssigem Wasser als normalerweise erforderlich, was zu getrockneten, gegossenen Produkten führt, die eine gesteigerte Festigkeit aufweisen und andere verbesserte physikalische Eigenschaften.

Claims

Patentansprüche:

1. Verflüssigungsmittel für kalzinierten Gips zur Verringerung der Wassermenge, die erforderlich ist, um eine gießbare wäßrige Aufschlämmung zu bilden, enthaltend ein Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensat mit einem Molekulargewicht zwischen 300 und 3000, dadurch gekennzeichnet, daß es das Kaliumsalz in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-%, ausgedrückt als K₂O und bezogen auf das Gewicht des Kondensats, enthält

2. Verflüssigungsmittel für kalzinierten Gips nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 30 Gew.-% Kalium, ausgedrückt als K₂O und bezogen auf das Gewicht des Kondensats, enthält

3. Verwendung des Mittels nach den Ansprüchen 1 oder 2 als Verflüssigungsmittel für kalzinierten Alpha-Gips (Kalziumsulfathemihydrat).

4. Verwendung des Mittels nach den Ansprüchen i oder 2 als Verflüssigungsmittel für Beta-Kalziumsulfathemihydrat

5. Verwendung des Mittels nach den Ansprüchen 1 oder 2 als Verflüssigungsmittel in Zusammensetzung, die kalzinierten Gips in einer Menge von ¹A kg bis 10 kg pro 1000 kg enthalten.

6. Verwendung des Mittels nach den Ansprüchen 1 oder 2 in Zusammensetzungen, die kalzinierten Gips in einer Menge von 2,5 bis 7,5 kg pro 1000 kg enthalten.