DE3026719A1 - Hydraulisches bindemittel sowie verfahren zur herstellung von hohlteilchen fuer dieses bindemittel - Google Patents

Hydraulisches bindemittel sowie verfahren zur herstellung von hohlteilchen fuer dieses bindemittel

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DE3026719A1
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Rudolf Ing. Pottenstein Niederösterreich Tögel
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Description

  • Hydraulisches Bindemittel sowie Verfahren zur Her
  • stellung von Hohlteilchen für dieses Bindemittel Bekanntlich kann man die Frost- und Tausalzbeständigkeit von Beton und hydraulischen Mörteln dadurch sicherstellen , daß man in dem durch Frost gefährdeten, der Witterung ausgesetzten Bereich z.B. in der Verschleißschicht von Betonstraßendecken, einen künstlich erhöhten Luftporengehalt vorsieht.
  • Die Ausbildung von Luftporen im Beton kann man bekanntlich durch die Verwendung von Schaum- und Netzmitteln oder durch chemische Mittel, welche mit dem Bindemittel, z.B. Kalk- und/oder Zement, oder untereinander derart reagieren, daß dabei Gasblasen entstehen , bewirken. Das Schäumen, d.h. die Anwendung sogenannter Luftporenbildner, hat den Nachteil, daß unabhängig von der ein gesetzten Menge des Schaum- oder Netzmittels, jedoch abhängig von der Temperatur , der Mischzeit bzw. von der Zusammensetzung der hydraulischen Bindemittel und der Zuschlagstoffe verschiedene Porengrößen und Porenmengen und damit unterschiedliche Porositäten des Endproduktes entstehen können.
  • Somit ist das Verfahren des Blähens wegen der Notwendigkeit einer genauen Temperaturkontrolle sowie Überwachung der Zusammen= setzung der Zuschlagstoffe nur in spezifisch eingerichteten Fertigungsanlagen, jedoch nur erschwert an Oroßbaustellen anwendbar.
  • Bekannt ist ferner auch der Zusatz vorwiegend oder annähernd kugeliger poröser Körper, die aus einem Mineral oder aus Kunst= stoff bestehen. Solche hohlraumreiche Körper sind zwar mit dem hydraulischen Bindemittel vermengbar, doch treten leicht Ent= mischungen auf, und es sind mit Hilfe solcher Schaumkörper nur relativ große Poren herstellbar.
  • Hingegen lassen sich kleine schaumige Partikel bisher nicht wirtschaftlich herstellen. Sekundär zerkleinerte Schaumkörper weisen keinen ausreichenden Porencharakter auf.
  • Neuerdings ist man dazu übergegangen, dem frostsicher zu gestaltenden Beton oder Mörte-l im Zuge seiner Herstellung mikro= skopisch kleine Hohlkügelchen aus Kunststoff beizumengen, die somit gewissermaßen in Kunststoff verpackte Luftblasen dar= stellen. Dieses Verfahren konnte sich jedoch in der Praxis wegen des hohen Preises dieses Materiales nicht durchsetzen. Dazu kommt, daß ein Einarbeiten dieser Kügelchen in die Betonmischung auf Schwierigkeiten stößt. Weil nämlich die Hohlteilchen von vornherein ein sehr geringes Gewicht haben, sind sie schwer beisarrirnenzuhalten und in das Betonmischgefäß einzubringen. Es gibt nicht nur Schwierigkeiten beim Zusetzen der Teilchen zur Beton- bzw. Mörtelmischung, sondern es besteht auch die Gefahr einer Entmischung innerhalb des aus Zuschlagstoffen, Zement und Wasser bestehenden Beton- bzw. Mörtelgemenges und somit die Gefahr einer ungleichmäßigen Verteilung der Hohlteilchen inner= halb des fertigen Betons bzw. Mörtels.
  • Außerdem weisen diese Hohlteilchen auf Grund ihrer Beschaffen heit und/oder des Herstellungsverfahrens vielfach eine elektro= statische Ladung auf und neigen infolgedessen dazu, sich von= einander abzustoßen.
  • Man muß deshalb diese Kügelchen in einer Trägerpaste vereinigen und zusammenhalten,und und erst diese Trägerpaste kann - gegebenen= falls im Anmachwasser dispergiert - der Beton- bzw. Mörtel= mischung hinzugefügt werden, sie kann also nicht mit dem Binde= mittel, vorzugsweise Zement, vereinigt lagerfähig auf Vorrat gehalten bzw. geliefert werden.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Binde= mittel zu schaffen, welches dank seiner Zusammensetzung und Beschaffenheit gewährleistet, daß der mit diesem Bindemittel anzufertigende Beton oder Mörtel zwangsläufig den erforder= lichen, empirisch ermittelbaren optimalen Luftporengehalt, gleich= mäßig in der Betonmasse verteilt, zur Erzielung einer ausreichenden Frostsicherheit aufweist.
  • Die Erfindung beruht mit dieser Zielsetzung auf der Erkenntnis, daß sich die Herstellung des Betons bzw. Mörtels außerordentlich vereinfacht und überdies die gleichmäßige Verteilung der Luft= poren im fertigen Produkt wesentlich zuverlässiger gewährleistet werden kann, wenn diese Luftporen in Form von hohlraumbildenden Teilchen mit dem Bindemittel gemeinsam mit den übrigen Beton-und Mörtelzuschlagstoffen und dem Anmachwasser vermengt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit im Sinne dieser Zielsetzung ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere auf Zementbasis, welches in feinverteilter Form vorzugsweise kugelförmige Hohl= teilchen mit einem Größtdurchmesser unterhalb 0,1 mm, vorzugs= weise unterhalb 0,05 mm, enthält.
  • Durch die erfindungsgemäße Struktur des Bindemittels wird nicht nur für eine der Verteilung des Bindemittels im Gemenge entsprechende , also ebenso gleichmäßig gute Verteilung der Luftporen im Beton oder Mörtel gesorgt, sondern es braucht außerdem auf eine richtige, optimale Dosierung der Luftporen= zugabe bzw. der Zugabe eines Luftporenbildners nicht mehr geachtet werden, vielmehr enthält das Bindemittel in seiner richtigen Dosierung die jeweils erforderlichen Luftporen bereits von vornherein in einer gleichfalls richtigen, optimalen, anteils= mäßigen Dosierung und kann mit den darin enthaltenen Porenträgern unbegrenzt transportiert und gelagert werden. Es ist dies insbe= sondere deshalb von großem Vorteil für die Praxis, als bekanntlich eine Überschreitung des optimalen Anteiles zu einer Verringerung der Festigkeit , eine Unterschreitung hingegen zu einer Minderung der Frostsicherheit des Betons oder Mörtels führt.
  • Es erübrigt sich dank der erfindungsgemäßen Beschaffenheit des Bindemittels, z.B. Zement, auch eine gesonderte Beschaffung und Lagerhaltung chemischer Luftporenbildner bzw. vorgefertigter luftporenbildender Hohlteilchen; das erfindungsgemäße Bindemittel selbst gewährleistet ohne weiteres Zutun, lediglich durch seine erfindungsgemäße Zusammensetzung allein schon die Frostsicherheit des damit hergestellten Betons oder Mörtels.
  • Erfindungsgemäß soll demnach das Bindemittel selbst bzw. ein mit dem Bindemittel gut verträgliches Material die erforderlichen Luftporen einschließen,und es soll - infolge eines ähnlichen spezifischen Gewichtes und einer ähnlichen inneren Reibung der Hohlteilchen - einer Entmischung des aus Hohlteilchen und Binde= mittel bestehenden Gemenges vorgebeugt werden0 Bei der Herstellung von Beton oder Mörtel mit den beschriebe= nen Porenträgern kann es allenfalls technische Schwierigkeiten bereiten, wenn extrem lange Mischzeiten angesetzt werden, weil dabei diese Porenträger zermahlen und zerrieben werden könnten.
  • Hiefür können im Rahmen der Erfindung zweckmäßigerweise zur Herstellung der Porenträger Substanzmischungen vorgesehen sein, welche einen vergleichsweise hohen Anteil wasserunlöslicher und möglichst harter Materialien besitzen, um in der Pore gewisser maßen einen Stützkörper zu bilden. Die Untersuchung frost- und tausalzunempfindlicher Betone hat gezeigt, daß das Eindringen und die Ausdehnung von Eiskristallen in der Pore auch dann möglich ist, wenn mindestens 20% Luftraum in der Pore vorhanden ist oder aber die Füllung einer solchen Pore derart elastisch oder plastisch ist, daß der Poreninhalt verformt werden kann.
  • Im Rahmen der Erfindung können die mit dem Bindemittel ver= mengten, mikroskopisch kleinen Hohlteilchen - wie schon erwähnt -entweder aus einem vom Bindemittel verschiedenen Material, z.B.
  • Kunststoff, oder aus dem Bindemittel selbst bestehen. Im erst= genannten Fall vereinfacht sich die Herstellung des erfindungs= gemäßen Bindemittels, weil die Hohlteilchen lediglich in das Bindemittel eingemischt«;erden brauchen. Im letztgenannten Fall hingegen ergibt sich der Vorteil, daß das Bindemittel keine Fremdstoffe enthält, welche die Eigenschaften der gebundenen Masse in irgend einer Weise beeinflussen könnten.
  • Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit; daß.
  • die einzelnen Hohlteilchen aus jeweils einer einen einzigen Hohlraum einschließenden, also umfanggeschlossenen Haut, Kruste oder Schale bestehen oder daß die einzelnen Hohlteilchen aus jeweils eine Vielzahl von Hohlräumen enthaltenden, z.B. stark porösen Körpern bestehen. Im erstgenannten Fall bestehen die Möglichkeiten, die Haut bzw. Schale undurchlässig oder durch= lässig zu gestalten. Im zweitgenannten Fall muß der Hohlraum= anteil der kleinen Körper selbstverständlich so groß sein, daß diese Körper noch so weit als Hohlkörper ansprechbar sind, als sie den ihnen zugedachten Zweck, die Bildung von Luftporen, zu erfüllen vermögen.
  • Die Gefahr einer Entmischung, d.h. die Gefahr einer ungleich= mäßigen Verteilung der Hohlteilchen im Betongemenge, ist bei der erfindungsgemäßen Lösung, derzufolge diese Hohlteilchen in dem meist sehr feinkörnigen, mehligen Bindemittel, wie Zement, enthalten sind, von vornherein vergleichsweise gering, weil sich dieses hydraulische, feinvermahlene Bindemittel mit den Hohlteilchen gut und innig vermengen läßt und an den Hohlteilchen haftet sowie gleiche Adhäsæ sktEb Dennoch mag es im Rahmen der Erfindung zweckdienlich sein, dafür zu sorgen, daß die spezifischen Gewichte des Bindemittels bzw. der Hohlteilchen nicht allzu untersctiiedlich sind, sondern möglichst eng beisammen im gleichen Bereich liegen.
  • Man kann nun diese Erhöhung des spezifischen Gewichtes der Hohlteilchen auf ein dem Gewicht des Bindemittels gleichkommendes Ausmaß besonders günstig dadurch erreichen, daß die Hohlteilchen mit dem Bindemittel beschichtet werden. Es erhöht sich dadurch nicht nur das spezifische Gewicht, sondern auch die Haftung der Hohlteilchen an den Bindemittelteilchen sowie die innere Reibung des Hohlteilchen-Bindemittel-Trockengemenges.
  • Die Beschichtung der Hohlteilchen kann man im einfachsten Falle durch eine Haftung des Bindemittels an der Oberfläche der Hohlteilchen erzielen; eine solche Haftung kann beispiels= weise elektrostatisch bewirkt oder zumindest unterstützt sein, sie läßt sich aber auch einfach durch eine Rauhigkeit der Hohl= teilchenoberfläche erzielen.
  • Man kann aber auch so vorgehen, daß man die auf den Hohl= teilchen gebildete Xndemittelschicht zu einer Haut bzw. Schale oder Kruste bindet, z.B. hydraulisch oder keramisch bindet, verklebt, verschmilzt oder verkrustet. Unter Umständen mag es ausreichen, die Hohlteilchen vor ihrer Vermengung mit dem Bindemittel zu befeuchten, beispielsweise zu besprühen oder zu bedampfen, wodurch sich dann um jedes Hohlteilchen eine feste, aus dem hydraulischen, abgebundenen Bindemittel bestehende Haut bzw. Schale bildet.
  • Mit solchen Methoden lassen sich auch Hohlteilchen schaffen , die ausschließlich oder weitgehend aus dem Bindemittel selbst bestehen, indem nämlich temporär als Träger einer Bindemittel= schicht dienende , z.B. hohle oder auch voLle Teilchen nach Bindung dieser Schicht zu einer porösen , durchlässigen Schale entfernt , z.B. gelöst oder vergast, werden. Solche Hohlteilchen bestehen dann also zunächst bloß aus einem Trägerkörper , der voll oder hohl sein kann und mit dem Bindemittel beschichtet wird. Sobald dieses Bindemittel zu einer Schale, Haut oder Kruste gebunden ist und einen Hohlkörper bildet, kann dann der darin befindliche Trägerkörper zumindest teiLweise verflüchtigt , z.B. verdampft , gelöst oder ausgewaschen , werden und es bleibt der ganz oder weitgehend aus dem Bindemittel bestehende Hohl= körper zurück.
  • Man kann im Rahmen der Erfindung dafür sorgen , daß das die Beschichtung der Hohlkörper bildende Bindemittel zunächst nur anteilsweise abbindet, gerade nur so viel , um eine Haut bzw. Kruste zu bilden , um dann den Restanteil erst im Zuge der Verwendung des solche Hohlkörper enthaltenden Bindemittels abbinden zu lassen, wodurch sich solche Hohlkörper naturgemäß besonders fest und innig in das mit dem Bindemittel gefertigte Baumaterial einfügen.
  • Es empfiehlt sich weiters, für die Beschichtung der Hohlkörper ein besonders rasch abbindendes Bindemittel z.B. sogenannten Schnellzement, zu verwenden, um die Phase, innerhalb derer sich die auf den Hohlkörpern bildende B#indemittelbeschichtung ver= festigt, möglichst kurz zu halten.
  • Ferner kann man dem die Beschichtung bildenden Bindemittel, z.B. Zement , ein die Klebrigkeit erhöhendes Mittel, wie es an sich bei der Verarbeitung von Spritzbeton bekannt ist, hinzufügen, z.B. ein Natriumaluminat, Natriumflorid, Soda od.dgl.
  • Sofern der Trägerkörper, wie oben dargelegt, nach Festigung der Bindemittelbeschichtung verflüchtigt werden soll, darf das Material dieses Trägerkörpers ~ wènn es beispielsweise im Anmachwasser des Betons oder Mörtels gelöst wird und im herzustellenden Baumaterial verbleibt - selbstverständlich keine ungünstigen Eigenschaften dieses Materiales zur Folge haben, es soll also zumindest inert sein; darüber hinaus ist aber im Rahmen der Erfindung anzustreben, daß dieses Material zur Verbesserung der Eigenschaften des fertigen Betons bzw. Mörtels beiträgt. So besteht beispielsweise die vorteilhafte Möglichkeit, die als Schichtträger wirkenden Teilchen aus einem nach der Lösung dieser Trägerteilchen im Anmachwasser wirksam werdenden Beton- oder Mörtelzusatzmittel, z.B. einem hydrophobierenden, plastifizierenden oder dichtenden Zusatzmittel, einem Abbindebe schleuniger oder Abbindeverzögerer, auszubilden.
  • Die Herstellung der Hohlteilchen stößt'im Rahmen der Erfindung und unter Zuhilfenahme des Standes der Technik auf keine nennenswerten Schwierigkeiten: Man kann diese Hohlteilchen im einfachsten Fall, beispiels= weise aus Kunststoff, vorfertigen und dem Bindemittel hinzufügen und durch Vermengen einverleiben, wobei eine innige Vermengung mit dem Bindemittel zunächst ausreichen mag, um die Hohlteilchen im Trockengemenge gleichmaßig verteilt festzuhalten.
  • Es besteht darüber hinaus die vorteilhafte Möglichkeit, für eine Beschichtung dieser Hohlteilchen mit dem Bindemittel zu sorgen, sei es durch eine elektrostatisch bewirkte oder unterstützte Haftung oder dadurch, daß die Beschichtung während oder nach ihrer Aufbringung zu einer Schale bzw. Haut oder Kruste verfestigt wird.
  • Ein großer Vorteil dieser erfindungsgemäßen LehrebbUestEt 'Zrin, daß nunmehr die Porenträger unmittelbar aus dem Bindemittel erzeugt werden und bestehen, wobei die wasserlösliche Substanz dieser Poren träger zwar einen kleinen Teil des Bindemittels verbraucht, jedoch die Herstellung der Porenträger erheblich verbilligt wird.
  • Beispielsweise Icann die aus dem Bindemittel selbst bestehende Schicht durch Befeuchten hydraulisch gebunden werden, man kann aber die Bindung auch durch Hinzufügen eines-klebers, eines fremden Bindemittels od.dgl. herbeiführen. Schließlich besteht grundsätzlich auch noch die Möglichkeit, die Bindung thermisch zu bewirken, beispielsweise durch Erwärmung ein eingemischtes Bindemittel zu aktivieren oder die Hohlteilchen, wenn sie aus thermoplastischem Material bestehen, durch Anschmelzen mit der an ihnen haftenden Beschichtung zu vereinigen.
  • Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die schon oben erw:ahnten, ausschließlich aus Bindemittel bestehenden Hohl= teilchen herzustellen, indem mit-ßindemittel beschichtete hohle oder volle Teilchen, z.B. Wassertröpfchen, Eiskörnchen, Thermos plaste, Styroporkörnchen od.dgl., nach Bindung einer Bindemittel= beschichtung durch ein Verdunsten, Verdampfen, Auflösen, Vergasen, Verbrennen od.dgl. aus der vom Bindemittel gebildeten, durch3 lässigen Schale bzw. Haut oder Kruste zumindest teilweise entfernt bzw. verflüchtigt werden, worauf dann die leere Beschichtung für sich allein einen nur oder überwiegend aus dem Bindemittel bestehenden hohlen oder porösen Körper bildet.
  • Beispielsweise kennen nach dieser Lehre Wassertröpfchen oder Eiskörnchen mikroskopisch kleinen Durchmessers in einen aus Blndemittelstaub; vorzugsweise Zementstaub, gebildeten Nebel eingesprüht werden, sçobei-sich dann um solche Tröpfchen oder Körnchen eine Haut aus ganz oder teislwelse abgebundenem Zement bildet, die - nach Verdunsten des darin enthaltenen Wassers -einen Hohlraum einschließt.
  • Weiteres besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, flüssige oder feste, jedenfalls aber wasserlösliche Substanzen in der erforderlichen Partikelgroße dem hydraulischen Binde= mittel hinzuzufügen und diese Partial damit zu beschichten.
  • In Anbetracht dessen, daß sich diese Partikel bzw. deren wasserlösliche Anteile langsamer im SwLnachwasser lösen als der mit dem Bindemittel herzustellende Betonkörper zur Gelierung oder Aushärtung benötig8, hinterbleibt im fertigen Beton anstelle eines jeden Partikals ein in sich geschlossener Hohlraum, welcher als Pore definierbar ist. Man kann aber auch eine wasserlösliche Substanz mit einer wasserunlöslichen zum Zweck der Herstellung solcher porenbildender Partikel vermengen, damit der wasserunlösliche Anteil in der sich nach Auflösung des wasserlöslichen Anteiles bildenden Pore verbleibt und dort eine Stützfunktion ausübt.
  • Wesentlich ist in allen oben erläuterten Varianten, daß luftporenbildende Partikel eine fest oder nur schwachhaftende Bindemittelhaut erhalten, die - nach Aufnahme von Wasser -eine hohlraumumschließende Kruste bildet. Das Einbringen dieser vorgefertigten luftporenbildenden Partikel in das Bindemittel kann schon längere Zeit vor der Mischung, aber auch erst knapp vor Verwendung des Bindemittels erfolgen. Die tasse der Partikel kann auf beliebige Weise Weise zum Verschwinden gebracht oder verringert werden, also z.B. auf chemische oder physikalische Art, durch chemische Reaktion oder durch Verdampfen, Lösen usw.
  • Der Zeitpunkt der Krustenbildung, z.B. einer Kruste aus Zement staub, ist im Rahmen der Erfindung frei bestimmbar, spätestens muß diese Krustenbildung im abbindenden Beton erfolgen, um sodann im fertigen Beton den gewunschten Porenhohlrautn einzu= schließen.
  • Es können ferner die mit dem Bindemittel ze beschichtenden Teilchen aus einer BnuLsion, Dispersion oder Lösung mit einem bei niedriger Temperatur verdampfenden oder chemisch reagierenden Anteil, der auch Wasser sein kann, und einem festen oder sich verfestigenden Anteil, z.B. aus einer Paraffin-nnulsion , bestehen, die dann im fLussigen Zustand in Form von feinen Tröpfchen mit Bindemittel beschichtet wird, worauf der verdampfbare oder wäßrige Anteil verdampft bzw. chemisch gebunden wird und der unverdampfte Rest, z.B. als poröser oder hohler sphärischer Körper, einen Träger für die Bindemittelschicht verkörpert.
  • Es sind dies lediglich einige wenige Beispiele für die technologischen Möglichkeiten der Herstellung mikroskopisch kleiner Hohiteilchen, wie sie für ein erfindungsgemäß zusammen= gesetztes Bindemittel erforderlich sind. Diese Beispiele sollen aufzeigen, daß hinsichtlich dieser Herstellung keine nennen werten Schwierigkeiten für eine praktische Verwirklichung des Erfindungsgedankens auftreten können.
  • Nachstehend seien einige Ausführungsbeispiele des erfindungs= gemäßen Verfahrens erläutert.
  • Beispiel 1: Gelatine wurde fein gemahlen, und das Mahlprodukt wurde so ausgesiebts daß die einzelnen Partikel einen Durchmesser von 0,05 bis 0,1 mm darstellten. Gelatine wurde gewählt , weil es eine Substanz ist, welche sich wohl in Wasser löst, und weil der Lösungsprozeß , bedingt durch einen erforderlichen Quell= vorgang , ziemlich lange dauert , d.h. jedenfalls länger dauert als eine herkowmliche Betonmischung zum Gelieren und Abbinden benötigt. Einer Mischung, bestehend aus Portland-Zement und einem Zuschlagstoff mit einer Körnung von 0 - 8 mm Korngröße , in der Sieblinie der DIN-Norm entsprechend und dem zugehörigen Wasseranteil unter Berücksichtigung des üblichen l-Faktors wurden 2 Gew-% des Gelatine-Mahiproduktes bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Portland-Zementes hinzugefügt und vermischt. Nach erfolgter Aushärtung des erzeugten Betons konnte an angeschliffenen Teilen des Formlinges dessen Poren= struktur mit dem Mikroskop festgestellt werden. Eindeutig hatte sich jeder Gelatine-Partikel im Anmachwasser des Betons aufgeht löst und einen Hohlraum bzw. eine Pore hinterlassen.
  • Beispiel 2: Aus 50 Gew-% Wasser und 50 Gew-% Paraffin wurde eine Emulsion hergestellt , die so beschaffen war , daß die einzelnen Paraffintröpfchen einen Durchmesser von nur ein bis drei Mikron aufwiesen. Anschließend wurde die erhitzte Emulsion versprüht und zwar derart, daß während des Versprühens der Sprühnebel abkühlen konnte , so daß kleine Tröpfchen der erstarrten Emulsion anfielen, deren Durchmesser etwa 0,03 mm betrug.
  • Diese erstarrten Tröpfchen wurden wie im Beispiel 1 zu einem Betonformling verarbeitet,und und nach dessen Aushärtung konnten im Beton Hohlräume von durchschnittlich 0,-05 mm nachgewiesen werden, welche partiell kristallines Paraffin enthielten.
  • Beispiel 3: Eine Paraffin-Wasser-Emulsion wie im Beispiel 2 wurde unmittel= bar in Zement versprüht. Die Sprüheinrichtung verfügte über Organe zur Regelung des Druckes , der Fördermenge und der Düsen= größe , so daß Tröpfchen vorbestimmter Größe erzeugt werden konnten.
  • Im Beispielsfall hatten die Tröpfchen eine. mittlere Größe von 0,07 mm. Der besprühte Zement wurde mittels eines Förderbandes in einer dünnen Schicht gefördert.
  • Innerhalb kurzer Zeit legten sich an der Oberfläche der Tröpfchen erwartungsgemäß Feinteilchen des Zementes an und bildeten nach dem Abbinden einen vergleichsweise festen Mantel, wobei sie zu einem Hohlkörper erstarrten, der als Porenträger im Sinne der Erfindung anzusehen ist.
  • Im Rahmen der Erfindung stehen noch mannigfache Möglichkeiten für eine Verbesserung der Effizienz der erfindungsgemäßen, ziel= strebigen Verfahrensmaßnahmen offen.
  • So kann beispielsweise jenen Partikeln , welche die Bildung der Luftporen bewirken, indem sie gelöst , verdampft oder vergast werden, ein Anteil eines Luftporenbildners hinzugefügt werden? welcher bei der Bewegung des noch nicht ausgehärteten Betons , d.h. beim Mischen und Verarbeiten, zu;einer Vergrößerung der sich bildenden Luftpore führt. Auf diese Weise kann an dem für die Herstellung der Partikel verwendeten Material gespart werden.
  • Wie schon oben erwähnt , können die porenbildenden, als Träger einer Bindemittelkruste dienenden Partikel vorteilhafter= weise aus Materialien bestehen, deren Vorhandensein der Qualität des Endproduktes, also des erhärteten Betons oder Mörtels, dienlich ist. Beispielsweise kann ein auf diese Art erfolgender Zusatz chemischer Produkte bei der Herstellung von Beton oder Mörtel auf dessen Abbindezeit, Festigkeit oder Dichte Einfluß nehmen oder dessen Verarbeitbarkeit als Plastifizierer begünstigen.
  • Solcherart kann allein durch Wahl des Bindemittels ein Poren= beton bestimmter Eigenschaften zielführend bestimmt und hergestellt werden , ohne daß es hiezu der Einhaltung einer komplizierten Rezeptur bei der Anfertigung des Trockengemenges bedarf. Gleich= wohl läßt sich aber erfindungsgemäßes Bindemittel mit gewöhnlichem Bindemittel beliebig mischen und in bestimmten Anteilen hinzufügen.

Claims (22)

  1. Patentansprüche: 1. Hydraulisches Bindemittel, insbesondere auf Zementbasis, dadurch gekennzeichnet, daß es in feinverteilter Form Hohle teilchen, vorzugsweise kugelförmige Hohlteilchen, mit einem Größtdurchmesser unterhalb 0,1 mm, vorzugsweise unterhalb 0,05 mm, enthält.
  2. 2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Bindemittel verengten Hohlteilchen aus einem von diesem Bindemittel verschiedenen Material, z.B. aus Kunststoff, bestehen.
  3. 3. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Bindemittel vermengten Hohlteilchen aus dem Bindemittel selbst gebildet sind.
  4. 4. Bindemittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn= zeichnet, daß die einzelnen Hohlteilchen aus jeweils einer einen einzigen Hohlraum einschließenden Schale, Haut oder Kruste bestehen.
  5. 5. Bindemittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hohlteilchen aus jeweils eine Vielzahl von Hohlräumen einschließenden, z.B. porösen, Körpern bestehen.
  6. 6. Bindemittel nach den Ansprüchen 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlteilchen mit dem Bindemittel beschichtet sind.
  7. 7. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf den Hohlteilchen, z.B. elektrostatisch, haftet.
  8. 8. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Hohlteilchen gebildete Bindemittelschicht gebunden, z.B. hydraulisch oder keramisch gebunden, verklebt, verschmolzen oder verkrustet ist.
  9. 9. Bindemittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Beschichtung bildende Bindemittel zunächst nur anteils weise abgebunden ist, um den Restanteil erst im Zuge der Verwendung des Bindemittels abbinden zu lassen.
  10. 10. Bindemittel nach Anspruch 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Beschichtung bildende Bindemittel aus einem rasch abbindenden Zement (Schnellzement) besteht.
  11. 11. Bindemittel nach einem der Ansprüche 6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Beschichtung bildenden Bindemittel, z.B. Zement, ein die Klebrigkeit erhöhender Zusatz, z.B. ein Natriumaluminat, ein Natriumflorid oder Soda, hinzugefügt ist.
  12. 12. Bindemittel nach den Ansprüchen 1, 2 oder 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst als Träger einer Bindemittel= schicht dienende Teilchen nach Bindung dieser Schicht zu einer porösen Schale, Haut oder Kruste entfernbar, z.B. lösbar oder vergasbar, sind.'
  13. 13. Bindemittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schichtträger dienenden Teilchen aus einem nach seiner Lösung im Anmachwasser wirksam werdenden Beton- oder Mörtelzusatzmittel, z.B. einem hydrophobierenden, plastifizierenden; dichtenden Mittel, einem Abbindebeschleuniger oder -verzögerer, bestehen.
  14. 14. Verfahren zur Herstellung von Hohlteilchen für ein hydraulisches Bindemittel nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte hohle oder Hohlräume enthaltende Teilchen, vorzugsweise Kügelchen, mit Bindemittel beschichtet werden.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung während oder nach ihrer Aufbringung auf die Teilchen zu einer Schale bzw. Haut oder Kruste,- gebunden (verfestigt) wird.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Bindemittel selbst bestehende Beschichtung durch Befeuchten hydraulisch, zumindest teilweise, gebunden wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Hinzufügen eines Klebers od.dgl.
    gebunden wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung thermisch, z.B. durch Anschmelzen thermo= plastischer Hohlteilchen, gebunden wird.
  19. i9. Verfahren zur Herstellung von Htlchen für ein hydraulisches Bindemittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst mit Bindemittel beschichtete Teilchen, z.B. Flüssigkeitströpfchen, Eiskörnchen, Thermoplaste, Styroporkörnchen od.dgl., nach Bindung der Bindemittelschicht durch Verdunsten, Verdampfen, Auflösen, Vergasen, Verbrennen od.dgl. aus der vam Bindemittel gebildeten porösen Schale bzw. Haut oder Kruste zumindest tPt DS ¢D entfernt (verflüchtigt) werden, worauf dann die Blndemittelschicht des Einzelteilchens jeweils einen oder mehrere Hohlräume einschließt.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bindemittel zu beschichtenden Teilchen aus einer EmuLsion, Dispersion oder Lösung mit einem bei niedriger Temperatur verdampfbaren Anteil und einem festen oder sich verfestigenden Anteil, z.B. aus einer Paraffin-Emulsion, bestehen, die im flüssigen Zustand in Form von Tröpfchen mit Bindemittel beschichtet wird, worauf sodann der wäßrige Anteil verdampft oder chemisch gebunden und der Restanteil, z.B. als poröser oder hohler Körper, einen Träger für die Bindemittelschicht verkörpert.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Beschichtung von Flüssigkeitströpfchen, Eiskörnchen od.dgl. verflüchtigbaren Trägerteilchen durch Einsprühen derselben in einen aus staubförmigem Bindemittel gebildeten Nebel, z.B. einen Zementmehlnebel, erfolgt.
  22. 22. Verfahren zur Verwendung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß es als vorbestimmter Anteil einer Gesamtbindemittelmange mit anderen Bindemitteln vermengt bzw. als Konzentrat solchen anderen Bindemitteln hinzugefügt wird.
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