DE3414229A1

DE3414229A1 - Verwendung einer waessrigen epoxidharzemulsion zur herstellung von schaumbeton

Info

Publication number: DE3414229A1
Application number: DE19843414229
Authority: DE
Inventors: Egon 6239 Eppstein Breuer; Hermann 6457 Maintal Volland
Original assignee: ADLATUS GLAS und GEBAEUDEREINI
Current assignee: ADLATUS GLAS und GEBAEUDEREINI
Priority date: 1984-04-14
Filing date: 1984-04-14
Publication date: 1985-10-24

Description

Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion zur Herstellung von Schaumbeton Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion zur Herstellung von Schaumbeton Die Erfindung betrifft eine neue Verwendung wässriger Epoxidharzemulsionen, bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz, einem Härtungsmittel und ggf. einem Reaktionsverdünner und weiteren üblichen Hilfsmitteln.
Es ist bekannt, wässrige Epoxidharzemulsionen als Korrosionsschutzprimer für Stahlbauteile zu verwenden (vgl. DE-PS 27 26 269) oder damit Bindemittelgemische für Reparaturmassen zur Sanierung von schadhaften Stahlbetonteilen ohne Korrosionsschutzprimer herzustellen (siehe DE-PS 28 40 874). Aus dieser Anwendung ist es bekannt daß bei Zusatz von Epoxidharz zu Beton dessen Druckfestigkeit nicht verbessert, eher sogar leicht geschwächt wird.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Druckfestigkeit von Schaumbeton zu verbessern. Bei der Suche nach Lösungen dieser Aufgabe wurde nun überraschend gefunden, daß durch Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion, bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz, einem Härtungsmittel und ggf. einem Reaktionsverdünner und weiteren üblichen Hilfsmitteln, zur Herstellung von Schaumbeton dessen Druckfestigkeit von bisher N/mm2 maximal etwa 7,5 N/mm (vgl e DIN 4164) auf wenigstens etwa 2 24 N/mm2, also praktisch auf den dreifachen Wert gesteigert werden kann.
Als besonders geeignet hat sich dabei die Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion, bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz auf der Basis Bisphenol A und/oder Bisphenol F, einem Reaktionsverdünner auf der Basis eines Di- oder Triglycidyläthers mit einem Gewichtsverhältnis von Epoxidharz zur Reaktionsverdünner von 75-95 zu 25-5, einem Härtungsmittel auf der Basis eines Aminadduktes aus einem Polyamins das mindestens zwei primäre oder eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe enthält, und einer Epoxidverbindung sowie üblichen Füllstoffen und ggf. Hilfsmitteln erwiesen. Vor allem erscheint ein Epoxidharzsystem, gemäß der DE-OS 32 31 730 geeignet. Eine derartige Epoxidharzemulsion ist z.B. unter der Bezeichnung Chemo Resin VP-104 von der Firma Krämer-Chemie GmbH, Saarbrücken, erhältlich.
Die neue Verwendung wässriger Epoxidharzemulsionen zur Vervielfachung der Druckfestigkeit von Schaumbeton bedingt offensichtlich keine technisch schwierigen Verfahrensschritte Schaumbeton wird bisher in der Weise hergestellt, daß man dem flüssigen Beton ein aufgeschäumtes schaumbildendes Mittel beimischt. Dabei handelt es sich um Alkoholsulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, äthoxylierte Alkylphenole oder nichtionogene Schaumbildner. Solche schaumbildenden Mittel fur Schaumbeton sind von verschiedenen Herstellern erhältlich, u.a. z.B.
unter der Markenbezeichnung ADIMENT 2. Zur Schaumbildung bedient man sich einer sogenannten Schaumkanone. Der Schaum kann aber auch durch Quirlen erzeugt werden. An diesen bekannten Verfahren der Schaumbildung und Herstellung von Schaumbeton kann bei der praktischen Realisierung der Erfindung grundsätzlich festgehalten werden. Vorschlagsgemäß wird jedoch der Mischung von Zement und Wasser zusätzlich eine wässrige Epoxidharzemulsion,und zwar vorzugsweise die oben detailliert genannten, beigemischt, bevor der Schaum zugegeben wird. Dabei empfiehlt es sich, für je 100 kg Zement etwa 3 bis 15 kg, vorzugsweise etwa 10 kg der Epoxidharzemulsion zu verwenden.
Zur Stabilisierung des Schaums während und nach seiner Beimischung zur Mischung aus Zement, Wasser und Epoxidharzemulsion kann es sich empfehlen, ein staubförmiges, anorganisches Material beizugeben. Gute Erfahrungen wurden z.B. mit Schleifstaub (A1203), aber auch mit Korundpulver gemacht. Verwendet werden könnten ggf. z.B. auch Perlitestaub oder Flugasche. Auch Mittel zum Tixotropieren, z.B. hochdisperse Kieselsäure (Erosil), könnten zur besseren Aufrechterhaltung des Schaums eingesetzt werden.
Vorzugsweise werden aus dem neuen, harten Schaumbeton Bauplatten hergestellt, die z.B. als Wandplatten oder Fassadenplatten, ggf. aber auch mit Armierung als Deckenplatten Verwendung finden können. Infolge des in der Struktur des Schaumbetons enthaltenen Epoxidharzes eignet sich das neue Material auch gut für Sandwichplatten und Platten mit einer besonderen Oberflächenschicht, z.B. auch einem Überzug aus einem geeigneten Kunststoff. Derartige mit dem Schaumbeton zu verbindende Schichten oder Überzüge können schon beim Formen der Platten in die Form eingelegt oder auf die inneren Formwände aufgetragen werden, um sich dann beim Erhärten des Schaumbetons fest mit diesem zu verbinden.
Für die Versuche wurde Portlandzement PZ 35 verwendet. Je nach Anwendungsfall des Schaumbetons könnten auch andere Arten von Zement, z.B. Hochofenzement oder Eisenportlandzement verwendet werden. In der praktisch durchgeführten Versuchsanordnung wurde, bezogen auf 100 kg Zement, zunächst in einem ersten Behälter die Härter-Komponente der oben genannten wässrigen Epoxidharzemulsion VP-104 mit 17,5 kg Wasser gemischt, wobei das Wasser unter ständigem Rühren mit einem Quirlgerät zu der Härter-Komponente hinzugegeben wurde Anschließend wurden in einem zweiten Behälter 100 kg Zement, ca. 14 kg Perlitemehl sowie ca. 10 kg Aluminiumoxid Al 203 mit 17,5 kg Wasser verrührt. Danach wurde auch der erste Behälter noch einmal gerührt und dabei 5 kg der flüssigen Epoxidharzkomponente der genannten Epoxidharzemulsion unter ständigem Rühren beigegeben. Dann wurde der Inhalt des ersten Behälters mit in den zweiten Behälter gegossen und verrührt.
Im nächsten Schritt wird in einem weiteren Behälter aus Wasser und ADIMENT 2 hergestellter Schaum etwa im Volumenverhältnis 1:1 auf die Mischung aus Zement, Wasser und Epoxidharzemulsion gegossen und untergemischt. Dabei verringert sich das Gesamtvolumen der Mischung einschließlich des Schaums, weil Schaumbläschen teilweise zerplatzen. Weitere Versuche haben ergeben, daß dem Verlust an Schaum während der Vermischung mit dem flüssigen Beton und der Epoxidharzemulsion durch Zugabe staub-oder mehlförmiger Zuschlagsstoffe, wie z.B. Al 203 oder hochdisperser Kieselsäure, z.B. Erosil, vorgebeugt werden kann.
Der Schaumbeton erhärtet in der gewohnten Zeit und kann nach etwa 8 bis 10 Stunden aus dem Behälter bzw. einer Form genommen werden. Die hergestellten Prüfkörper hatten nach 28 Tagen eine Dichte von etwa 0,8 und eine Druckfestigkeit von 24 N/mm2 Außerdem war die Abriebfestigkeit merklich besser als bei Schaumbeton, der ohne Beimischung von Epoxidharz hergestellt worden war.
Als Endergebnis ist festzuhalten, daß das neue Baumaterial im Vergleich zu normalem Schaumbeton in erster Linie den Vorteil höherer Druckfestigkeit, Abriebfestigkeit und Elastizität hat, während im Vergleich zu geschäumten Kunststoffen vor allem die fehlende Brandgefahr hervorzuheben ist.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Erfindungsgedanke auch dann Anwendung finden kann, wenn der Schaumbeton mit einem schaumbildenden Mittel erzeugt wird, welches erst nachdem es mit der Mischung aus Zement, Wasser und Epoxidharzemulsion vermischt worden ist, aufschäumt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion, bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz, einem Härtungsmittel und ggf. einem Reaktionsverdünner und weiteren üblichen Hilfsmitteln, zur Herstellung von Schaumbeton.
2. Verwendung einer wässrigen Epoxidharzemulsion, bestehend aus einem flüssigen Epoxidharz auf der Basis Bisphenol A und/ oder Bisphenol F, einem Reaktionsverdünner auf der Basis eines Di- oder Triglycidyläthers mit einem Gewichtsverhältnis von Epoxidharz zu Reaktivverdünner von 75 bis 95 zu 25 bis 5, einem Härtungsmittel auf der Basis eines Aminadduktes aus einem Polyamin, das mindestens zwei primäre und eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe enthält, und einer Epoxidverbindung sowie ggf. Füllstoffen und Hilfsmitteln zur Herstellung von Schaumbeton.
3. Verfahren zur Herstellung von Schaumbeton, wobei einer Mischung von Zement, Wasser und ggf. Füllstoffen und Zusätzen ein schaumbildendes Mittel beigemischt wird, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zusätzlich eine wässrige Epoxidharzemulsion beigemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die wässrige Epoxidharzemulsion aus einem flüssigen Epoxidharz auf der Basis Bisphenol A und/ oder Bisphenol einem Reaktivverdünner auf der Basis eines Di- oder Triglycidyläthers mit einem Gewichtsverhältnis von Epoxidharz zu Reaktivverdünner von 75 bis 95 zu 25 bis 5 einem Härtungsmittel auf der Basis eines Aminadduktes aus einem Polyamin, das mindestens zwei primäre und eine primäre und eine sekundäre Aminogruppe enthält, und einer Epoxidverbindung sowie ggf Füllstoffen und Hilfsmitteln besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zunächst die wässrige Epoxidharzemulsion mit Zement, Wasser und ggf. Füllstoffen und Zusätzen gemischt und anschließend diese Mischung in an sich bekannter Weise mit Schaum gemischt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gewichtsverhältnis von Zement zu Epoxidharzemulsion 100 zu 3 bis 15, vorzugsweise etwa 100 zu 10 beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i zu c h n e t , daß die Zusätze ein pulverförmiges anorganisches Material enthalten, wobei das Gewichtsverhältnis von Zement zu pulverförmigem Material 100 zu 3 bis 30 beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das pulverförmige Material Aluminiumoxid enthält
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mit dem Schaum zusammengebrachte flüssige Betonmischung hochdisperse Kieselsäure enthält
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaumbeton in einer Form erzeugt wird, die wenigstens auf einer Fläche mit einer sich bei der Erhärtung des Betons mit diesem verbindenden Schicht belegt ist.
11. Bauplatte aus Schaumbeton, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie im geschäumten Material Epoxidharz enthält