DE3420462A1

DE3420462A1 - Anorganisches, hydraulisches bindemittel auf der basis von calciumaluminat-zement und einem calciumsulfat-traeger, werk-trockenmoertel aus diesem bindemittel sowie verwendung des trockenmoertels

Info

Publication number: DE3420462A1
Application number: DE19843420462
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Mineraloge 4600 Dortmund Hauck
Original assignee: LUEBECKER PERLIT POTENBERG; PERLITE GmbH; Deutsche Perlite GmbH
Current assignee: LUEBECKER PERLIT POTENBERG; PERLITE GmbH; Deutsche Perlite GmbH
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3420462C2

Description

Beschreibung Anorganisches, hydraulisches Bindemittel auf der Basis von Calciumaluminat-Zement und einem Calciumsulfat-Träger, Werk-Trockenmörtel aus diesem Bindemittel sowie Verwendung des Trockenmörtels Die Erfindung betrifft ein anorganisches, hydraulisches Bindemittel auf der Basis von Calciumaluminat-Zement und einem Calciumsulfat-Träger, Werk-Trockenmörtel aus diesem Bindemittel sowie die Verwendung des Trockenmörtels.
Verschiedene Einsatzgebiete anorganischer hydraulischer Bindemittel erfordern eine schnelle, aber vollständige Hydratation, damit eine Weiterverarbeitung oder Weiterbearbeitung vorzugsweise verzögerungsfrei möglich ist. Hierzu gehört die Verwendung der Bindemittel in Beton- bzw. Estrichmischungen.
Konventionelle Estriche gemäß DIN 18353, die unter Einsatz von Portlandzement hergestellt werden, erfordern eine lange Hydratations- und Austrocknungszeit.
Dies verhindert den züc3igen Baufortschritt und ist deshalb häufig nicht akzeptabel.
Aus diesem Grunde sind verschiedene Estrichmischungen auf der Basis Calciumaluminat haltiger Zemente in Kombination mit Calciumsulfat-Trägern vorgeschlagen worden, die durch Bildung von Calciumaluminatsulfathydraten eine schnelle Hydratation ermöglichen, so daß die hergestellten Bodenbeläge in sehr viel kürzerer Zeit begehbar und für anschließende Baumaßnahmen bereit sind.
In der DE-OS 25 34 564 ist eine Zeinent-Estrichmischung vorgeschlagen worden, die aus 50 bis 70 Gewichtsteilen Tonerdeschmelzzement, 15 bis 30 Gewichtsteilen Gips, 5 bis 20 Gewichtsteilen Portlandzement, o,2 bis 7 Gewichtsteilen Polyvinylacetat-Dispersionspulver und Sand als Zuschlagstoff besteht. Diese Estrichmischung soll nach Anmachen mit Wasser innerhalb weniger Stunden so weit hydratisiert und erhärtet sein, um begangen werden zu können.
Die mittels der bekannten Zement-Estrichmischung hergestellten Estriche weisen den Nachteil auf, daß sie aufgrund ihrer hohen Rohdichte eine hohe statische Belastung bedingen und zahlreiche Nebenarbeiten erfordern, um den heutigen Qualitätserfordernissen an Wärmedämmung und Dichtigkeit zu genügen.
Eine Trockenmörtel-Fertigmisclaun(J auf der Basis von hydraulischem Bindemittel und Sand im Gewichtsverhältnis von o,4 : 1 bis 1 : o,6 ist in der DE-OS 30 28 559 vorgeschlagen worden. Die Trockenmörtel-Fertigmischung ist gekennzeichnet durch sechs zwingend vorgeschriebene Zusatzmittel in bestimmten Gewichtsanteilen. Abgesehen davon, daß die Herstellung eines derartigen Werk-Trockenmörtels wegen der Beimischung zahlreicher Zusatzmittel sehr aufwendig ist, beseitigen auch die damit hergestellten Estriche die Nachteile der Estriche aus der Mischung gemäß der DE-OS 2r3 34 564 einer schlechten Wärmedämmung und einer hohen llohtlichte nicht.
Vielmehr müssen aufwendi<e Minnallnlon vor(lesc?llc?n werden, insbesondere die Wärmedämmun( bei einem Einsatz im Aussenbereich sicherzustellen. Vor oder nach dem Verlegen der bekannten Estrichmischungen muß eine Wärmedämmung beispielsweise auf ein Flachdach aufgebracht werden, beispielsweise mittels Wärmedämmplatten aus Schaumkunststoffen. Dieses Verfahren ist aufwendig und die zahlreichen Fugen und Nahtstellen bedingen eine nicht immer geschlossene Isolierung.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, ein anorganisches hydraulisches Bindemittel und einen darauf aufgebauten Werk-Trockenmörtel zur Verfügung zu stellen, mit dem Abdeckschichten herstellbar sind, die einerseits ein schnelles und vollständiges Abbindeverhalten aufweisen, so daß schon wenige Stunden nach der Verarbeitung weitere Baumaßnahmen eingeleitet werden können, und andererseits warnle- und schalldämmende E enschaften besitzen, so daß auf getrennte Maßnahmen weitestgehend verzichtet wenn kann. Darüberhinaus sollen die Abdeckschichten leicht, fuqenios, nicht brennbar und leicht verarbeitbar sein.
Die Erfindung sieht dazu ein anorganisches hydraulisches Bindemittel auf der Basis von Calciumaluminat-Zement und einem Calciumsulfat-Träger vor, bestehend aus 40 bis 85 Gewichtsteilen Calciumaluminat-Zement, 15 bis 50 Gewichtsteilen Calciumsulfat, o bis 3o Gew;ichtsteiicn Füllstoff, sowie einem Gehalt eines oder mehrerer, die Hydratphasenbildung derart beeinflussenden Zusatzmittels, daß der bei gesonderter Zugabe von mindestens 100 Volumenprozent (bezogen auf das Bindemittelvolumen) eines leichten Träger 3 korns mit einer Schüttdichte kleiner 400 kg/m für eine Verarbeitung notwendige Anmachwasserbedarf spontan und nahezu vollständig kristallchemisch gebunden wird.
Vorzugsweise wird ein Material mit einer Schüttdichte von weniger als 300 kg/m3 gewählt.
Vorzugsweise ist das Zusatzmittel ein die Kristallstruktur der Hydratphasen beeinflussendes Mittel und wird aus der Gruppe der dispergierend und/oder plastifizierend und/oder verf lüssigend wirkenden Mittel ausgewählt.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein Zusatzmittel erwiesen, das aus der Kombination eines dispergierend und/oder plastifizierend wirkenden Mittels mit einem verflüssigend wirkenden Mittel besteht.
Zu ersterer Gruppe zählen beispielsweise Kondensationsprodukte von Formaldehyd, während Ligninderivate und/oder Tenside Vertreter der zweiten Gruppe sind.
überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Beimischung derartiger Zusatzmittel einerseits die Verarbeitbarkeit der mit Wasser angemachten Bindemittel günstig beeinflußt, und andererseits aber auch trotz Aufnahme eines Teils des Anmachwassers durch die genannten leichten Trägerkörner eine spontane und weitestgehend kristallchemische Bindung des Anmachwassers in den gebildeten Hydratphasen ermöglicht.
Dieser Effekt wird auf ein synergistisches Zusammenwirken der genannten Zusatzmittel zurückgeführt, indem gegenüber konventionellen Calciumaluminat haltigen Bindemitteln die Bildung der Hydratphasen im Sinne von Kristallstrukturveränderungen beeinflußt wird. Dies ermöglicht eine vollständige Aufnahmc des Anmachwassers, selbst wenn die genannten Leichtzuschlagstoffe beigemischt werden.
Das erfindungsgemäße Bindemittel kann in Mischung mit den Leichtzuschlagstoffen mit einer Schüttdichte kleiner 400 kg/m3 als Werk-Trockenmörtel zur Verfügung gestellt werden.
Um den gestellten Anforderungen zu genügen, haben sich insbesondere expandierter Perlit, Schaumglas, Bims, Blähton, Leichtbeton, Vermiculit und/oder Polystyrol als geeignet erwiesen. Derartige Leichtbaustoffe ermöglichen nicht nur die Herstellung von Estrichen mit einer sehr viel geringeren Rohdichte, sie bringen außerdem den entsclieidcnden Vorteil mit sich, daß die daraus mit Wasser hergestellten Mörtel bzw. die abgebundenen Abdeckschichter hervorragende Wasedämmeigenschaften aufweisen, so daß auf getrennte Maßnahmen zur Wärmedämmung häufig verzichtet werden kann. Zu diesem Zweck eignen sich Zuschlagstoffe mit einer Schüttdichte kleiner 300 kg/m3 besonders.
Der Mörtel kann als Werk-Trockenmörtel in den Handel gebracht werden, er wird auch so auf die Baustelle transportiert, dort mit Wasser angemacht und beispielsweise als wärmedämmende Gefälleschicht auf Flachdächern aufgebracht.
Während die Verarbeitbarkeit der mit Wasser angemachten Mörtelmischungen zwischen 20 und 60 Minuten liegt, ist das Material bereits nach ca. vier Stunden so weit abgebunden, daß es begehbar ist und weitere Gewerke nicht behindert werden.
Aus der DE-AS 1 646 503 ist ein Verfahren zur Herstellung von kalt einbaubaren, durch Verdichtung zu verfestigenden Dämmischungen aus expandiertem Perlit und ähnlichen Granulaten sowie bituminösen Bindemitteln bekannt, bei dem den Granulaten werksmäßig solche Mengen von bituminösen Bindemitteln hoher Festigkeit und geringer Klebkraft beigemischt werden, daß die kalte Mischung noch schütt- und lagerfällig ist, und diese Mischung am Einbauort durch Zumischung von Fluxöl klebfähig gemacht und die erhaltene Mischung einyebracht und verdichtet wird.
Das bekannte Verfahren stellt zwar gleichfalls eine Leicht-Abdeckschicht zur Verfügung, die günstige Wärmedämmeigenschaften aufweist, nachteilig ist jedoch, daß das Material brennbar ist, verdichtet werden muß und die auftretende Klebwirkung die Verarbeitung erschwert.
Diese Nachteile werden durch clon Einsatz eines erfindungsgemäßen Bindemittels bzw. des daraus hergestellten Mörtels in Verbindung mit einem Leichtzuschlagstoff vermieden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Mörtel-Mischungen auch bei relativ niedrigen Temperaturen zwischen 5 und 10°C ohne weiteres verarbeitet werden können.
Während sich das erfindungsgemäße Bindemittel und der erfindungsgemäße Werk-Trockenmörtcl für die Herstellung wärmedämmender Abdeckschichten, wie Gefälleschichten auf Flachdächern, besonders eignen, ist erfindungsgemäß ihr Einsatz auch zur Herstellung von Putzen für den Innen- und Außenbereich sowie für Fertigteile, insbesondere Formkörper, vorgesehen.
Diese können werksseitig vorproduziert werden und als Wärmedämmplatten, Feuerschutzplatten, Mauerblöcke etc. eingesetzt werden. Aufgrund der leichten Verarbeitbarkeit ist ohne weiteres auch die Herstellung von Profilteilen, wie Fassadenplatten möglich.
Der erfindungsgemäße Mörtel kann auch für Reparaturzwecke, so zur Sanierung schadhafter Flachdächer, eingesetzt werden.
Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche sowie den übrigen Anmeldungsunterlagen.
Nachfolgend wird die Erfindung durch zwei Beispiele näher beschrieben.
Beispiel 1: 1o,o Liter expandierter Perlit mit einer Schüttdichte von ca. 80 kg/m3 werden in einem Mischer mit 1.800 g des erfindungsgemäßen i3indemi L Leis gemischt, wobei das Bindemittel wie folgt zusammcngesetzt ist: 70 Gewichtsteile Tonerde zement 20 Gewichtsteile Calciumsulfat (Anhydrit) lo Gewichtsteile Füllstoff (Flugasche) o,7o Gewichtsteile Dispergierungs- und Plastifizierungs mittel (Naphthalinsulfosäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt) 0,15 Gewichtsteile Verflüssiger (Ca-l.igninsulfonat) Dieser Mischung werden 35 Cewichtsteile Wasser zudosier Es ergibt sich eine zusammenhängende und formbare Leichtdämmasse, die leicht verarbeitbar ist und ohne Verdichtung bereits nach vier Stunden eine Druckfestigkeit von o,o7 MN/m bei einer Rohdichte von 325 kg/m3 erreicht.
Im Labor 28 Tage unter Luftabschluß gelagerte Prüfkörper weisen eine freie Restfeuchte bei einer Trocknungstemperatur von 40°C von 0,9 Gewichtsprozent, bei einer Trocknungstemperatur von 80° C von 2,2 Gewichtsprnzent auf.
Beispiel 2: lo,o Liter eines Schaumglasgranulates mit einer 3 Schüttdichte von ca. 220 kg/m werden in einem Mischer 1.400 g Bindemittel zugemischt. Das Bindemittel weist folgende chemische Zusammensetzung auf: 75 Gewichtsteile Tonerdezement 20 Gewichtsteile Calciumsulfat (Anhydrit) 5 Gewichtsteile Füllstoff (Flugasche) 0,70 Gewichtsteile Dispergierungs- und Plastifizierung mittel (Naphthalinsulfosäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt) 0,22 Gewichtsteile Verflüssiger (Ca-Ligninsulfonat) Anschließend werden 35 Gewichtsteile Wasser zugemischt.
Es ergibt sich eine zusammenhängende, formbare Leicht-3 dämmasse mit einer Rohdichte von 405 kg/m . Die Druckfestigkeit beträgt bereits nach 3,5 Stunden o,o6 MN/m2.
An 28 Tage luftdicht gelagerten Laborproben wurde durch Trocknung bei 40° C nur o,6 Gewichtsprozent und bei 80° C 1,7 Gewichtsprozent frcie Restfeuchte nachgewiesen.
Der als Hauptkomponente angegebene Tonerdezement kann teilweise durch andere Calciumaluminat haltige Zemente wie Portlandzement oder Schnellzement ersetzt werden, sofern die anderen Merkmale der Erfindung eingehalten werden. In diesem Fall müssen handelsübliche Erstarrungsverzögerer zugegeben werden.
An Stelle eines Anhydrits (natürlich oder synthetisch) können ohne weiteres auch andere Calciumsulfat-Träger, wie Calciumsulfat-Halbhydrat verwendung finden, sofern nur die angegebenen Calciumsulfat-Gehalte gesichert sind.
Als Füllstoffe eignen sich außer Flugasche beispielhaft auch Mikroglaskugeln, Perlit-Pulver und/oder Kalksteinmehl.
Ein weiterer interessanter Verwendungsbereich des erfindungsgemäßen Bindemittels bzw. des damit hergestellten Trockenmörtels ergibt sich, wenn der Trockenmörtel nach Wasserzugabe unter Bildung einzelner Granulatkörner hydratisiert wird. Dabei wird so vorgegangen, daß die einzelnen Körner des Leichtzuschlagstoffes von dem mit Wasser angemachten Bindemittel überzogen werden, so daß ein von hydratisiertem Bindemittel ummanteltes Granulat anschließend zur Verfügung steht.
Dieses kann dann zur Herstellung wärmedämmender und höhenausgleichender Schüttgüter, beispielsweise als Unterboden zur Verlegung von Trockenestrichen, eingesetzt werden.
Da das Granulat werkseitig vorproduzierbar ist, kann es als Fertigprodukt und beispielsweise als Sackware verpackt angeboten werden.
Das erfindungsgemäße Granulat stellt, da es sämtliche erfindungsgemäßen Eigenschaften auf sich vereinigt, ein gegenüber Schüttgütern konventioneller Art besonders vorteilhaftes Produkt dar.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Zusammenfassung

Claims

Patent ans p r ü c h e: 1. Anorganisches, hydraulisches Bindemittel auf der Basis von Calciumaluminat-Zement und einem Calciumsulfat-Träger, bestehend aus 40 bis 85 Gewichtsteilen Calciumaluminat-Zement, 15 bis 50 Gewichtsteilen Calciumsulfat, O bis 30 Gewichtsteilen Füllstoff, sowie einem Gehalt eines oder mehrerer, die Hydrat- phasenbildung derart beeinflussenden Zusatzmittels, daß der bei gesonderter Zugabe von mindestens ioo Volumenprozent ( bezogen auf das Bindemittelvolumen eines leichten Trägerkorns mit einer Schüttdichte kleiner 400 kg/m3, vorzugsweise kleiner 300 kg/m3, für eine Verarbeitung notwendige Anmachwasserbedarf spontan und nahezu vollständig kristallchemisch gebunden wird.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Zusatzmittel ein die Kristallstruktur der Hydratphasen beeinflussendes Mittel ist.
3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Zusatzmittel ein auf das mit Wasser angemachte Bindemittel dispergierend und/oder plastifizierend und/oder verflüssigend wirkendes Mittel ist.
4. Bindemittel 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 das Zusatzmittel aus der Kombination eines dispergierend und/oder plastifizierend wirkenden Mittels mit einem verflüssigend wirkenden Mittel besteht.
5. Bindemittel nach einem der Ansprüche 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 das oder die Zusatzmittel aus der Gruppe der Formaldehyd-Kondensationsprodukte und/oder Ligninderivate und/ oder Tenside gewählt ist (sind).
6. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 - 5, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen Gehalt des Zusatzmittels bis zu 2,o Gewichtsteile.
7. Mit Wasser anmachbarer Werk-Trockenmörtel, bestehend aus einem anorganischen, hydraulischen Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 - 6, in Mischung mit einem Leichtzuschlagstoff mit einer Schüttdichte kleiner 400 kg/m3, vorzugsweise kleiner 300 kg/m3.
8. Trockenmörtel 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 der Leichtzuschlagstoff eine Schüttdichte von weniger als 100 kg/m3 auweist.
9. Trockenmörtel nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Leichtzuschlagstoff eine mittlere Korngröße zwischen o,5 und 7 mm aufweist.
10. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Teilchen des Leichtzuschlagstoffes einer vorhergehenden Hydrophobierung unterzogen worden sind.
11. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - lo, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Zugabemenge des Leichtzuschlagstoffes von mindestens loo Volumenprozent, bezogen auf das Bindemittelvolumen.
12. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - 11, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Anteil des Leichtzuschlagstoffes zwischen 3 und 75 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung.
13. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Leichtzuschlagstoff expandierter Perlit ist.
14. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Leichtzuschlagstoff ein Schaumglas, Bims, Blähton Leichtbeton, Vermiculit oder ein Polystyrol ist.
15. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 7 - 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Leichtzuschlagstoff aus einer Mischung verschiedener Stoffe besteht.
16. Verwendung eines Trockenmörtels gemaß einem der Ansprüche 7 - 15 zur IIerstellunq wärmedämmender Baustoffe durch Anmachen und Vorarbeiten unter Wasserzugabe.
17. Verwendung eines Trockenmörtels gemäß einem der Ansprüche 7 - 16 zur Herstellung einer wärmedämmenden Gefälleschicht auf Flachdächern.
18. Verwendung eines Trockenmörtels gemäß einem der Ansprüche 7 - 16 zur Herstellung von wärmedämmenden Putzen zum Einsatz im Innen- und Außenbereich.
19. Verwendung eines Trockenmörtels gemäß einem der Ansprüche 7 - 16 zur Herstellung von Brandschutzputzen und -mssen.
20. Verwendung eines Trockenmörtels gemäß einem der Ansprüche 7 - 16 zur Herstellung von Fertigbetonteilen, insbesondere Formkörpern.
21. Verwendung eines Trockenmörtels gemäß einem der Ansprüche 7 - 16 zur Herstellung eines Fertiggranulates durch Anmachen und Verarbeiten unter Wasserzugabe.

Beschreibung