DE3427741A1

DE3427741A1 - Zementadditive

Info

Publication number: DE3427741A1
Application number: DE19843427741
Authority: DE
Inventors: Yasuharu Koga; Mitsuo Kudamatsu Yamaguchi Nagano; Jiro Tokuyama Yamaguchi Yasumura
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1983-08-01
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1985-02-14
Also published as: GB2144730B; JPS6033242A; DE3427741C2; GB2144730A; JPH0118028B2; US4662942A; GB8419147D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Zementadditiv aus oder mit zwei oder mehr Arten von Fluidisierungsmitteln für die Verwendung in einer Zementzusammensetzung; sie betrifft insbesondere ein Zementadditiv, das die Dispergierbarkeit von Zementteilchen in einer Zementzusammensetzung {Zementbrei, Mörtel oder Beton) erhöht, die Fließfähigkeit (die Fluidität) der Zementzusammensetzung verbessert und außerdem die Abnahme der Fließfähigkeit (der Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit verhindert, wodurch es die Ver- bzw. Bearbeitbarkeit der Zementzusammensetzung verbessert.

Wegen des hohen Kohäsionsvermögens von Zementteilchen in Zementzusammensetzungen, wie z.B. Zementbreien, Mörteln und Betons, ist es nicht möglich, durch Zugabe der zum Aushärten des Zements berechneten Menge Wasser eine Zementzusammensetzung mit einer guten Be- bzw. Verarbeitbarkeit herzustellen. Um nun die Be- bzw. Verarbeitbarkeit der Zementzusammensetzung zu verbessern, muß daher eine höhere Menge Wasser als die berechnete Menge zugegeben werden. Dies führt jedoch zu einer Abnahme der Festigkeit. Um nun die gleiche Festigkeit -zu erzielen unter Aufrechterhaltung einer guten Be- bzw. Verarbeitbarkeit, muß der Zementanteil in der Zementzusammensetzung erhöht werden. Wenn jedoch der Zementanteil erhöht wird, steigt die während des Aushärtungsprozesses freigesetzte Wärmemenge, was zu dem Nachteil führt,

1 daß die Bildung von Rissen auftreten kann.

Die Zementzusammensetzung (Zementmischung) wird nach der Herstellung häufig zu dem Einsatzgebiet transportiert, beispielsweise mittels Betonmischer-Lastkraftwagen. Die für diesen Transport erforderliche Zeit variiert in Abhängigkeit von der Transportstrecke, dem Ausmaß der Verkehrsverzögerungen und dgl. Die Zementzusammensetzung varriert in bezug auf ihre Fließfähigkeit am Einsatzgebiet von Charge zu Charge, so daß es schwierig ist, einen vorgegebenen Grad der Be- bzw. Verarbeitbarkeit zu erzielen. Darüber hinaus nimmt beim Pumpen der Zementzusammensetzung unter Druck dann, wenn der Pumpvorgang aus bestimmten Gründen unterbrochen wird und nach einer bestimmten Zeitspanne wieder aufgenommen wird, die Fließfähigkeit der Zementzusammensetzung in der Rohrleitung ab, was zu verschiedenen Problemen führt, beispielsweise dem, daß es erforderlich ist, den Pumpdruck nach dem erneuten Starten des Pumpvorganges zu erhöhen, und dem, daß eine partielle Ver-

20 stopfung der Rohrleitung auftreten kann.

Die bequemste Möglichkeit, die Fließfähigkeit (das Fließvermögen) der Zementzusammensetzung zu erhöhen besteht, wie vorstehend beschrieben, darin, den Wasseranteil zu erhöhen.

Die Erhöhung des Wasseranteils führt jedoch zu einer Rißbildung und Ablösung des Betons nach der Be- bzw. Vearbeitung. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, Zementadditive zu verwenden, welche die Herabsetzung der zugegebenen Wassermenge erlauben, die Dispergierbarkeit der Zementteilchen erhöhen und außerdem den Zementzusammensetzungen eine geeignete Fließfähigkeit (Fluidität) verleihen und die Möglichkeit schaffen, diese geeignete Fließfähigkeit (Fluidität) aufrechtzuerhalten.

Als ein derartiges Additiv ist ein Formalinkondensat von Natriumnaphthalinsulfonat bereits bekannt. Dieses Kondensat genügt jedoch nicht in ausreichender Weise den vorstehend beschriebenen Anforderungen, da es, obgleich es in der

Lage ist, der Zementzusammensetzung eine geeignete Fließfähigkeit (Fluidität) zu verleihen, damit nicht möglich ist, die Fließfähigkeit (Fluidität) für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.

5 .

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, Zementadditive zu finden, bei denen die vorstehend beschriebenen Probleme nicht auftreten.

10Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel erfindungsgemäß erreicht werden kann durch Verwendung eines verseiften-Produkts (Verseifungsprodukts) eines sulfonierten Styrol/Male insäure-Copolymeren.

15Gegenstand der Erfindung sind Zementadditive, die gekennzeichnet sind durch zwei oder mehr Arten von Fluidisierungsmitteln, wobei eines der Fluidisierungsmittel das verseifte Produkt (Verseifungsprodukt)·eines sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copolymeren ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1· ein Diagramm, das die mit dem Ablauf der Zeit eintretenden Änderungen beim Setzen (Abbinden) einer Betonzusammensetzung erläutert; und

Fig. 2 bis 5 jeweils ein Diagramm, das die mit dem Ablauf der Zeit auftretenden Änderungen im Fließvermögen einer Mörtelzusammensetzung zeigt.

Bei einem der erfindungsgeraäß verwendeten Fluidisierungsmittel handelt es sich um ein verseiftes Produkt (Verseifungsprodukt) eines sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copoly-35meren, dargestellt durch die allgemeine Formel:

- G-

CH

COOX³

worin bedeuten:
10X¹, X² und X³ jeweils Natrium (Na), Kalium (K), Calcium (Ca),

Ammonium (NH₄) oder eine organische Aminogruppe,

1
1 eine ganze Zahl von 1 bis 5, m eine ganze Zahl von 1 bis 3 und η eine ganze Zahl von 4 bis 10.

Diese Verbindung kann beispielsweise nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem ein Styrol/Maleinsäure-Copolymeres auf übliche Weise sulfoniert, die nicht-umgesetzten Copolymeren entfernt und das sulfonierte Styrol/Maleinsäure-Copolymere verseift werden unter Anwendung von Verfahren, bei denen beispielsweise die restliche Schwefelsäure in Form von Gips nach der üblichen Kalk-Soda-Bildung entfernt wird. Bei dem Styrol/Maleinsäure-Copolymeren kann es sich um ein Random-Copolymeres oder um ein Block-Copolymeres handeln und das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht des Copolymeren beträgt 1000 bis 9000, vorzugsweise 1500 bis 3000.

Als anderes Fluidisierungsmittel kann irgendeine andere Verbindung als das oben angegebene verseifte Produkt (Verse if ungsprodukt) verwendet werden, so lang sie in der Lage ist, der Zementzusammensetzung (Zementmischung) die gewünschte Fließfähigkeit (Fluidität) zu verleihen. Vorzugsweise werden verwendet.eine oder mehr Verbindungen aus der Gruppe Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat, Olefinungesättigtes Dicarbonsäuresalz-Copolymeres, Verbindung auf Polyoxyethylenbasis, Ligninsulfonsäuresalz, sulfoniertes Melaminharzsalz, Sulfonsäuresalz von Kreosotöl, Poly-

vinylalkohol, hydriertes Produkt eines Oligosacchardis und tf -Olefin-sulfonsäuresalz.

Das Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensat wird dargestellt durch die allgemeine Formel

SO₃X

CH₂

o₃x^:

worin bedeuten:

4 5
X und X jeweils Natrium (Na), Kalium (K), Calcium (Ca), Ammonium (NH₄) oder eine organische Aminogruppe und

2
η eine ganze Zahl von 1 bis 20.

Dieses Kondensat kann beispielsweise nach einem Verfahren hergestellt werden, bei dem man Naphthalin mit Schwefelsäure und Formalin umsetzt und das Produkt mit einer Verbindung, wie z.B. Natriumhydroxid, Calciumhydroxid, Kaliumhydroxid und dgl., verseift oder es alternativ mit einer Verbindung mit einer Ammoniumgruppe oder einer organischen Aminogruppe behandelt.

4 In der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel stehen X und X besonders bevorzugt für Natrium (Na). Es kann auch ein gemischtes Naphthalin, das nicht mehr als 30 Mol-% Alky!naphthalin enthält, verwendet werden.

Das Olefin-ungesättigte Dicarbonsäuresalz-Copolymere wird dargestellt durch die allgemeine Formel

aj.

C C O O O O

worin bedeuten:

X⁶ und X⁷ jeweils Natrium (Na), Kalium (K), Calcium (Ca), Ammonium (NH₄) oder eine organische Aminogruppe, A ein Olefin,

B einen ungesättigten Dicarbonsaurerest,

2
1 eine Zahl von 0,4 bis 0,6 und

2
m eine Zahl von 2 bis 300, vorzugsweise von 3 bis 60.

Dieses Copolymere kann beispielsweise hergestellt werden durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid und Isoamylen in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels.

Es besteht keine Beschränkung in bezug auf den Typ des Olefins; so können beispielsweise verwendet werden Ethylen, Propylen, Buten-1, Buten-2, Isobutylen, Penten-1, Penten-2, 2-Methylbuten-1, 2-Methylbuten-2, 4-Methylbuten-1, Hexen-1, Hexylen, Heptylen und Octylen. Auch der Typ der ungesättigten Dicarbonsäure ist nicht kritisch; so können beispielsweise verwendet werden Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure und Aconitsäure.

Bei der Verbindung auf Polyoxyethylenbasis reicht es aus, wenn es sich dabei handelt um eine Verbindung mit einem Bestandteil der Formel

CH₂CH₂O

1 worin η eine natürliche Zahl von 1 bis 4 bedeutet.

Repräsentative Beispiele sind Polyoxyethylenalkylphenyläther (z.B. Polyoxyethylennonylphenylather), Polyoxyethylenpolyaralkylpheriyläther, Polyoxyethylen-bisphenol A-äther, Polyoxyethylenalkylather (z.B. Polyoxyethylenlauryläther), Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymere (z.B. ein Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Kondensat), Polyoxyethylen-sec.-alkoholäther, Polyoxyethylenglycerinfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitolfettsäureester und Polyoxyethylenalky lamin. Außerdem kann ein Reaktionsprodukt von PoIyoxyethylenalkyläther oder Oxyethylen/Oxypropylen-Blockcopolymer-Alkylather, Natrium- oder Ammonium- oder Alkoholamin und Schwefelsäure verwendet werden. Unter diesen Verbindungen sind ein Polyoxyethylenalkylphenyläther, ein Polyoxyethylenalkyläther und ein Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockcopolymeres bevorzugt.

Das Ligninsulfonat umfaßt die Salze von Ligninderivaten, wie sie beim Behandeln von Holz oder eines Ausgangsmaterials, das Lignin enthält, mit Schwefliger Säure, Schwef1igsäurehydrogensalzen, Schwefligsäuresalzen oder dgl. erhalten werden, und es wird dargestellt durch die allgemeine Formel

CH₃

worin X Natrium (Na), Kalium (K), Calcium (Ca), Ammonium 35(NH₄) oder eine organische Aminogruppe bedeutet.

Das sulfonierte Melaminharzsalz wird dargestellt durch die allgemeine Formel

-/10-

H₂CHN -C

I N

C -NHCH₂O

NHCH₂SO₃X-

A*

worin X Natrium (Na), Kalium (K), Calcium (Ca), Ammonium

4 (NH.) oder eine organische Aminogruppe und η eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeuten.

Das sulfonierte Melaminharzsalz kann hergestellt werden durch Kondensation von Formalin und Melamin auf übliche Weise.

Außerdem können üblicherweise verwendete Fluidisierungsmittel, wie z.B. Kreosotölsulfonsäuresalz, Polyvinylalkohol, ein hydriertes Oligosaccharid und ein c^-Olefin-sulfonsäuresalz, verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Zementadditive können hergestellt werden durch Mischen von mindestens zwei Fluidisierungsmitteln, von denen eines ein sulfoniertes Styrol/Maleinsäure-Copolymer-Verseifungsprodukt, wie oben angegeben, ist, auf übliche Weise. Der Mengenanteil des sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copolymer-Verseifungsprodukts in den ³^ Zementadditiven variiert in Abhängigkeit vom Typ des anderen Fluidisierungsmittels. In Verbindung mit typischen Fluidisierungsmitteln ist nachstehend das Gewichtsverhältnis zwischen dem sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copolymer-Verseifungsprodukt (nachstehend gelegentlich als "Komponente A" bezeichnet) zu jedem anderen Fluidisierungsmittel angegeben.

³⁴²⁷ⁿⁱ

Naphthalinsulfonsäuresalz-Formalin-Kondensat (Komponente B₁) Komponente A/Komponente B. = 0,5/99,5 bis 99,5/0,5

Olefin-ungesättigtes Dicarbonsäuresalz-Copolymer (Komponente B2)

Komponente A/Komponente B ₂ ⁼ 0,1/99,9 bis 99,9/0,1 Verbindung auf Polyoxyethylenbasis (Komponente B₃) Komponente A/Komponente B₃=99,9/0,1bis40/60

Ligninsulfonsäuresalz (Komponente B₄)

Komponente A/Komponente B₄ = 0,5/99,5 bis 99,5/0,5 Sulfoniertes Melaminharzsalz (Komponente B₅)
²⁰ Komponente A/Komponente B₅ = 0,5/99,5 bis 99,5/0,5

Das erfindungsgemäße Zementadditiv wird einer Zementzusammensetzung zugegeben, beispielsweise einem Zementbrei, der aus Zement und Wasser besteht, einem Mörtel, der aus Zement, Sand und Wasser besteht, und einem Beton, der aus Zement, Sand, kleinen Steinen und Wasser besteht. Im allgemeinen beträgt die Menge, in der die Zementadditive zugegeben werden, zweckmäßig 0,01 bis 5,0 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des Zements (berechnet als Feststoffe).

wenn die zugegebene Menge der Zementadditive zu gering ist, können keine Effekte in bezug auf die Erhöhung der Dispergierbarkeit der Zementteilchen in der Zementzusammensetzung, in bezug auf die Verminderung der Wassermenge und in bezug auf die Fließfähigkeit (Fluidität) der Zementzusammensetzung erwartet werden. Wenn sie andererseits zu groß ist, tritt eine extreme Trennung des Zements auf, d.h. es tritt ein sogenanntes Trennungsphänomen auf und es kann nicht die gewünschte Festigkeit erzielt werden.

Wenn ein Fertigbeton (nicht gehärtet), bei dem. das Trennungsphänomen aufgetreten ist, unter Druck gepumpt wird, tritt häufig eine Verstopfung auf.

Die zugegebene Menge der Zementadditive variiert innerhalb des oben angegebenen Bereiches in Abhängigkeit vom Typ des anderen Fluidisierungsmittels, das in Kombination mit der Komponente A verwendet werden soll. In Verbindung mit typischen Fluidisierungsmitteln ist die Zugabemenge der Zementadditive nachstehend im Detail angegeben (stets berechnet als Feststoffe).

Komponente A + Komponente B₁

Sie beträgt in der Regel 0,01 bis 5,0 Gew.-Teile, vorzugs weise 0,02 bis 3,0 Gew.-TeHe₇ auf 100 Gew.-Teile Zement.

Komponente A + Komponente B₉

Sie beträgt in der Regel 0,05 bis 5,0 Gew.-Teile, vorzugs weise 0,1 bis 3,0 Gew.-Teile, auf 100 Gew.-Teile Zement.

Komponente A + Komponente B-,

Komponente A + Komponente B₄

Sie beträgt in der Regel 0,01 bis 5,0 Gew.-Teile, vorzugs weise 0,02 bis 3,0 Gew.-Teile,auf 100 Gew.-Teile Zement.

Komponente A + Komponente Br

Sie beträgt in der Regel 0,01 bis 5,0 Gew.-Teile, vorzugs weise 0,02-bis 3,0 Gew.-Teile, auf 100 Gew.-Teile Zement,

Die erfindungsgemäßen Zementadditive können der Zementzusammensetzung in jeder gewünschten Form, beispielsweise als Feststoff, als Pulver und als Lösung, zugegeben werden.

5 Obgleich eine Zementzusammensetzung mit ausreichend zufriedestellenden Eigenschaften hergestellt werden kann durch Zugabe der erfindungsgemäßen Zementadditive können erforderlichenfalls auch andere Hilfsbestandteile der Zementzusammensetzung zugesetzt werden. Die Stufe, in der das erfindungsgemäße Zementadditiv zugegeben wird, ist nicht kritisch; d.h., es kann in jeder Stufe von der Herstellung der Zementzusammensetzung bis unmittelbar vor ihrer Verwendung zugegeben werden.

15 Das erfindungsgemäße Zementadditiv ergibt verschiedene

Vorteile. Zum Beispiel folgende: (1) Es erhöht die Dispergierbarkeit von Zementteilchen in der Zementzusammensetzung und verleiht damit der Zementzusammensetzung die gewünschte Fließfähigkeit (Fluidität), (2) es erlaubt die Aufrechterhaltung der Fließfähigkeit (Fluidität) über einen langen Zeitraum und (3) es verbessert die Be- bzw. Verarbeitbarkeit der Zementzusammensetzung. Außerdem hat es den Effekt, das Wasser zu verringern und erlaubt die Herstellung eines Mörtels oder Betons mit einer ausreichend hohen Festigkeit, der frei von Problemen, wie z.B. einer Rißbildung und dgl., ist. Das erfindungsgemäße Zementadditiv ist daher sehr nützlich in der Technik, in der Bauindustrie und auch auf dem Gebiet der Herstellung von Beton-Sekundärartikeln.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen näher beschrieben.

Herstellungsbeispiel 1
1) Herstellung eines sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Co-

polymerrVerseifungsprodukts (Komponente A)

85 g eines Styrol/Maleinsäure-Copolymeren ("SMA-3000", hergestellt von der Firma ARCO Chemical Co.; zahlendurch-

schnittliches Molekulargewicht 1900) wurden in 100 ml 98 %-iger konzentrierter Schwefelsäure gelöst und es wurden 80 g rauchende Schwefelsäure über einen Zeitraum von 1 h zugegeben, wobei die Temperatur bei 30 bis 4O⁰C gehalten wurde.

Dann wurde die Mischung 3 h lang reagieren gelassen, um eine Sulfonierung des Copolymeren zu erzielen.

Nachdem die Reaktion beendet war, wurde der Reaktionsmischung Wasser zugesetzt und das nicht-umgesetzte Styrol/-Maleinsäure-Copolymere wurde durch Filtrieren entfernt. Dann wurde die restliche Schwefelsäure in Form von Gips entfernt, indem man das übliche Kalk-Soda-Bildungs-Verfahren bei 70⁰C durchführte, wobei man 180 g des Verseifungsprodukts (Natriumsalz) erhielt. Die Ausbeute

¹⁵ betrug 85 %.

2) Herstellung eines Naphthalinsulfonsäuresalz-Formalin-Kondensats (Komponente B₁)

Eine Mischung von 100 g ß-Methylnaphthalin und 400 g Naphthalin wurde sulfoniert durch Behandlung mit 600 g 98-%iger Schwefelsäure bei 160⁰C für 1,5 h. Dann wurden 310 g 37 %iges Formalin bei 100⁰C zugetropft und die Kondensationsreaktion wurde 5 h lang durchgeführt. Während des Kondensationsverfahrens wurde dann, wenn die Viskosität anstieg, eine geringe Menge Wasser zugegeben, um die Viskosität herabzusetzen.

Das so hergestellte Kondensat wurde unter Anwendung des üblichen Kalk-Soda-Bildungs-Verfahrens in ein Natriumsalz umgewandelt.

3) Herstellung eines Olefin/ungesättigtes Dicarboxylat-Copolymeren (Komponente B2)

35

Eine Mischung von 98 g Maleinsäureanhydrid, 70 g Isoamylen, 4 g Azobisisobutyronitril und 600 g Benzol wurde in einen

Autoklaven eingeführt und 8 h lang unter Rühren und unter Druck in einer Stickstoffatmosphäre reagieren gelassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde das ausgefallene Copolymere abfiltriert und getrocknet, wobei man ein Isoamylen/-Maleinsäure-Copolymeres erhielt (zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 2800).

Zu dem so hergestellten Copolymeren wurden 1,2 Äquivalente einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung zugegeben, die dann unter Rühren erhitzt wurde, um es in die Natriumsalzform umzuwandeln. -

4) Herstellung eines Ligninsulfonats (Komponente B^)

Eine SuIfitpulpenabfallflüssigkeit wurde mit Wasserstoffperoxid unter alkalischen Bedingungen oxidiert und dann durch Ultrafiltration gereinigt (fraktionelles Molekulargewicht 1000).

5) Herstellung eines sulfonierten Melaminharzsalzes (Komponente Bc)

Eine Mischung von 76 g einer 37 %igen wäßrigen Formalinlösung und 29 g Melamin, die mit Natriumcarbonat auf pH 8 eingestellt worden war, wurde in einen Reaktor aus Glas eingeführt und auf 70⁰C erhitzt. Innerhalb von 5 min war das Melamin vollständig gelöst und die Reaktionsmischung wurde transparent. Unmittelbar danach wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und es wurden 48 g Wasser und 25 g Natriumsulfit zugegeben, wobei die Temperatur der Reaktions mischung bei 4 5°C gehalten wurde. Dann wurde die Mischung auf 80⁰C erhitzt und 20 h lang bei dieser Temperatur reagie ren gelassen, wobei man ein sulfoniertes Melaminharzsalz erhielt.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Unter Verwendung eines Kippmischers wurden Betonzusammensetzungen wie in der folgenden Tabelle I angegeben hergestellt und dann bewertet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.

Die Betonzusammensetzungen wurden auf Änderungen ihrer Fließfähigkeit (Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit hin untersucht; d.h. sie wurden dem Setztest unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Fig. 1 dargestellt.

Tabelle I

Betonzusammensetzung
Beton

Zement (kg)

feiner Zuschlag
(Sand) (kg)

grober Zuschlag

2)

3)

	Versuch Nr.	Vergleichs beispiel 2
Beispiel 1	Vergleichs- beispiel 1	13.9 42.7
13.9 42.7	13.9 42.7

(kleine Steine) (kg) 49.4

Wasser (kg) S. Additiv

Komponente A + Komponente

B₁ (g) 69.5 ■

nur Komponente B- (g) ~

Bewertung

Luftgehalt (%)^{6) 4}-3

Setzwert (cm) '

unmittelbar nach d.Herstellung 20.6

nach 15 min 18.0

nach 30 min 16.5

nach 45 min 15.5

14.0

nach 60 min

ickfes
(kg fern²)

Druckfestigkeit

nach 7 Tagen
nach 28 Tagen

179 294 49.4

8.05

69.5

5)

4.4

178 285

49.4

8.05

1.7

17.0	13,0
15.0	12.0
11.5	10.0
10.0	9.5
8.5	8.0

170 278

• ·

1 Fußnoten zur Tabelle I

Üblicher Portlandzement, hergestellt von der Firma Asano Cement Co., Ltd.

Q ' Sand vom Kinugawa-Fluß (Japan), spezifisches Gewicht 2,58, Feinheitsmodul 2,69 (bestimmt gemäß JIS-A-1102)

' Kleine Steine aus dem Kinugawa-Fluß (Japan), spezifisches Gewicht 2,60, Feinheitsmodul 6,89 (bestimmt gemäß JIS-A-1102)

31 %ige wäßrige Lösung der Komponenten A und B-(Komponente A/Komponente B- = 50/50 (bezogen auf das Gewicht) wurden in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Zements, zugegeben

... Eine 30 %ige wäßrige Lösung nur der Komponente B- wurde in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Zements, zugegeben

Gemessen gemäß JIS-A 1128 Gemessen gemäß JIS A-1101 Gemessen gemäß JIS A-1108

Beispiele 2 bis 4 und Vergleichsbeispiele 3 bis 5

25Vorgegebene Mengen an Zement, Sand und Wasser wurden in einen Mörtelmischer vom Motorrührtyp gegeben und 2 min lang durchgerührt. Dann wurde die Mischung mit oder ohne Zugabe eines gegebenen Additivs weitere 30 s lang gerührt zur Herstellung einer Mörtelzusammensetzung. Diese Mörtelzusam-

30mensetzung wurde einem Fließtest gemäß JIS R-5201 unterzogen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammen mit den Testbedingungen angegeben.

Im Beispiel 2 und im Vergleichsbeispiel 5 wurden die herge-35stellten Mörtelzusammensetzungen auf Änderungen ihrer Fließfähigkeit (Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit hin untersucht und die Ergebnisse sind in der Fig. 2 dargestellt.

Tabelle II '

Versuch Nr.

Beispiele»

Mörtelzusammensetzung Mörtel

Zement '	(g)
Sand²⁾	(g)
Wasser	(g)
Additiv^3}
Komponente	A
Komponente	^B2

750 750 750 750 750 75Q 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 450 450 450 450 450 450

100	0	75	50	25
0	100	25	50	75

Fließwert (mm) 210 270 245 285 270 260

Fußnoten:

¹^ üblicher Portlandzement, hergestellt von der Firma Tokuyama Soda Co., Ltd.

' Standardsand von Toyoura (Japan)

³* Zugabemenge 0_f15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Zements (berechnet als Feststoff)

1 Beispiele 5 bis 14 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8

Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 2 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 wurden Mörtelzusatnmenßetzungen hergestellt, wobei diesmal jedoch der Typ und der Mengenanteil des Additivs wie in der folgenden Tabelle III angegeben geändert wurden. Diese Zusammensetzungen wurden dem Fließtest unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammen mit den Testbedingungen angegeben.

Im Beispiel 5 und im Vergleichsbeispiel 8 wurden die Mörtelzusammensetzungen in bezug auf die Änderung ihrer Fließfähigkeit (Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fig. 3 dargestellt.

Mörtelzusammensetzung Mörtel

1) Zement ' (g)

Sand²⁾ Wasser 3)

Additiv" Komponente A Komponente B-

<a)

(b)

(C)

(mm)

Tabelle III

Versuch Nr.

PtV^ TP J I

10

11

12

750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 500 1 500 1 500 1 .500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450

210

60

80

60

80

60

80

60

750, .750 > . >

SOO]₁ 1*5,00

450

80 , 60

100	20	40	0	0	0	0	0	0	0	"I' 0
0	0	0	20	40	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	20	• 40	0	ο.	0	0
0	0	0	0	0	0	0	20	40	0	0
0	o	0	0	0	0	0	0	0	ZO	40
260	290	282	291	280	289	280	288	279	*294*	280

Fußnoten zur Tabelle III

Wie in Tabelle II angegeben

2)

' Wie in Tabelle II angegeben

5 31

' Wie in Tabelle II angegeben

4)

a) 40 gew.-%ige wäßrige Lösung von Polyoxyethylenno-

nylphenylather

VicKOV-O,

b) 40 gew.-%ige wäßrige Lösung von Polyoxyethylenpolyaralkylphenylather

c) 40 gew.-%ige wäßrige Lösung von Polyoxyethylenlauryl-

äther

²⁰ CH .0(C H

12 25 2 4

d) 40 gew.-%ige wäßrige Lösung von Polyoxyethylen-bisphenol A-Äther

H(OC₂H₄)₅

e) 40 gew.-%ige wäßrige Lösung eines Polyoxyethylen Polyoxypropylen-Kondensats

C₂H₄O) ^H

* Beispiele 15 bis 17 und Vergleichsbeispiele 9-bis 11

Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 2 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 wurden Mörtelzusammen-Setzungen hergestellt, wobei diesmal jedoch der Typ und der Mengenanteil des Additivs wie in der Tabelle IV angegeben geändert wurden. Diese Zusammensetzungen wurden dem Fließtest unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV zusammen mit den Testbedingungen angegeben. 10

Im Beispiel 16 und im Vergleichsbeispiel 11 wurden die Mörtelzusammensetzungen in bezug auf die Änderungen ihrer Fließfähigkeit (Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fig. 4 dargestellt. 15

Tabelle IV

3A277A1

Mörtelzusammensetzung Mörtel

Zement Sand²⁾ Wasser Additiv³*

(g) (g) (g)

Komponente A Komponente B.

Fließwert (mm)

Versuch Nr.

Vergl.-Beispiele

Beispiele

10

11

15

16

750 750 750 750 750 . 750 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 _{450 450} 450 450 450 450

100	0	75	50	25
0	100	25	50	75

210 270 248

275 280 273

Fußnoten:

Wie in Tabelle II angegeben

2)

Wie in Tabelle II angegeben Wie in Tabelle II angegeben

-se-

Beispiele 18 bis 20 und Vergleichsbeispiele 12 bis 14

Auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 2 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 wurden Mörtelzusammensetzungen hergestellt, wobei diesmal jedoch der Typ und der Mengenanteil des Additivs wie in der Tabelle V angegeben geändert wurden. Diese Zusammensetzungen wurden dem Pließtest unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle V zusammen mit den Testbedingungen angegeben.

Im Beispiel 19 und im Vergleichsbeispiel 14 wurden die MörtelzusammenSetzungen in bezug auf Änderungen ihrer Fließfähigkeit (Fluidität) mit dem Ablauf der Zeit untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fig. 5 dargestellt.

Tabelle V

Versuch Nr,

Vergl.-Beispiele Beispiele 12 13 14 18 19 20

Mörtelzusammensetzung

Mörtel

Zement⁰ (g) 750 750 750 750 750 750 Sand²⁾ (g) 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500 1 500

Wasser (g) 450 450 450 450 450 450 Additiv³ ⁾

Komponente A - 100 0 75 50 25

Komponente B₅ 0 100 25 50 75

Fließwert (mm) Fußnoten:

210 270 265 280 285 278

¹⁾ Wie in Tabelle II angegeben

²⁾ wie in Tabelle II angegeben

³ ⁾ wie in Tabelle II angegeben

Claims

Patentansprüche

1. Zementadditiv, gekennzeichnet durch mindestens zwei Fluidisierungsmittel, wobei eines der Fluidisierungsmittel ein verseiftes Produkt (Verseifungsprodukt) eines sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copolymeren ist.

2. Zementadditiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem anderen Fluidisierungsmittel als dem verseiften Produkt um eine oder mehr Verbindungen aus der Gruppe handelt: Formalinkondensat von Naphthalinsulfonsäuresalz, Olefin/ungesättigtes Dicarbonsäuresalz-Copolymer, Verbindung auf Polyoxyethylenbasis, Ligninsulfonsäuresalz, sulfoniertes Melaminharzsalz, SuIfonsäuresalz von Kreosotöl, Polyvinylalkohol, hydriertes Produkt eines Oligosaccharids und öC-Olef insulf onsäuresalz.

3. Zementadditiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem verseiften Produkt (Verseifungsprodukt) eines sulfonierten Styrol/Maleinsäure-Copolymeren um ein solches der allgemeinen Formel handelt

1 worin bedeuten:

12 X , X und X jeweils Natrium, Kalium, Calcium·, Ammonium oder eine organische Aminogruppe, 1 eine ganze Zahl von 1 bis 5, 5 m e.ine ganze Zahl' von 1 bis 3 und η eine ganze Zahl von 4 bis