DE3507347A1 - Zusammensetzung zum wasserdichtmachen und zur verhinderung von erosion und korrosion von siliciumdioxid enthaltenden substraten sowie ihre verwendung - Google Patents
Zusammensetzung zum wasserdichtmachen und zur verhinderung von erosion und korrosion von siliciumdioxid enthaltenden substraten sowie ihre verwendungInfo
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Description
Zusammensetzung zum Wasserdichtmachen und zur Verhinderung von Erosion und Korrosion von Siliciumdioxid enthaltenden Substraten sowie ihre Verwendung
j 5 Es ist bekannt, daß Mauerwerks-Konstruktionen oder
Bauwerke, die aus Beton, Ziegel, Betonblöcken und ähnlichen Materialien errichtet sind, eine verlängerte
Lebensdauer aufweisen, wenn das Bauwerk oder Substrat
' mit einer Schutzversiegelung und/oder einem Überzug
überzogen wird. Alle derartigen Konstruktionen weisen einen hohen Siliciumdioxidgehalt auf, und sie sind
in verschiedenem Ausmaß einer Umweltzerstörung, einer Erosion und/oder Korrosion ausgesetzt.
Es wurde in der Vergangenheit festgestellt, daß be-. stimmte Alkylalkoxysilane als wirksame Imprägniermit
tel zum Wasserdichtmachen sowie als Inhibitoren gegen einen Zerfall, eine Erosion und Korrosion von Mauer- f
werk-Konstruktionen, die Siliciumdioxid enthalten,wir-
' 20 ken, wobei sich jedoch die Zusammensetzungen, die bisher
entwickelt wurden, um diese Eigenschaft von Alkyl-
alkoxysilanen auszunutzen, als nicht sehr wirksam erwiesen haben. So beschreibt z.B. die US-PS 3 772 065
ein Lösungsmittelsystem auf Alkoholbasis für Alkyltrialkoxysilane und für ihre niedrigeren Oligomeren als
; wasserabstoßende Imprägniermittel für Mauerwerk. Es
wurde jedoch bei Versuchen festgestellt, daß alkoholische Lösungsmittel im wesentlichen unwirksam sind
im Hinblick auf die Gewährleistung eines guten Verhal-
! 30 tens im Sinne eines Wasserdichtmachens mit Hilfe der- '. artiger Silan-Imprägniermittel.
Zu den Nachteilen eines alkoholischen Lösungsmittel-
; systems gehören die Entflammbarkeit sowie sehr nie-
: 35 drige Flammpunkte sowie ferner der hohe Dampfdruck,
der es ermöglicht, daß das alkoholische Lösungsmittel-
system rasch verdampft, selbst unter Umgebungsbe- . „
dingungen. Eine rasche Verdampfung bedeutet jedoch ein schlechtes und wenig wirksames Eindringen des
Alkylalkoxysilans in das Mauerwerk. Das führt dazu, daß die Wasserabstoßung und die Korrosionsverhinderung
bei weitem nicht die an sich erreichbaren Werte erreichen; ferner muß man in derartigen Imprägniermitteln
sehr viel höhere Silankonzentrationen verwenden, was
die entsprechenden Produkte stark verteuert. Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Zusammensetzung zum Wasserdichtmachen und zur Verhinderung von Erosion und Korrosion von Siliciumdioxid
enthaltenden Substraten, wie beispielsweise Mauerwerkskonstruktionen, Betonkonstruktionen, Ziegelkonstruktionen
und dgl. zu schaffen, in denen bestimmte hochwirksame Alkylalkoxysilane in Kombination mit einem
solchen Lösungsmittel verwendet werden, das eine hohe Wirksamkeit auch bei relativ niedrigen Silankonzentrationen
gewährleistet.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
hochwirksame Zusammensetzung zum Wasserdichtmachen und zum Verhindern von Zerfall, Erosion und Korrosion von
Mauerwerks-Substraten zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Zusammensetzung so auszugestalten, daß die
verwendeten Alkylalkoxysilane effektiv in die Poren der Mauerwerksstruktur eindringen und in wirksamer
Weise durch Reaktion der Silaneinheit mit dem Siliciumdioxid der Mauerwerksstruktur auf dieser fixiert werden
.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, spezifische Lösungsmittel anzugeben, die die wasserabstossenden
Eigenschaften der Alkylalkoxysilane beträchtlich verbessern, wenn man die letzteren auf ein Mauerwerk
in Form von Zusammensetzungen aufbringt.
1 Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung und ein Verfahren zu schaf-
! fen, die im Sinne eines synergistischen Zusammenwirkens
j gewährleisten, daß das Alkylalkoxysilan-Imprägnier-
; 5 mittel in die Mauerwerks-Struktur eindringt und an
• . dieser in wirksamer Weise gebunden wird, wenn das
; Eindringen abgeschlossen ist.
: Diese Aufgabe wird durch eine Zusammensetzung gemäß
1 10 Patentanspruch 1 sowie ihre Verwendung zur Behandlung
von Mauerwerk gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bestimmte 15 hochwirksame Alkylalkoxysilane in Kombination mit
einer bestimmten ausgewählten Gruppe von aromatischen und aliphatischen sowie sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoff
lösungsmitteln verwendet, wobei das Lösungs- jf mittel frei von Alkoholgruppen ist. Es wurde über-
! 20 raschenderweise festgestellt, daß dann, wenn eine j solche Kombination verwendet wird, das Lösungsmittel
als ein hochwirksamer Träger für das Alkylalkoxysilan
I wirkt. Das Lösungsmittel selbst weist dabei einen
solchen Dampfdruck auf, daß es allmählich bei Umge-25 bungsbedingungen verdampft. Diese allmähliche Ver-•
dampfung macht es möglich, daß das AlkylatKoxisilan in
die Poren der Mauerwerksstruktur eindringen kann.
', Das führt dazu, daß die hydrophobe Untereinheit des
! Alkylalkoxysilans tief in die Mauerwerksstruktur ein-
■ 30 dringt, wobei der Silanteil dieser Einheit an das
Siliciumdioxid des MauerwerkSubstrats gebunden wird.
Es ist dabei wichtig, daß kein alkoholisches Lösungsj
mittel anwesend ist. Es wurde nämlich festgestellt,
! 35 daß Alkohol unerwünscht ist, da er mitunter die Nei-
j gung zeigt, die Bindung des Silans an das Silicium-
; dioxid des Substrats zu inhibieren und da er außer- „
—ο —
dem entflammbar ist und einen niedrigen Flammpunkt aufweist.
Nachfolgend werden erfindungsgemäße Zusammensetzungen
und das Verfahren zu ihrer Verwendung noch näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zum Wasserdichtmachen
und zur Verhinderung von Korrosion von Mauerwerks-Konstruktionen enthält im Idealfalle von
etwa 7 bis etwa 60 Gew.-% eines Alkylalkoxysilans in Kombination mit einem Lösungsmittel, das mit dem Silan
zusammenwirkt und dessen Wirkung unterstützt, wobei das Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus aromatischen, aliphatischen und sauerstoffhaltigen
Kohlenwasserstoffen und deren Mischungen besteht, wobei das Lösungsmittel selbst in jedem Falle
frei von alkoholischen Gruppen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Wasserdichtmachen und
zur Verhinderung von Korrosion von Mauerwerks - Konstruktionen,
bei dem derartige Konstruktionen mit der beschriebenen Zusammensetzung überzogen werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen von
etwa 7 bis etwa 60 Gew.-% eines Alkylalkoxysilans, einschließlich seiner Oligomerer und von Mischungen
derartiger Alkylalkoxysilane, wobei das Alkylalkoxysilan
ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 100 bis etwa 1000 aufweist und in Kombination mit einem Lösungsmittel
für dieses Silan verwendet wird. Das Lösungsmittel ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus aromatischen,
aliphatischen und sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen
und deren Mischungen besteht. Es ist kritisch, daß das Lösungsmittel im wesentlichen frei von Alkoholgruppen
ist.
Die Menge des Alkylalkoxysilans liegt im weiten Bereich
von etwa 7 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Zusammensetzung, vorzugsweise jedoch im
Bereich von etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%. Die derzeit
beste Zusammensetzung für die meisten in Frage kommenden Substrate zum Zeitpunkt der Ausarbeitung
der vorliegenden Anmeldung ist in den Beispielen beschrieben und enthält etwa 15 Gew.-% Alkylalkoxysilan.
Die Alkylgruppe des Alkylalkoxysilans kann ein C^ bis
Cq-Alkylrest sein, vorzugsweise ein C bis Cg-Alkylrest.
Das Alkylalkoxysilan sollte ein Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 1000 aufweisen, und es kann außerdem
ein Oligomeres von Alkylalkoxysilanen sein oder es kann eine Mischung von verschiedenen Alkylalkoxysilanen
sein, die die in der vorliegenden Beschreibung aufgestellten Kriterien erfüllen.
Es ist wichtig, daß das Molekulargewicht innerhalb des angegebenen Bereichs liegt, um ein wirksames Imprägnieren
und eine wirksame Wasserabstoßung im Sinne der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Wenn das
Molekulargewicht wesentlich über 1000 liegt, beispielsweise bei 2000, wird festgestellt, daß die Alkylalkoxysilanmoleküle
zu groß sind, um in die Poren der Mauerwerksstruktur einzudringen. Die angegebenen Grenzen
für das Molekulargewicht haben somit den Sinn, korrekte sterische und/oder Reaktivitäts-Eigenschaften
sicherzustellen. Ferner sind die angegebenen Grenzen wichtig, um eine außerordentlich wirksame Wechselwirkung
mit dem erfindungsgemäßen Lösungsmittelsystem zu gewährleisten. Das Lösungsmittel, das jeweils den
Rest der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozent, bildet, wirkt mit den Alkylalkoxysilanen
zusammen, so daß diese zu den richtigen Stellen gelangen können und daß somit die wasserabstos-
senden Eigenschaften verbessert werden. Die verwendbaren
Lösungsmittel sind aromatische, aliphatische und sauerstoffhaltige Kohlenwasserstofflösungsmittel,
oder deren Mischungen, wobei die Lösungsmittel frei von Alkoholgruppen sind. Die Lösungsmittel, die...
in der vorliegenden Anmeldung erwähnt werden, sind im wesentlichen nicht DOT-zündbar (Direktoxidationstest),
und sie weisen einen solchen Dampfdruck auf, daß sie allmählich bei Umgebungstemperatur verdampfen. Diese
Eigenschaft eines allmählichen Verdampfens ist wichtig,
weil sie sicherstellt, daß das Lösungsmittel eine ausreichend lange Zeit anwesend ist, um als Träger zu wirken
und zu gewährleisten, daß die wasserdichtmachenden jAlkylalkoxisilane zu den wasserdichtmachenden Stellen
!der Mauerwerksstruktur vordringen, d.h., in die Poren eindringen und das darunterliegende Mauerwerkssubstrat
■im wesentlichen durchdringen.
Im allgemeinen sollte das Lösungsmittel -einen Flammpunkt von etwa
38 bis etwa 710C (1000F bis 1600F) aufweisen, vorzugsweise
von etwa 40 bis etwa 630C (1050F bis 145°F) . Ferner
sind die bevorzugten Lösungsmittel solche, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus C, bis C12, insbesondere
Cfi bis C-]0' aromatischen Kohlenwasserstoffen
und zyklischen Kohlenwasserstoffen besteht. Am stärksten bevorzugte Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe
oder deren Mischungen, die Alkylbenzole mit Alkylgruppen mit insgesamt 1 bis 6, insbesondere
1 bis 5, Kohlenstoffatomen enthalten. Wie in den Beispielen gezeigt wird, wird zum Zeitpunkt der Erstellung
der vorliegenden Anmeldung ganz besonders ein Lösungsmittelsystem bevorzugt, das überwiegend aus Trimethylbenzol
besteht, dem eine geringe Menge Triethylbenzol zugesetzt ist. Ein derartiges Lösungsmittelsystem
weist einen Flammpunkt von 410C (1060F) auf. Es wurde
festgestellt, daß der Flammpunkt im allgemeinen oberhalb von 37,80C (1000F) liegen sollte, um sicherzustellen,
daß das Lösungsmittel nicht zu schnell verdampft.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann erfolgreich
dazu verwendet werden, das Eindringen von potentiell zerstörend wirkendem Wasser sowie in einem derartigen
Wasser enthaltenen Chemikalien in die Mauerwerks-Struktur zu verhindern. Sie schützt das behandelte
Substrat gegen Streusalz gegen Vereisung sowie eine Zerstörung durch sauren Regen sowie gegen eine Beschädigung
infolge des Frier/Auftau-Wechselspiels, sowie
ferner gegen das mit einem Abblättern und einer Korrosion des Verstärkungsstahls verbundene Splittern und
Ablösen von Schichten. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist ferner auch in dem Sinne wirksam, daß sie
die Farbe, den Reflexionswert oder die Textur von Beton und Mauerwerk nicht nennenswert verändert. Sie ist
ferner leicht aufbringbar und kann senkrecht und waagerecht auf Oberflächen aufgebracht werden, und zwar sowohl
im Freien als auch innerhalb der Gebäude.
Das niedrige Molekulargewicht des Produkts ermöglicht ein tiefes Eindringen, und zwar bis in die Mikroporen
der aggregierten Zementbrei-Matrix, wobei ein außerordentlich haltbares und stabiles hydrophobes Reaktionsprodukt gebildet wird. Die Stabilität der Bindung des
hydrophoben Reaktionsprodukts oder der chemischen Bindung an die Grenzflächen der Mikroporen der Mauerwerksstruktur
ist eine Folge des Zusammenwirkens des aromatischen Lösungsmittels mit dem Alkylalkoxysilan.
Es ist dabei wichtig, daß keine Alkohole vorhanden sind; wenn diese vorhanden sind, dann wird eine sachgemäße
gewünschte Bindung erheblich gestört und in einigen Fällen fehlt sie überhaupt. Mit den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen werden die besten Ergebnisse dann erhalten, wenn die Behandlung eines lufttrockenen
Substrats erfolgt.
Die Zusammensetzung kann dadurch aufgebracht werden, daß man die Oberfläche entweder waagerecht oder senk-
recht tränkt, und zwar unter Verwendung von Schwammrollen oder Gummirollen, Besen oder von Niederdruck-Sprühvorrichtungen,
die mit weiten Düsenöffnungen versehen sind, woran sich eine Verteilung durch Verwischen
anschließt. Die zu verwendende Menge sollte die Sättigungsmenge sein, d.h., eine Menge, die nicht
mehr vollständig aufgesaugt, sondern zurückgewiesen wird. Man sollte die Zusammensetzung nach dem Aufbringen
etwa 24 Stunden trocknen lassen. Im allgemeinen sollte die behandelte Oberfläche im Anschluß an die Behandlung
für einige Sekunden einen nassen Oberflächenfilm aufweisen
.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen noch näher erläutert.
Beispiele
Es wurde eine erfindungsgemäße Zusammensetzung her-
Es wurde eine erfindungsgemäße Zusammensetzung her-
gestellt.Sie wies als Wirkstoff 15% eines Organosilans
(Alkylalkoxysilans) auf, das eine Mischung von C- bis C-.-Alkyltrimethoxysilanen sowie einigen Oligomeren
davon darstellte, die ein kombiniertes Gesamtmolekulargewicht im Bereich von 500 bis 600 aufwiesen. 15% dieser
Alkyltrialkoxysilanmischung wurden in einem Lösungsmittel aufgelöst, das überwiegend aus Trimethylbenzol mit
einem kleinen Anteil Triethy!benzol bestand, so daß das erhaltene Endprodukt die folgenden physikalischen
Eigenschaften aufwies:
Rohdichte 0,899 g/cm3 (7,5 pounds per gallon) ASTM D88-Viskosität
bei 38°C 33s S.U.S.
Stockpunkt
Stockpunkt
(ASTM D97) -320C
ASTM D92-Flamm-
ASTM D92-Flamm-
punkt 41,20C (1060F)
ASTM Dd1500-Farbe weniger als 0,5-Wasserhell
Diese Zusammensetzung, die 15% des aktiven Silans enthielt, wurde im Vergleich mit einer Zusammensetzung
gemäß US-PS 3 772 065 sowie mit einer Kontrollzusammensetzung getestet. Die Zusammensetzung gemäß dem genannten
Patent enthielt 4 0% Isobutyltrimethoxysilan in Äthanol als Lösungsmittel.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist im folgenden
als Zusammensetzung 1 bezeichnet, die Kontrollzusammensetzung
als "Kontrolle" und die Vergleichszusammensetzung gemäß Stand der Technik als Zusammensetzung 2.
Bei der Durchführung von Absorptions-Tests mit der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung (Zusammensetzung 1), der Kontrolle und der Vergleichszusammensetzung 2 wurden
30 Betonzylinder gegossen, und zur Prüfung eines jeden Versiegelungsmittels wurden die Versuche 5fach wiederholt.
Die Proben wurden 14 Tage nachgehärtet und dann bei 1000C im Ofen bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
Bei dem ersten Testversuch wurde die erfindungsgemäße
Zusammensetzung (Zusammensetzung 1) direkt mit der oben beschriebenen Zusammensetzung 2 verglichen, nachdem
beide auf die Betonzylinder in üblicher Weise aufgetragen wurden, bis die Abweisung des Mittels die Sättigung
anzeigte. Die nachfolgende Tabelle I beschreibt die Daten der Betonmischung, Tabelle II zeigt die Menge
des aufgebrachten Versiegelungsmittels und Tabelle III zeigt die Ergebnisse des Absorptionstests, und zwar als
Mittelwerte von 5 Proben.
Tabelle I - Angabe zur Betonmischung
| kg/m3 | (lb/cu.yd.) | |
| Zementtyp I | 334,45 | ( 564) |
| Algonquin, IL Sand | 757,26 | ( 1277) |
| Eau Claire, WI.-Kies | 1131,44 | ( 1908) |
| Wasser | 138,17 | ( 233) |
Neutralisiertes Vinsol-Harz 1123ml Setzmaß, cm (in.) 8,38
Luftgehalt, % eg
1123 ml (3,3) (5,0)
(Umrechnung: 1lb/cu.yd. = 0,593 kg/m3)
Versiegelungsmittel
Zusammensetzung Zusammensetzung
g/7,62x15,24cm(3x6-in.)Zylinder
12.1 11 ,8
Eintauchzeit in Wasser
Versiegelungs- Kontrolle (kein mittel Nr. Versiegelungsmittel)
| 1 | 2 | 4,4 | |
| 48 h | 0,3 | 0,3 | 4,8 |
| 24 h-siedend | 2,2 | 1,7 | 4,9 |
| 7 Tage | 3,0 | 2,5 | 4,9 |
| 14 Tage | 3,3 | 2,8 | 4,9 |
| 21 Tage | 3,5 | 3,0 | 5,0 |
| 28 Tage | 3,6 | 3,0 | 5,0 |
| 35 Tage | 3,7 | 3,1 | 5,0 |
| 42 Tage | 3,8 | 3,2 | 5,0 |
| 4 9 Tage | 3,8 | 3,2 | 5,0 |
| 56 Tage | 3,8 | 3,3 | |
* jedes Ergebnis ist der Mittelwert von 5 Proben
Es ist zu erkennen, daß in jedem Falle die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Versiegelungswirksamkeit
aufwies, die wenigstens so gut wie die der Zusammen-
Setzung Nr.2 war (vgl. Tabelle III), wobei die
letztere die 2 T/2fache Menge an Silan enthielt als die erfindungsgemäße Zusammensetzung. Dieses
Ergebnis zeigt, daß die erfindungsgemäße Zusaramensetzung
trotzt der Tatsache, daß sie die sehr viel geringere Menge von 15 Gew.-% Wirksubstanz enthielt,
als eindringendes Versiegelungsmittel sehr viel wirksamer ist.
Es wurden ähnliche Tests mit den gleichen Zusammensetzungen wie oben beschrieben durchgeführt, um die
Ergebnisse des ersten Tests zu bestätigen. Es wurden ähnliche Absorptionstests mit den gleichen Zusammensetzungen
wie oben beschrieben in einer 15%igen Natriumchlorid-Lösung
durchgeführt, um den ersten Test zu bestätigen und die vergleichbare Wirksamkeit der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung im Hinblick auf die Verhinderung eines Eindringens in die behandelten Substrate
zu demonstrieren. (Chloridionen stellen eine wesentliche Treibkraft für die Korrosion von Stahlverstärkungen in
Mauerwerkskonstruktionen dar und sind daher für Mauerwerksreißen, Schichtspaltung (Delamination) und Aufplatzen
(Spalling) verantwortlich). Bei diesen Tests erfolgte die Herstellung der Testproben, die 10,16 χ
10,16 cm (4x4 inch) Betonwürfel waren, in ähnlicher
Weise wie oben beschrieben. Versiegelungsmittel wurden solange aufgetragen, bis der Punkt der Sättigungszurückweisung erreicht war. Die Absorptionsuntersuchung,
die Trockenzeit und die Chloridionen-Bestimmungen wurden anschließend durchgeführt. Jedes Versiegelungsmittel
und die Kontrolle wurden mit vier Proben geprüft. Die Angaben zur Betonmischung sind in Tabell IV enthalten.
kg/m3 (lb/cu.yd)
Zementtyp I 294,72 ( 497)
Algonquin, IL. Sand, SSD 939,31 (1584)
| -16- | 966 | - | (1630) | ||
| Thornton, IL. | Kalkstein | 153 | (258) | ||
| Nr. 67, SSD | ,59 | ||||
| Wasser | |||||
Neutralisiertes Vinsol-
Harz Setzmaß, cm (in.) Luftgehalt, %
830 ml
8,13
6,0
8,13
6,0
(3,2)
Tabelle V zeigt die prozentualen Gewichtsverluste während der 21tägigen Trockenperiode im Anschluß an
die vorausgehende 7tägige Wasserhärtung. Die Mengen des nach dieser 21tägigen Trockenperiode aufgebrachten
Versiegelungsmittels sind in Tabelle VI wiedergegeben.
V - Lufttrocknungs-Periode nach 7 Tagen Wasserhärtung
Bestimmtes Versiegelungsmittel
1 2 Kontrolle
7 Tage
1 ,68
1 ,65
1 ,69
1 ,65
1 ,69
Gewichtsverlust, %*
14 Tage 21 Tage
1 ,93 1 ,92 1 ,96
2,08 2,10 2,13
*Jedes Ergebnis ist der Mittelwert von 4 Proben **Die Versiegelungsmittel wurden am Ende dieser Trocknungsperiode aufgebracht.
Tabelle VI - Menge des nach der 21tägigen Trockenperiode
aufgebrachten Versiegelungsmittels
1 2
g/10,16x10,16cm (4x4 inch)-Würfel
15,0 14,5
Kontrolle(Nullkontrolle)
| O | ,36 | O | ,40 | 0 | ,43 | 0 | ,46 | 0 | ,54 |
| O | ,39 | O | ,43 | 0 | ,46 | 0 | ,49 | 0 | ,56 |
| 2 | ,53 | 2 | ,56 | 2 | ,59 | 2 | ,61 | 2 | ,68 |
-17-
Tabelle VII zeigt die prozentualen Gewichtszunahmen während eines 21tägigen Eintauchens in eine 15%ige
Natriumchlorid-Lösung.
Tabelle VII - Gewichtsveränderungen für eine in 15">ige
NaCl-Lösung eingetauchte Proben
Versie- 3 Tage 6 Tage 9 Tage 12 Tage 15 Tage 18 Tage 21 Tage
—
gelungsmittel Nr.
1 0,18 0,30
2 0,24 0,33 15
Kontrolle 2,36 2,47
*Relativwert, bezogen auf das Gewicht nach einem 21tägigen
Lufttrocknen·
^ Die Gewichtsverluste während eines 24tägigen Lufttrocknens
im Anschluß an das 21tägige Eintauchen in die Natriumchlorid-Lösung
sind in Tabelle VIII gezeigt.
Tabelle VIII - Lufttrocknungsperiode nach dem Eintauchen in eine 15%ige NaCl-Lösung
Versie- 3 Tage 6 Tage 9 Tage 12 Tage 15 Tage 18 Tage
gelungs-
mittel Nr. 30
1 0,28 0,36 0,41 0,46 0,49 0,52
21 Tage 22 Tage 23 Tage 24 Tage
1 0,55 0,60 0,63 0,66
2 0,35 0,41 0,46 0,51 0,54 0,56 35
21 Tage 22 Tage 23 Tage 24 Tage 2 0,59 0,63 0,66 0,69 Kontrolle 0,75 0,97 1,12 1,24 1,33 1,40
21 Ta9e 22 Tage 23 Tage 24 Tage
1.48 1.57 1.62 1.67
*Relativwerte, bezogen auf das Gewicht nach dem 21tägigen Eintauchen in eine 15%ige NaCl-Lösung.
Die Ergebnisse der Bestimmungen des Chloridionengehaltes der Betonwürfel-Proben sind in Tabelle IX
gezeigt.
Tabelle IX - Chloridionengehalt von Betonproben
Versiegelungs- Gesamt-Chloridionenkonzentration,
mittel Nr. Gew.-%, bezogen auf den Beton
1 0,121
2 0,122
Kontrolle 0,357
Kontrolle* 0,066
Kontrolle 0,357
Kontrolle* 0,066
*Diese Kontrollprobe wurde nicht dem Chlorid-Eintauchtest ausgesetzt - der Wert entspricht dem Chlorid Grundgehalt
des Betons.
Es ist zu erkennen, daß bei allen Tests die erfindungsgemäße Zusammensetzung
, die nur 15% des angegebenen Alkylalkoxysilans enthielt, im wesentlichen gleichwertige Ergebnisse liefert
wie die Vergleichszusammensetzung des Standes der Technik mit dem sehr viel höheren Gehalt von 4 0%
Alkylalkoxysilan in einem Äthanol-Lösungsmittel.
Obwohl die Beispiele in der vorliegenden Anmeldung eine Zusammensetzung zeigen, die aromatische und aliphatische
Kohlenwasserstofflösungsmittel enthält, werden derzeit
35
Untersuchungen zur Verwendung bestimmter sauerstoffhaltiger
Lösungsmittel, die keine Alkoholgruppen enthalten, unternommen, darunter niedrige Ketone und Ester. Die
ersten Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß die niedrigeren Ketone und Ester Eigenschaften aufweisen
können, die ihre Verwendung als Ersatz für die aromatischen und aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel
in solchen geographischen Gebieten darstellen können, bei denen aufgrund der geltenden Vorschriften
die Verwendung einiger der oben genannten Lösungsmittel verboten ist.
Claims (18)
1. Zusammensetzung zum Wasserdichtmachen und zur Verhinderung von Erosion und Korrosion von
Siliciumdioxid enthaltenden Substraten wie beispielsweise Mauerwerkskonstruktionen, stahlverstärkten
Mauerwerkskonstruktionen und dgl., die ein Alkylalkoxysilan in einem geeigneten Lösungsmittel
umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt
von etwa 7 bis etwa 60 Gew.-% eines Alkylalkoxysilans, einschließlich seiner Oligomeren und seiner
Mischungen, das ein Molekulargewicht von etwa bis etwa 1000 aufweist, und
ein Lösungsmittel für dieses Silan, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus aromatischen und
aliphatischen Kohlenwasserstoffen oder deren Mischungen besteht, wobei das Lösungsmittel frei
von Alkoholgruppen ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Silans im Bereich
von etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung,beträgt.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Silans etwa 15
Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, beträgt.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel im wesentlichen
nicht DOT-zündfähig ist.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lösungsmittel einen solchen Dampfdruck aufweist, daß es im wesentlichen nicht
DOT-zündfähig ist, daß es jedoch trotzdem bei Umgebungstemperatur und -druck allmählich verdampft.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammpunkt im Bereich von
etwa 38°C bis etwa 710C (1000F bis 1600F) liegt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammpunkt im Bereich von
etwa 40 bis etwa 63°C (1050F bis 145°F) liegt.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylrest des Silans ein C1
bis Cg-Alkylrest ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylrest ein C_ bis Cg-Alkylrest
ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Alkoxyrest ein C1 bis Cg-AIkoxyrest
ist.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lösungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt ist,die aus aromatischen Kohlenwasserstoffen
und zyklischen Kohlenwasserstoffen mit 6 bis Kohlenstoffatomen besteht.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der aromatische Kohlenwasserstoff ein Alkylbenzol mit Alkylsubstituenten mit insgesamt
1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung derartiger i Alkylbenzole ist. t
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylbenzol eine Mischung ist,
die überwiegend aus Trimethylbenzol sowie einer geringen Menge Triethylbenzol oder Dimethylbenzol besteht, die
so miteinander vermischt sind, daß die Mischung einen Flammpunkt von mehr als 37,8°C (1000F) aufweist.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammpunkt etwa 41°C (1060F)
beträgt.
15. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Wasserdichtmachen und zur
Verbesserung der Erosions- und Korrosions-Beständigkeit von Siliciumdioxid enthaltenden Substraten.
16. Verfahren zum Wasserdichtmachen sowie zur Ver-
besserung der Erosions- und Korrosions-Beständigkeit von Siliciumdioxid enthaltenden Substraten wie beispielsweise
Mauerwerkskonstruktionen oder stahlverstärkten Mauerwerkskonstruktionen durch Aufbringen
einer alkylalkoxysilan-haltigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man bis zur im wesentlichen vollständigen
Oberflächensättigung der behandelten Konstruktion oder des Bauwerks eine Zusammensetzung
auf diese aufbringt, die von etwa 7 bis etwa 60 Gew.-% eines Alkylalkoxysilans, einschließlich seiner
Oligomerer und seiner Mischungen, das ein Molekulargewicht von etwa 100 bis etwa 1000 aufweist, in Kombination
mit einem aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen,
das im wesentlichen frei von Alkoholgruppen ist, umfaßt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Silans im Bereich von etwa
bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
liegt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lösungsmittel ein aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel
mit 6 bis 12, vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,ist!
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