DE3524796A1 - Verfahren zur herstellung von kunststoff-beton - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kunststoff-beton

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DE3524796A1 DE19853524796 DE3524796A DE3524796A1 DE 3524796 A1 DE3524796 A1 DE 3524796A1 DE 19853524796 DE19853524796 DE 19853524796 DE 3524796 A DE3524796 A DE 3524796A DE 3524796 A1 DE3524796 A1 DE 3524796A1
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Takashi Saeki
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    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton durch Vermischen eines nichtionischen grenzflächenaktiven Mittels mit einem HLB-Wert von 5 bis 6 (Wert für die hydrophile/lipophile Balance) einer monomeren Vinylverbindung und einer Zement-Aufschlämmung unter Rühren zur Erzeugung einer Emulsion vom W/O-Typ, anschließende Polymerisation der monomeren Vinylverbindung und gleichzeitige Härtung des Zements in der
Emulsion vom W/O-Typ.
15
Bei der Herstellung von Kunststoff-Beton wird nach einem bekannten Verfahren ein Zement-Mörtel, der durch Kneten eines Aggregates mit Wasser, und üblichen Zusätzen erhalten wird, mit einer Kautschuklatex aus Styrol-Butadien-Kautschuk oder Nitrilkautschuk, einer Emulsion von Polyvinylacetat oder einem Epoxidharz vom O/W-Typ, oder mit einem wasserlöslichen Polymerisat, wie einem Polyvinylalkohol oder Carboxymethylcellulose vermischt. Kunststoff-Beton, der nach dem genannten Verfahren erhalten wird, soll her-
vorragende Beständigkeit gegen Wasser und verbesserte Biegefestigkeit, Zugfestigkeit, Stoßfestigkeit und Abnutzungsfestigkeit aufweisen. Bekannt ist auch ein Kunstharz-Beton, der durch Konsolidierung eines Aggregates mit
einem ungesättigten Polyesterharz oder einem Epoxidharz 30
erhalten wird. Diese Betonarten haben jedoch den Nachteil,
daß ihr spezifisches Gewicht im allgemeinen hoch ist. Als Möglichkeit zur Verminderung des Gewichtes von Zementbeton ist andererseits ein Verfahren bekannt, bei dem eine Zement -Aufschlämmung mit einem leichtgewichtigen Aggregat 35
vermischt wird sowie ein Verfahren, bei dem unter Verwendung eines Aufschäummittels ein Schaum in der Zement-Auf-
schlämmung erzeugt wird. Die Verwendung des Sehäumungsmittels kann durch Härten einer Zement-Aufschlämmung in geschäumtem Zustand unter Anwendung eines grenzflächenaktiven Mittels erfolgen, oder durch Vermischen einer Zement-Aufschlämmung mit Aluminiumpulver, wodurch eine chemische Reaktion des Aluminiums mit dem Zement und Aufschäumung durch das erzeugte Wasserstoffgas verursacht wird, Die Verwendung eines Aufschaumungsmittels hat jedoch den großen Nachteil, daß die Steuerung des Aufschäumens schwierig ist und die geschäumten Produkte deshalb nicht gleichmäßig sind. Bei der Erzeugung größerer Betonteile besteht ferner eine Tendenz dahin, daß der Schaum im oberen Bereich gröber als im unteren Bereich wird und damit Dichteunterschiede im Betonteil auftreten. Schließ-
lieh sind die Poren des Schaums im allgemeinen groß, was das Aussehen des Produktes verschlechtert. Andererseits ist es jedoch bei der Verwendung eines leichtgewichtigen Aggregates schwierig, einen Leichtbeton mit hoher Festigkeit bei einem spezifischen Gewicht unter 1,0 g/cnr zu er-
halten. Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Leichtbeton wurde auch ein mit einem Polymerisat imprägnierter Beton vorgeschlagen. Dazu wird ein Basismaterial für Leichtbeton mit einer monomeren Vinylverbin-
dung imprägniert und die Viny!verbindung polymerisiert. 25
Die mechanische Festigkeit des nach diesem Verfahren erhaltenen Leichtbetons ist deutlich höher als diejenige des Betons aus dem Basismaterial allein. Auch die Elastizität, chemische Widerstandsfähigkeit und die Festigkeit gegen Gefrieren und Auftauen des Betons sind verbessert.
Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung des vorstehend beschriebenen, mit einem Polymerisat imprägnierten Betons. Zur wirksamen Erhöhung der Festigkeit des mit einem Polymerisat imprägnierten Betons ist es nämlich erforderlich, das Basismaterial vorher auf einen Wassergehalt von unter 0,5 % zu trocknen. Ferner ist für die Polymerisation des im Beton imprägnierten Mo-
nomers Strahlung erforderlich. Falls die Polymerisation der monomeren Vinylverbindung im Beton als thermische Polymerisation durchgeführt wird, geht eine erhebliche Menge der monomeren Vinylverbindung verloren, was unwirtschaftlieh ist. Schließlich sind die Arbeitsstufen der Herstellung des Betons kompliziert. Diese Paktoren erhöhen die Produktionskosten des mit einem Polymerisat imprägnierten Betons und machen die praktische Anwendung des Verfahrens unmöglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton bereitzustellen, bei dem ein Kunststoff-Leichtbeton mit hoher Festigkeit in wirtschaftlicher Weise erhalten werden kann. Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß bei Verwendung einer Emulsion vom W/O-Typ, die bisher auf dem Fachgebiet noch nicht vorgeschlagen wurde, ein Kunststoff-Leichtbeton mit den gewünschten verbesserten Eigenschaften, die auf den Einbau der monomeren Vinylverbindung beruhen, erhalten werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel mit einem HLB-Wert von J5 bis 6, eine monomere Vinylverbindung und eine Zement-Aufschlämmung unter Rühren zu einer Emulsion vom W/O-Typ vermischt, danach die monomere Vinylverbindung polymerisiert und gleichzeitig den Zement in
der Emulsion vom W/O-Typ härtet.
30
Erfindungsgemäß wird durch Zugabe einer Zement-Aufschlämmung zu einer Lösung eines nichtionisehen grenzflächenaktiven Mittels mit einem HLB-Wert von j5 bis β in einer
monomeren Vinylverbindung und anschließendes Rühren eine 35
Emulsion vom W/O-Typ hergestellt.
Als nichtionische grenzflächenaktive Mittel mit einem HLB-Wert von j5 bis 6 eignen sich zur Erzeugung einer Emulsion vom W/O-Typ beispielsweise Sorbitansequioleat, Glycerinmonostearat, Sorbitanmonooleat, Diäthylenglykolmonooleat, Diäthylenglykolmonostearat, Sorbitanmonostearat und PoIyglycerinmonooleat. Bei Verwendung eines nichtionischen grenzflächenaktiven Mittels allein sind Sorbitanmonooleat und Polyglycerinmonooleat besonders bevorzugt. Die nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel können jedoch auch als Gemisch eingesetzt werden, so daß der gewünschte HLB-Wert erreicht wird. Bei Verwendung eines nichtionischen grenzflächenaktiven Mittels mit einem HLB-Wert unter 3 wird die Erzeugung der Emulsion vom W/O-Typ schwierig, während eine solche Emulsion bei einem HLB-Wert über β
zwar erhalten wird, bei der Polymerisation der monomeren Viny!verbindung in der Emulsion jedoch Risse auftreten, so daß gute Formlinge nicht erhalten werden können. Die Menge des grenzflächenaktiven Mittels ist nicht besonders kritisch. Sie kann beispielsweise 5 bis 100 Gewichtsteile
grenzflächenaktives Mittel auf 100 Gewichtsteile monomere Viny!verbindung betragen.
Als monomere Vinylverbindung sind zur Erzeugung der Emulsion vom W/O-Typ erfindungsgemäß wasserunlösliche monomere 5
Vinylverbindungen bevorzugt, die bei normaler Temperatur in flüssigem Zustand vorliegen. Beispiele für monomere Vinylverbindungen sind Styrol, Of-Methylstyrol, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Acrylnitril, Divinylbenzol,
Acrylsäureester von Alkylenglykolen, Dimethacrylsäureester 30
von Alkylenglykolen, Acrylsäureester von mehrwertigen Alkoholen und Methacrylsäureester von mehrwertigen Alkoholen. Diese Monomeren können allein oder als Gemisch eingesetzt werden. In diesem Fall ist es für die Erhöhung der Hitzebeständigkeit und anderer Eigenschaften des Viny !polymerisat s bevorzugt, eine Divinyl- oder eine Trivinylverbindung, wie Äthylenglykoldimethacrylat oder Tri-
-ο-Ι methylolpropantrimethacrylat, zusammen mit der vorstehenden monomeren Vinylverbindung zu benutzen.
Die Art des zur Erzeugung der Zement-Aufschlämmung verwendeten Zements ist erfindungsgemäß nicht besonders kritisch. Es können Portland-Zement, Portland-Hochofenschlacke -Zement, Portland-Plugasche-Zement, Portland-Pozzolan-Zement, Magnesiumoxid-Zement oder Aluminiumoxid-Zement eingesetzt werden. Die Zement-Aufschlämmung wird durch gutes Vermischen von Zement und Wasser hergestellt. Das Gewichtsverhältnis von Zement und Wasser ist ebenfalls nicht besonders kritisch, liegt jedoch günstigerweise innerhalb eines GewichtsVerhältnisses von Zement zu
Wasser von etwa 100 : 2K) bis 100 : 500. 15
Die erhaltene Emulsion vom W/O-Typ wird durch Polymerisation der monomeren Vinylverbindung in der Emulsion gehärtet. Zur Polymerisation der monomeren Vinylverbindung wird üblicherweise ein Polymerisationskatalysator einge-
setzt. Hierzu eignen sich Radikalbildner oder Redox-Katalysatoren. Die Polymerisationstemperatur liegt gewöhnlich bei Raumtemperatur bis 1OO°C. Höhere Temperaturen als 1000C können gegebenenfalls angewendet werden. Falls die Polymerisationstemperatur höher als 1000C ist, wird
die Polymerisation vorzugsweise unter hohem Druck durchgeführt um ein Sieden des Wassers zu verhindern.
Während der Polymerisation der monomeren Vinylverbindung
wird der Zement im Verfahren der Erfindung in üblicher 30
Weise gehärtet. Zur wirksamen Härtung des Zements kann
dieser in gesättigtem Wasserdampf erhitzt werden. Falls erforderlich, kann auch ein Zement mit besonders hoher Anfangsfestigkeit oder ein rasch abbindendes Mittel einoc. gesetzt werden.
Nach der Polymerisation der monomeren Vinylverbindung und
der Härtung des Zements in der vorstehend beschriebenen Weise wird der gehärtete Zement zur Entfernung des Wassers getrocknet, um einen Kunststoff-Leichtbeton zu erhalten. Je nach der beabsichtigten Verwendung kann der Zement jedoch auch als wasserhaltiges gehärtetes Produkt ohne Trocknung verwendet werden.
Ein wichtiges Merkaml des nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Kunststoff-Leichtbetons besteht darin, daß die Schaumstruktur feinporig und gleichmäßig ist. Der Kunststoff-Beton sieht deshalb wie gewöhnlicher Zement-Beton aus und hat eine glatte Oberfläche. Wenn nach dem Verfahren der Erfindung ein großes Betonformteil erzeugt wird, treten keine Dichteunterschiede zwischen dem
oberen und dem unteren Bereich des Produktes auf. Der Grund dafür ist, daß die Zellen des Schaums mit Wasser gefüllt sind.
Ein zweites Merkmal der Erfindung liegt in der günstig 20
zu bewirkenden Steuerung des spezifischen Gewichtes des Betonproduktes durch Einstellung der dem Zement zugesetzten Wassermenge. Wenn die dem Zement zugesetzte Wassermenge bei der Herstellung der Zement-Aufschlämmung erhöht
wird, wird das spezifische Gewicht des erhaltenen Kunst-25
stoff-Betons geringer, umgekehrt wird bei einer Verminderung der Wassermenge das spezifische Gewicht größer.
Ein drittes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß organische oder anorganische Fasern, andere Füllstoffe und leichtgewichtige Zuschläge mit der Emulsion vom W/O-Typ leicht vermischt werden können. Insbesondere kann durch Untermischen organischer Fasern unter die Emulsion ein Kunststoff-Leichtbeton mit hoher Festigkeit erhalten werden*
Ein viertes Merkmal der Erfindung liegt darin, daß durch
3524796 -ιοί Gießen unter Verwendung verschiedener Formen oder durch Extrudieren unter Verwendung verschiedener Arten von Extrudern verschiedene Formteile und tafelförmige Produkte erhalten werden können.
5
Ein fünftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der nach dem Verfahren der Erfindung erhaltene Kunststoff-Leichtbeton hervorragend bearbeitbar ist und beispielsweise gut geschnitten, abgeschabt und befestigt werden kann. 10
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1 Durch Lösen von 50 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat mit einem HLB-Wert von 4,3 in 90 Gewichtsteilen Styrol und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung einer monomeren Viny!verbindung hergestellt. Diese wird dann mit ;5βθΟ Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Vermischen von I500 Gewichtsteilen Portland-Zement mit 2100 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde. Das Gemisch wird dann zur Herstellung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Dann wird die Emulsion vom W/O-Typ mit 4,5 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator versetzt. Das Gemisch wird gut gerührt und dann in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 6o C wird das Formprodukt aus der Form entnommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur
von 6o°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit 30
von 100 % zur Härtung des Zements ausgehärtet. Bei der
Trocknung des so erhaltenen wasserhaltigen gehärteten Produktes wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,8 g/cm erhalten. Das Aussehen des erhaltenen Kunststoff-Leichtbetons ist gleichmäßig. Das Pro-35
dukt gleicht praktisch einem gehärteten Zement-Beton. Der erhaltene Beton kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel2
Durch Lösen von 25 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat in 90 Gewichtsteilen Styrol und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung einer monomeren Vinylverbindung hergestellt. Die Lösung wird mit 3750 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1250 Gewichtsteilen Portland-Zement mit 2500 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde. Das Gemisch wird anschließend zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Hierauf wird das Gemisch mit 3,4 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator versetzt und gut gerührt. Das Gemisch wird dann in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisieren der monomeren Vinylverbindung bei 6o°C wird das Produkt aus der Form entnommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 600C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % zur Aushärtung des Zements gehaltenen Raum gehärtet. Wenn das erhaltene, wasserhaltige gehärtete Produkt getrocknet wird, wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,56 g/cm erhalten. Das Aussehen des Kunststoff-Leichtbetons ist gleichmäßig. Das Produkt gleicht praktisch gewöhnlichem gehärteten Zement-Beton. Das gehärtete Produkt kann leicht
gesägt und geschnitten werden.
25
Beispiel 3
Durch Lösen von 50 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat in 90 Gewichtsteilen Styrol und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung einer monomeren Vi-
nylverbindung hergestellt. Die Lösung wird mit 4500 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von I500 Teilen Portland-Zement und 3000 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Dann ο
werden in der Emulsion 47 Gewichtsteile Polyacrylnitrilfasern mit einer Länge von β mm und einem Durchmesser von
18 um dispergiert. Das Geraisch wird mit β Gewichtsteilen tert.-Butylperoxyisobutyrat als Polymerisationsinitiator versetzt und gerührt. Anschließend wird das Gemisch in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 6o°C wird das Produkt aus der Form entnommen und J Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 6o°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % zur Härtung des Zements gehaltenen Raum gehärtet. Wenn das so erhaltene wasserhaltige gehärtete Produkt getrocknet wird, wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,59 g/cm erhalten. Das Aussehen des Kunststoff-Leichtbetons ist gleichmäßig. Er kann leicht gesägt und
geschnitten werden.
15
Beispiel 4
Durch Lösen von 50 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat in 6o Gewichtsteilen Styrol, 30 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimeth-
acrylat wird eine Lösung von monomeren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit einer Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von βθθ Teilen Portland-Zement und 1200 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde.
Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion 25
vom W/O-Typ gerührt. Dann wird das Gemisch mit 4,5 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator versetzt, gerührt und anschließend in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 6o°C wird das Produkt aus der
Form genommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 6o°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % gehaltenen Raum gehärtet. Anschließend wird das Produkt getrocknet, wobei ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von
0,56 g/crn^ erhalten wird. Der Kunststoff-Leichtbeton hat
ein gleichmäßiges Aussehen und kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel5
Durch Lösen von 25 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat mit einem HLB-Wert von 5,7 in 95 Gewichtsteilen Styrol und 5 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung von monomeren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 3375 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1125 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2250 Gewichtsteilen Wasser erhalten wird. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Nach der Zugabe von 1,25 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator wird das Gemisch gut gerührt und dann in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 6o°C wird das Produkt aus der Form genommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 600C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 %
zur Härtung des Zements gehaltenen Raum gehärtet. Wenn das erhaltene wasserhaltige gehärtete Produkt getrocknet wird, wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,57 g/cnr erhalten. Der Kunststoff-Leichtbeton hat ein gleichmäßiges Aussehen und gleicht praktisch gewohnlichem gehärteten Zement-Beton. Das Produkt kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel β
Durch Lösen von 33 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat in 95 Gewichtsteilen Styrol und 5 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung von monaneren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 3591 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen
oc von II97 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2394 Gewichts-
teilen Wasser erhalten wird. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Anschlie-
ßend werden in der Emulsion 37 Gewichtsteile Polyacrylnitrilfasern mit einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 18 pm gut dispergiert. Nach dem Zusatz von 1,33 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxyisobutyrat als Polymerisationsinitiator wird das Gemisch gerührt und dann in eine Form gebracht. Nach 5 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 6o°C wird das Produkt aus der Form entnommen und 48 Stunden in einem auf einer konstanten Temperatur von 900C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % zur Härtung des Zements gehaltenen Raum gehärtet. Wenn das so erhaltene wasserhaltige gehärtete Produkt getrocknet wird, wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,63 g/cnr erhalten. Der Kunststoff-Leichtbeton hat gleichmäßiges
Aussehen und kann leicht geschnitten und befestigt werden.
Beispiel 7 Durch Lösen von 33 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat in 95 Gewichtsteilen Styrol und 5 Gewichtsteilen Trimethylol-
propantrimethacrylat wird eine Lösung von monomeren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 4389 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1463 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2926 Gewichtsteilen Wasser erhalten wird. Das Gemisch wird zur Erzeu-
gung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Dann
werden in der Emulsion 45 Gewichtsteile Polyacrylnitrilfasern mit einer Länge von 12 mm und einem Durchmesser von 18 um gut dispergiert. Nach dem Zusatz von 1,33 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisations-30
initiator wird das Gemisch gerührt und dann in eine Form gebracht. Nach der Polymerisation und 3 Wochen Härtung bei Raumtemperatur wird das gehärtete Produkt aus der Form genommen und getrocknet. Es wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,63 g/cm erhalten. Der Kunststoff-Leichtbeton hat gleichmäßiges Aussehen und kann leicht gesägt, geschnitten und befestigt werden.
Beispiel8
Durch Lösen von 33 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat in 80 Gewichtsteilen Styrol, 15 Gewichtsteilen Acrylnitril und 5 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung monoraerer Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 359I Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1197 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2392I- Gewichtsteilen Wasser erhalten wird. Dann wird das Gemisch zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Nach dem Dispergieren von 133 Gewichtsteilen Perlit als leichtgewichtiges Aggregat in der Emulsion werden 1,33 Gewichtsteile tert.-Butylperoxybenzoat zu der Emulsion gegeben. Das Gemisch wird gut gerührt und dann in eine Form gebracht. Die monomeren Vinylverbindungen werden 24 Stunden bei 6o°C und dann 24 Stunden bei 90°C polymerisiert. Dann wird das Produkt aus der Form entnommen und getrocknet. Es wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,45 g/cnr erhalten. Das Produkt kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Vergleichsbeispiel 1 Durch Vermischen von 100 Gewichtsteilen Portland-Zement und 273 Gewichtsteilen Wasser wird eine Zement-Aufschlämmung hergestellt. Sie wird mit I09 Gewichtsteilen Perlit als leichtgewichtiges Aggregat vermischt und dann 7 Tage in einer auf einer konstanten Temperatur von 6o°C und einer konstanten Luftfeuchtigkeit von 100 % zur Härtung des Zements gehaltenen Kammer gehärtet. Das Produkt wird
getrocknet, wobei ein Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,55 g/cm erhalten wird.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Portland-Zement, 40 35
Gewichtsteilen Wasser und 24 Gewichtsteilen Styrolkugeln
als leichtgewichtiges Aggregat wird 7 Tage in einer auf einer konstanten Temperatur von 6o°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % gehaltenen Kammer gehärtet und dann getrocknet. Es wird ein Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,50 g/cnr erhalten.
Vergleichsbeispiel 5
Beispiel 2 wird wiederholt, wobei jedoch Sorbitantrioleat mit einem HLB-Wert von 1,8 anstelle des Sorbitanmonooleats eingesetzt wird. Es wird keine Emulsion vom W/O-Typ erhalten.
■Vergleichsbeispiel 4 Bei der Verwendung von Sorbitanpalmitat mit einem HLB-Wert von 6,7 anstelle von Sorbitanmonooleat im Verfahren von Beispiel 2 wird eine viskose Emulsion vom W/O-Typ erhalten. Diese Emulsion wird mit 3,4 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator versetzt und gut gerührt. Dann wird das Gemisch in eine Form gebracht und 20 Stunden bei 6o°C polymerisiert. Das Produkt wird hierauf aus der Form entnommen. Es zeigt starke Schrumpfung, begleitet von Rißbildung.
Vergleichsbeispiel 5 Beispiel 2 wird mit der Änderung wiederholt, daß Sorbitanmonolaurat mit einem HLB-Wert von 8,6 anstelle von Sorbitanmonooleat verwendet wird. Es wird eine Emulsion vom W/O-Typ erhalten. Das polymerisierte Produkt weist jedoch Risse und Schrumpfung auf und seine Festigkeit ist sehr
gering.
Die Eigenschaften der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Leichtbetonarten sind in Tabelle I zusammengefaßt.
35
-17- I 25,2 Druckfestig-
keitp
(kg/crn )
Tabelle Spezifisches Biegefestig-
Gewicht keltg
(g/cm-') (kg/cm )
19,9 112,0
0,80 45,2 37,3
Beispiel 1 0,56 29,2 51,8
Beispiel 2 0,59 19,5 35,2
Beispiel 3 0,56 62,4 50,0
Beispiel 4 0,57 44,7 44,7
Beispiel 5 0,63 16,1 43,9
Beispiel 6 0,63 6,3 35,4
Beispiel 7 0,45 4,1 15,4
Beispiel 8 0,55 10,0 13,5
Vergleichs-
beispiel 1
0,50 40,0
Vergleichs
beispiel 2
0,50
ALC+
Autoklaven-Leichtbeton (Katalog-Werte von Nippon Iton Kogyo K.K.)

Claims (5)

VOSSIUS -VOSSIUS -TA UCH N ER · H EUNEMANN · RAUH PATENTANWÄLTE-SIEBERTSTRASSE 4-8OOO MÜNCHEN 86 ■ PHONE: (O89) 4-7 AO 75 CABLE: BEN ZOLPATENT MÖNCHEN TELEX 5-29 453 VOPAT D u.Z.: T 771^ (Ra/ko) Case: 145 267 und 856 11. Juli 1985 OKURA KOGYO KABUSHIKI KAISHA Kagawa, Japan Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton, dadurch gekennzeichnet, daß man ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel mit einem HLB-Wert von 5 bis 6, eine monomere Vinylverbindung und eine Zement-Aufschlämmung unter Rühren zu einer Emulsion vom W/O-Typ vermischt, danach die monomere Vinylverbindung polymerisiert und gleichzeitig den Zement in der Emulsion
vom W/O-Typ härtet.
25
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionisches grenzflächenaktives Mittel Sorbitansesquioleat, Glycerinmonostearat, Sorbitanmono-
oleat, Diäthylenglykolmonooleat, Diäthylenglykolmono-30
stearat, Sorbitanmonostearat oder Polyglycerinmonooleat verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ocr daß man als monomere Vinylverbindung Styrol, Of-Methylstyrol, einen Acrylsäureester, einen Methacrylsäureester, Acrylnitril, Divinylbenzol, einen Acrylsäureester eines
Alkylenglykols, einen Dimethacrylsäureester eines Alkylenglykols, einen Acrylsäureester eines mehrwertigen Alkohols oder einen Methacrylsäureester eines mehrwertigen Alkohols verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das nichtionische grenzflächenaktive Mittel in einer Menge von 5 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile monomere Vinylverbindung einsetzt.
5« Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zur monomeren Vinylverbindung Trimethylolpropantrimethacrylat einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zement Portland-Zement, Portland-Hochofenschlacke-Zement, Portland-Plugasche-Zeraent, Portland-Pozzolan-Zement, Aluminiumoxid-Zement oder Magnesiumoxid-Zement einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Zement und Wasser 40 bis 500 Gewichtsteile Wasser pro 100 Gewichtsteile
Zement beträgt.
25
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion vom W/O-Typ zusätzlich organische oder anorganische Fasern enthält.
. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion vom W/O-Typ zusätzlich Zuschläge mit geringem Gewicht enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation der monomeren Vinylverbindung unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators durchführt.
1 11. Verfahren nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymerisationsinitiator tert.-Butylperoxidbenzoat oder tert.-Butylperoxyisobutyrat verwendet.
5 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zement durch Erhitzen mit gesättigtem Wasserdampf härtet.
DE19853524796 1984-07-14 1985-07-11 Verfahren zur herstellung von kunststoff-beton Granted DE3524796A1 (de)

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JP14526784A JPS6126542A (ja) 1984-07-14 1984-07-14 プラスチツクコンクリ−トの製造方法
JP85685A JPS61163156A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 プラスチツクコンクリ−トの製造法

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