DE3524796C2 - - Google Patents

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DE3524796C2
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Takashi Saeki
Hideaki Marugame Kagawa Jp Matsuda
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Okura Industrial Co Ltd
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Okura Kogyo Kk Marugame Kagawa Jp
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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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 3 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.
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 W/O-Typ, oder mit einem wasserlöslichen Polymerisat, wie einem Polyvinylalkohol oder Carboxymethylcellulose vermischt. Kunststoff-Beton, der nach dem genannten Verfahren erhalten wird, soll hervorragende 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 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 vermischt wird sowie ein Verfahren, bei dem unter Verwendung eines Aufschäummittels ein Schaum in der Zement-Aufschlämmung erzeugt wird. Die Verwendung des Schäumungsmittels 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 Aufschäumungsmittels 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. Schließlich 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/cm³ zu erhalten. 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 Vinylverbindung imprägniert und die Vinylverbindung polymerisiert. 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 Monomers Strahlung erforderlich. Falls die Polymerisation der monomeren Vinylverbindung im Beton als thermische Polymerisation durchgeführt wird, geht eine erhebliche Menge der monomeren Vinylverbindung verloren, was unwirtschaftlich ist. Schließlich sind die Arbeitsstufen der Herstellung des Betons kompliziert. Diese Faktoren erhöhen die Produktionskosten des mit einem Polymerisat imprägnierten Betons und machen die praktische Anwendung des Verfahrens unmöglich.
In der Druckschrift DE-OS 27 13 950 wird eine Emulsion aus 35 bis 60 Gew.-% Wasser und einem im wesentlichen aus einem ungesättigten Polyesterharz und einem ungesättigtem Monomeren bestehenden Gemisch beschrieben, wobei die Emulsion so stabil ist, daß eine Entmischung durch Zugabe eines durch Hydration abbindenden Bindemittels wie Zement oder Gips nicht auftritt.
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 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 3 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.
Erfindungsgemäß wird durch Zugabe einer Zement-Aufschlämmung zu einer Lösung eines nichtionischen grenzflächenaktiven Mittels mit einem HLB-Wert von 3 bis 6 in einer monomeren Vinylverbindung und anschließendes Rühren eine Emulsion vom W/O-Typ hergestellt.
Als nichtionische grenzflächenaktive Mittel mit einem HLB-Wert von 3 bis 6 eignen sich zur Erzeugung einer Emulsion vom W/O-Typ beispielsweise Sorbitansequioleat, Glycerinmonostearat, Sorbitanmonooleat, Diäthylenglykolmonooleat, Diäthylenglykolmonostearat, Sorbitanmonostearat und Polyglycerinmonooleat. 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 6 zwar erhalten wird, bei der Polymerisation der monomeren Vinylverbindung 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 Vinylverbindung betragen.
Als monomere Vinylverbindung sind zur Erzeugung der Emulsion vom W/O-Typ erfindungsgemäß wasserunlösliche monomere Vinylverbindungen bevorzugt, die bei normaler Temperatur in flüssigem Zustand vorliegen. Beispiele für monomere Vinylverbindungen sind Styrol, α-Methylstyrol, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Acrylnitril, Divinylbenzol, Acrylsäureester von Alkylenglykolen, Dimethacrylsäureester 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 Vinylpolymerisats bevorzugt, eine Divinyl- oder eine Trivinylverbindung, wie Äthylenglykoldimethacrylat oder Trimethylolpropantrimethacrylat, 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-Flugasche-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 100 : 40 bis 100 : 500.
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 eingesetzt. Hierzu eignen sich Radikalbildner oder Redox-Katalysatoren. Die Polymerisationstemperatur liegt gewöhnlich bei Raumtemperatur bis 100°C. Höhere Temperaturen als 100°C können gegebenenfalls angewendet werden. Falls die Polymerisationstemperatur höher als 100°C 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 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 eingesetzt 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 Merkmal 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 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 Kunststoff- 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 Gießen unter Verwendung verschiedener Formen oder durch Extrudieren unter Verwendung verschiedener Arten von Extrudern verschiedene Formteile und tafelförmige Produkte erhalten werden können.
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.
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 Vinylverbindung hergestellt. Diese wird dann mit 3600 Gewichtsteieln Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Vermischen von 1500 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 60°C wird das Formprodukt aus der Form entnommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 60°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit 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/m³ erhalten. Das Aussehen des erhaltenen Kunststoff-Leichtbetons ist gleichmäßig. Das Produkt gleicht praktisch einem gehärteten Zement-Beton. Der erhaltene Beton kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel 2
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 60°C wird das Produkt aus der Form entnommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 60°C 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/cm³ erhalten. Das Aussehen des Kunststoff-Leichtbetons ist gleichmäßig. Das Produkt gleicht praktisch gewöhnlichem gehärtetem Zement-Beton. Das gehärtete Produkt kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel 3
Durch Lösen von 50 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat in 90 Gewichtsteilen Styrol und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung einer monomeren Vinylverbindung hergestellt. Die Lösung wird mit 4500 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1500 Teilen Portland-Zement und 3000 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Dann werden in der Emulsion 47 Gewichtsteile Polyacrylnitrilfasern mit einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 18 µm dispergiert. Das Gemisch wird mit 6 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxyisobutyrat als Polymerisationsinitiator versetzt und gerührt. Anschließend wird das Gemisch in eine Form gebracht. Nach 20 Stunden Polymerisation der monomeren Vinylverbindung bei 60°C wird das Produkt aus der Form entnommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 60°C und einer konstanten relativen Luftfeuchtigkeit von 100% zur Härtung des Zements gehaltenen Raum gehärtet. Wenn das so erhaltene wasserhaltige gehärtete Produkt getrockt wird, wird ein Kunststoff-Leichtbeton mit einem spezifischen Gewicht von 0,59 g/cm³ erhalten. Das Aussehen des Kunststoff- Leichtbetons ist gleichmäßig. Er kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel 4
Durch Lösen von 50 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat in 60 Gewichtsteilen Styrol, 30 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 10 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung von monomeren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit einer Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 600 Teilen Portland- Zement und 1200 Gewichtsteilen Wasser erhalten wurde. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion 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 60°C wird das Produkt aus der Form genommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 60°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/cm³ erhalten wird. Der Kunststoff-Leichtbeton hat ein gleichmäßiges Aussehen und kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel 5
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 60°C wird das Produkt aus der Form genommen und 7 Tage in einem auf einer konstanten Temperatur von 60°C 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/cm³ erhalten. Der Kunststoff-Leichtbeton hat ein gleichmäßiges Aussehen und gleicht praktisch gewöhnlichem gehärtetem Zement-Beton. Das Produkt kann leicht gesägt und geschnitten werden.
Beispiel 6
Durch Lösen von 33 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat in 95 Gewichtsteilen Styrol und 5 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung von monomeren Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 3591 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1197 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2394 Gewichtsteilen Wasser erhalten wird. Das Gemisch wird zur Erzeugung einer viskosen Emulsion vom W/O-Typ gerührt. Anschließend werden in der Emulsion 37 Gewichtsteile Polyacrylnitrilfasern mit einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 18 µm 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 60°C wird das Produkt aus der Form entnommen und 48 Stunden in einem auf einer konstanten Temperatur von 90°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 0,63 g/cm³ 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 Trimethylolpropantrimethacrylat 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 Erzeugung 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 µm gut dispergiert. Nach dem Zusatz von 1,33 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator 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/cm³ erhalten. Der Kunststoff-Leichtbeton hat gleichmäßiges Aussehen und kann leicht gesägt, geschnitten und befestigt werden.
Beispiel 8
Durch Lösen von 33 Gewichtsteilen Diglycerinmonooleat in 80 Gewichtsteilen Styrol, 15 Gewichtsteilen Acrylnitril und 5 Gewichtsteilen Trimethylolpropantrimethacrylat wird eine Lösung monomerer Vinylverbindungen hergestellt. Die Lösung wird mit 3591 Gewichtsteilen Zement-Aufschlämmung vermischt, die durch Mischen von 1197 Gewichtsteilen Portland-Zement und 2394 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 60°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/cm³ 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 109 Gewichtsteilen Perlit als leichtgewichtiges Aggregat vermischt und dann 7 Tage in einer auf einer konstanten Temperatur von 60°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/cm³ erhalten wird.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Portland-Zement, 40 Gewichtsteilen Wasser und 24 Gewichtsteilen Styrolkugeln als leichtgewichtiges Aggregat wird 7 Tage in einer auf einer konstanten Temperatur von 60°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/cm³ erhalten.
Vergleichsbeispiel 3
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 60°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.
Tabelle I

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Beton, dadurch gekennzeichnet, daß man ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel mit einem HLB- Wert von 3 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionisches grenzflächenaktives Mittel Sorbitansesquioleat, Glycerinmonostearat, Sorbitanmonooleat, Diäthylenglykolmonooleat, Diäthylenglykolmonostearat, Sorbitanmonostearat oder Polyglycerinmonooleat verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als monomere Vinylverbindung Styrol, α-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-Flugasche-Zement, Portland- Pozzolan-Zement, Aluminiumoxid-Zement oder Magnesiumoxid- Zement einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Zement und Wasser in einem Mischungsverhältnis von 40 bis 500 Gewichtsteile Wasser pro 100 Gewichtsteile Zement einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zur Emulsion vom W/O-Typ organische oder anorganische Fasern einsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zur Emulsion vom W/O-Typ Zuschläge mit geringem Gewicht einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation der monomeren Vinylverbindung unter Verwendung eines Polymerisationsinitiators durchführt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymerisationsinitiator tert.-Butylperoxidbenzoat oder tert.-Butylperoxyisobutyrat verwendet.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zement durch Erhitzen mit gesättigtem Wasserdampf härtet.
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