DE3530258A1 - Verwendung von salzen wasserloeslicher naphtalinsulfonsaeure-formaldehydkondensate als zusatzmittel fuer anorganische bindemittel und baustoff - Google Patents
Verwendung von salzen wasserloeslicher naphtalinsulfonsaeure-formaldehydkondensate als zusatzmittel fuer anorganische bindemittel und baustoffInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Zusatzmitteln auf Basis
von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten zur Verbesserung der
Eigenschaften, insbesondere der Fließfähigkeit von anorganischen Bindemitteln
wie z. B. Zement, Anhydrit oder Gips, sowie den damit hergestellten Baustoff.
Es ist bereits aus der US-PS 21 41 569 bekannt, daß die Fließfähigkeit von
Baustoffen auf Basis von Zement durch Mittel, die auf den Zement dispergierend
wirken, erhöht werden kann. Verzichtet man hingegen auf die durch das
Zusatzmittel mögliche verbesserte Fließfähigkeit, so erreicht man andererseits
durch geringeren Wasserzusatz zur Zementmischung bei gleichbleibender
Fließfähigkeit eine Verbesserung der Festigkeiten der mit diesen Zusatzmitteln
hergestellten Baumaterialien gegenüber solchen ohne verflüssigende Zusätze.
Gemäß dieser Patentschrift werden derartige Betonverflüssiger durch
Kondensation von aromatischen Sulfonsäuren, wie beispielsweise Naphthalinsulfonsäure,
mit Formaldehyd bei 95-100°C unter Normaldruck erhalten, wobei
ein molares Verhältnis von Formaldehyd zu Naphthalinsulfonsäure von 0,5-0,82
eingehalten wird. In der DE-AS 12 38 831 und in der DE-PS 20 07 603 werden
Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensate als Betonverflüssiger mit einem
molaren Formaldehyd-Naphthalin-Verhältnis von 1:1 beschrieben, die durch
einen mindestens 70%igen Gehalt an Kondensaten mit mindestens 5 Naphthalinkernen
charakterisiert sind, wobei in der DE-PS 20 07 603 außerdem ein
Glukonat zugesetzt wird. In der Japan Kokai 1983-96 618 wird ebenfalls ein
Betonverflüssiger auf Naphthalin-Formaldehydbasis beschrieben, der durch Kondensation
bei 100-140°C in Stickstoffatmosphäre bei Drucken bis zu 30 bar
erhalten wird. Das molare Verhältnis von Formaldehyd zu Naphthalin wird zwar
formal mit 0,8-1,2 beansprucht, in den konkreten Beispielen wird jedoch ein
Verhältnis von 1,0 angewandt. Ferner sollten die guten Eigenschaften auf das
Vorhandensein von Inertgas im Druckreaktor zurückzuführen sein. In der Japan
Kokai 1983-61 115 wird ein molares Formaldehyd-Naphthalin-Verhältnis von 0,7
-1,1, bevorzugt 0,9-1,05, beschrieben und darauf hingewiesen, daß ein
molares Verhältnis von über 1,1 eine zu heftige Reaktion und Produkte mit
schlechten Eigenschaften ergibt.
Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensate mit einem höheren molaren
Formaldehyd-Naphthalin-Verhältnis von bis zu 3, die dem Zement jedoch nicht
zur Erhöhung der Fließfähigkeit sondern im Gegenteil zur Verminderung des
Wasserverlustes zugesetzt werden, sind in der US-PS 32 77 162 beschrieben.
Diese sogenannten "water loss additives" werden Zementen zugesetzt, die zur
Auskleidung von Bohrlöchern, beispielsweise bei der Erdölförderung, Anwendung
finden. Die Wirkung der "water loss additives" beruht darauf, daß sie den
Wasserverlust aus der Zementmischung in das umgebende poröse Gestein
verhindern sollen, solange der Zement noch nicht abgebunden ist.
Der Stand der Technik vermittelt also einhellig die Lehre, daß Naphthalinsulfonsäureharze,
die als Betonverflüssiger eingesetzt werden, ein Verhältnis von
Formaldehyd:Naphthalinsulfonsäure von maximal 1:1 besitzen sollen, höhere
Formaldehydwerte im Verhältnis zur Naphthalinsulfonsäure aber einen nachteiligen
Einfluß auf die verflüssigende Wirkung besitzen. Diese bekannten Betonverflüssiger
sind überdies für eine optimale Anwendbarkeit nicht ausreichend
wirksam, da sie gleichzeitig den Gehalt an Luftporen im Frischbeton stark
erhöhen und dadurch eine Festigkeitseinbuße des fertigen Betons bewirken.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensate
mit einem höheren Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäure-
Verhältnis als 1:1 gegenüber Harzen mit dem bisher üblichen niedrigeren
Formaldehydgehalt eine wesentlich verbesserte Fließfähigkeit bei gleichzeitig
deutlich verminderter Luftporeneinführung bewirken, obwohl von solchen Harzen
eine verminderte Wirkung zu erwarten war.
Dies eröffnet die Möglichkeit, Verflüssiger für anorganische Bindemittel auf
Basis von Naphthalinsulfonsäureharzen zu schaffen, die im Gegensatz zu den
bekannten Harzen eine optimale Anwendung sowohl mit als auch ohne Ausnutzung
des wassereinsparenden Effektes gestatten.
Gegenstand der Erfindung ist demnach die Verwendung von Salzen von
wasserlöslichen Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten, die ein molares
Verhältnis von Formaldehyd zu Naphthalinsulfonsäure von 1,2:1 bis 3:1
aufweisen und die bis zu einem Kondensationsgrad kondensiert sind, der einer
Grenzviskosität von 0,01 bis 0,15 dl/g entspricht, als Zusatzmittel für anorganische
Bindemittel zur Erhöhung der Fließfähigkeit und gegebenenfalls der
Festigkeit der daraus hergestellten Bauteile. Die Grenzviskosität bzw. der
Staudinger-Index ist im Kunststoff-Handbuch, Band 1, Seite 736, Herausgeber:
Vieweg und Braun, Carl Hanser Verlag 1975, definiert und wird zur Charakterisierung
der Molmasse des Polykondensats herangezogen. Die Bestimmung
erfolgte gemäß DIN 51 562 im Ubbelohde-Kapillarviskosimeter in 1 n Natriumnitratlösung
bei 30°C.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt vor allem in der erhöhten
Fließfähigkeit der anorganischen Bindemittel, ohne daß zusätzlich Luftporen
eingeführt und damit die Festigkeit reduziert wird. Dadurch wird einerseits
der problemlose Transport von Bindemittelgemischen insbesondere durch Rohrleitungen
gewährleistet, andererseits können auch schwer zugängliche und
enge Stellen vollkommen ausgefüllt und größere ebene Flächen selbstnivellierend
vergossen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels die für die Verarbeitung
notwendige Fließfähigkeit der Mischung bereits mit geringerem Wasserzusatz
erreicht wird, wodurch der ausgehärtete Baustoff eine höhere Festigkeit
besitzt. Ist für den speziellen Einsatz die erhöhte Festigkeit jedoch nicht
erforderlich, so kann bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels
durch Einsparung von Bindemittel und erhöhtem Anteil an Zuschlagstoffen ein
wirtschaftlich günstigerer Baustoff bei gleicher Festigkeit erhalten werden.
Entsprechend den gegebenen Anforderungen wird es demnach möglich, je nach
geforderter Fließfähigkeit und Festigkeit ein Bindemittelgemisch von optimaler
Wirtschaftlichkeit zu erhalten.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Naphthalinsulfonsäure-
Formaldehydharze ergibt sich auch daraus, daß die Frühfestigkeiten von
Bindemitteln, denen derartige Harze zugesetzt werden, wesentlich höher
liegen als jene vergleichbarer Bindemittel mit herkömmlichen Verflüssigern.
Als anorganische Bindemittel sind alle in der Bauindustrie verwendeten Stoffe
wie beispielsweise Zemente, Putz- und Mauerbinder, hydraulische Kalke,
Luftkalke, Baugipse, Anhydritbinder, Magnesitbinder, Mischbinder, (Mischung
von hydraulischem Bindemittel mit puzzolanischen Stoffen, wie z. B. Flugasche
oder mikroporöse Silica) zu verstehen, die mit oder ohne Zuschlagstoffen,
wie z. B. Sand unterschiedlicher Körnung, sowie mit oder ohne weiteren
Zusatzmitteln mit Wasser angesetzt werden und nach ihrer Aushärtung einen
stabilen Bauteil bzw. eine stabile Verbindung von vorgefertigten Bauteilen
ergeben.
In der praktischen Anwendung der Erfindung werden Naphthalinsulfonsäure-
Formaldehydharze bevorzugt mit einem molaren Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäureverhältnis
von 1,3:1 bis 3,0:1 eingesetzt, da hier optimale
Ergebnisse hinsichtlich Verflüssigung und Festigkeit erzielbar sind.
Bevorzugt werden solche Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydharze verwendet,
die bis zu einem Kondensationsgrad kondensiert werden, der einer Grenzviskosität
von 0,02 bis 0,10 dl/g entspricht.
Die erfindungsgemäßen Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydharze werden dem
Bindemittelgemisch bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.% des festen
Harzes, bezogen auf den Bindemittelgehalt zugesetzt. Ein Zusatz von 0,2 bis
1,5 Gew.% ist dabei besonders bevorzugt, da in diesem Bereich eine ausgezeichnete
verflüssigende Wirkung erreicht wird, ohne daß allzu hohe Mengen
des Harzes angewendet werden müssen. Das Naphthalin-Formaldehydharz kann
dem Bindemittelgemisch sowohl in fester Form als auch in Lösung zugesetzt
werden.
Vorteilhafterweise werden solche Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydharze als
Verflüssiger für anorganische Bindemittel verwendet, die dadurch hergestellt
werden, daß in einer ersten Reaktionsstufe Naphthalin mit konzentrierter
Schwefelsäure sulfoniert wird. Das dabei entstehende Wasser wird gleichzeitig
durch azeotrope Destillation mit Benzin aus dem Sulfonierungsgemisch entfernt.
Dadurch ist es möglich, mit annähernd molaren Schwefelsäuremengen
das Auslangen zu finden. Ein molares Verhältnis Schwefelsäure zu Naphthalin
von 0,9 bis 1,1 wird besonders bevorzugt.
Anschließend wird die entstandene Naphthalinsulfonsäure mit überschüssigem
Formaldehyd kondensiert, wobei sowohl bei Atmosphärendruck als auch bei
Überdruck, bevorzugt bei Drucken von 2,5 bis 11 bar, gearbeitet werden
kann. Die Reaktionstemperatur liegt bevorzugt bei 110 bis 160°C. Die Errichtung
einer Inertgasatmosphäre in der Druckzone ist nicht erforderlich. Nach
der Kondensation wird auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 11 gestellt, wobei
beispielsweise die Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze gebildet werden.
Die erhaltene Harzlösung wird entweder als solche eingesetzt oder gegebenenfalls
im Sprühtrockner zur Trockene eingedampft, wobei das Harz als trockenes
Pulver mit einem Wassergehalt von maximal 10% anfällt.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert:
Herstellung des Zusatzmittels:
300 g geschmolzenes 98%iges Naphthalin (2,29 Mol) wurden in einem Kessel
mit Rührwerk und einer Vorrichtung zur azeotropen Destillation von Reaktionswasser
vorgelegt. Bei 120°C wurden 237 g H2SO4 96%ig unter Rühren
innerhalb von 30 Minuten eingetragen. Nach Erreichen einer Sulfonierungstemperatur
von 160°C wurde das gebildete Reaktionswasser mit Benzin azeotrop
abdestilliert. Nachdem das gesamte Reaktionswasser aus dem Sulfonierungsgemisch
entfernt war, wurde das Schleppmittel abdestilliert und das Reaktionsgemisch
auf 120°C abgekühlt. Nach dem Eintragen von 292 g H2O wurde der
Kessel mit der abgekühlten Sulfonsäure dicht verschlossen und anschließend
während einer Stunde bei 120°C und einem Druck von 1-3 bar 233,5 g
Formalin 36%ig eingetragen. Die Gesamtmenge Formaldehyd zu Naphthalin
entsprach einem molaren Verhältnis von 1,22:1. Anschließend wurde auf
140°C erwärmt, wobei sich ein Druck von 4,5 bar einstellte und bis zu einem
Kondensationsgrad gerührt, der einer Grenzviskosität von 0,04 dl/g in 1 n
NaNO3 bei 30°C entsprach. Daraufhin wurde entspannt, mit 360 g Wasser
verdünnt und auf 80°C abgekühlt. Das saure Harz wurde mit ca. 200 g NaOH
50%ig auf pH 8,0 gestellt und bei Raumtemperatur abgefüllt. Die Konzentration
der Lösung an Naphthalin-Formaldehydharz betrug 40%.
Harze eines anderen Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäureverhältnisses können
auf analoge Weise hergestellt werden. Die Mengenverhältnisse sind in nachfolgender
Tabelle angegeben.
In einem 65 l-Eirich-Zwangsmischer wurden
20,23 kg Rundkorn 0-4 mm
7,95 kg Rundkorn 4-8 mm
6,18 kg Rundkorn 8-16 mm
9,71 kg Rundkorn 16-32 mm
7,04 kg Zement PZ 275 H (Perlmooser Zementwerke, Werk Kirchbichl)
in getrocknetem Zustand 30 Sekunden vorgemischt, dann 2,60 kg Wasser zugesetzt und nach weiteren 30 Sekunden Mischdauer weitere 1,20 kg Wasser zugesetzt und noch 1 Minute gemischt. Anschließend wurden 49,3 g des Zusatzmittels (als 40%ige Lösung), entsprechend einem Gehalt von 0,28 Gew.%, berechnet als Festsubstanz auf den Zementgehalt, zugesetzt und eine weitere Minute gerührt. Das Wasser-Zementverhältnis betrug 0,545, der Zementgehalt 300 kg/m3 Frischbeton.
20,23 kg Rundkorn 0-4 mm
7,95 kg Rundkorn 4-8 mm
6,18 kg Rundkorn 8-16 mm
9,71 kg Rundkorn 16-32 mm
7,04 kg Zement PZ 275 H (Perlmooser Zementwerke, Werk Kirchbichl)
in getrocknetem Zustand 30 Sekunden vorgemischt, dann 2,60 kg Wasser zugesetzt und nach weiteren 30 Sekunden Mischdauer weitere 1,20 kg Wasser zugesetzt und noch 1 Minute gemischt. Anschließend wurden 49,3 g des Zusatzmittels (als 40%ige Lösung), entsprechend einem Gehalt von 0,28 Gew.%, berechnet als Festsubstanz auf den Zementgehalt, zugesetzt und eine weitere Minute gerührt. Das Wasser-Zementverhältnis betrug 0,545, der Zementgehalt 300 kg/m3 Frischbeton.
Zum Vergleich der verbesserten Eigenschaften der obigen Mischung wurde
analog dazu eine Betonmischung angesetzt, jedoch ohne Zugabe Zusatzmittels.
An der erhaltenen Betonmischungen wurden entsprechend DIN 1048, Blatt 1
die folgenden Eigenschaften gemessen:
a) Ausbreitmaß in cm als Maß für die Fließfähigkeit, gemessen 1 Minute nach Beendigung des Mischvorganges,
b) Druckfestigkeit nach 18 Stunden und nach 28 Tagen, (Probewürfel mit 15 cm Kantenlänge),
c) Luftporengehalt nach dem Druckausgleichverfahren
a) Ausbreitmaß in cm als Maß für die Fließfähigkeit, gemessen 1 Minute nach Beendigung des Mischvorganges,
b) Druckfestigkeit nach 18 Stunden und nach 28 Tagen, (Probewürfel mit 15 cm Kantenlänge),
c) Luftporengehalt nach dem Druckausgleichverfahren
Die Meßdaten sind gemeinsam mit jenen der Beispiele 2-6 in Tabelle 2
zusammengefaßt.
Das erfindungsgemäße Zusatzmittel wurde jeweils analog zu Beispiel 1 hergestellt,
wobei jedoch, wie in Tabelle 1 angegeben, unterschiedliche Mengen
Formalin eingesetzt wurden, sodaß sich die in Tabelle 1 angeführten verschiedenen
molaren Verhältnisse von Formaldehyd zu Naphthalin im fertigen Harz
ergaben. Weitere Unterschiede zu Beispiel 1 sind - ebenfalls in Tabelle 1
zusammengefaßt - die Menge des zugesetzten Wassers sowohl vor als auch
nach der Kondensation. Der Harzgehalt der erhaltenen wäßrigen Lösungen lag
bei 40 Gew.%.
Die Herstellung und Prüfung der Betonmischungen erfolgte ebenfalls analog zu
Beispiel 1, wobei in Beispiel 5 das Harz, nach Sprühtrocknung, in fester Form
zugesetzt wurde.
Die Meßdaten sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
300 kg PZ 275/m3
, Wasser-Zementwert: 0,545
0,28% Zusatzmittel
0,28% Zusatzmittel
Das erfindungsgemäße Zusatzmittel wurde jeweils analog zu Beispiel 1 hergestellt,
jedoch mit einem molaren Verhältnis von Formaldehyd zu Naphthalin von
1,50, wobei die in Tabelle 1 angeführten Verfahrensbedingungen eingehalten
wurden. Die Herstellung und Prüfung der Betonmischung erfolgte analog zu
Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß statt PZ 275 ein PZ 375 der Fa.
Gmundner Zementwerke H. Hatschek mit 420 kg/m3 Frischbeton eingesetzt,
daß die Menge des Zusatzmittels von 0,02 bis 10 Gew.%, bezogen auf den
Zementgehalt, variiert und daß unterschiedliche Wasser-Zementwerte (W/Z-
Wert) angewendet wurden. Die Ergebnisse der Betonprüfung sind in Tabelle 3
wiedergegeben. Das Ausbreitmaß vor Zugabe des Zusatzmittels betrug bei
einem Wasser-Zementwert von 0,475 44 cm.
420 kg PZ 375/m3
Um die durch die Verwendung des Zusatzmittels mögliche Wassereinsparung
und die sich daraus ergebende erhöhte Festigkeit bei gleichbleibender Fließfähigkeit
aufzuzeigen, wurde
folgende Betonmischung:
11,06 kg Portlandzement PZ 275 H
7,57 kg Rundkorn 0-1 mm
18,26 kg Rundkorn 1-4 mm
2,83 kg Rundkorn 4-8 mm
15,61 kg Rundkorn 8-16 mm
25,07 kg Rundkorn 16-32 mm
mit einem Zementgehalt von 300 kg/m3 Festbeton analog zu Beispiel 1, jedoch mit einem Zusatz von 0,8% des Verflüssigers sowie einem Wasser-Zementwert von 0,436 (130,7 l Wasser/m3 Beton) hergestellt. Analog dazu wurde eine Vergleichsprobe mit gleichem Zementgehalt und annähernd gleicher Festigkeit, jedoch ohne Verflüssiger und mit einem Wasser-Zementwert von 0,533 (160 l Wasser/m3 Beton) hergestellt.
11,06 kg Portlandzement PZ 275 H
7,57 kg Rundkorn 0-1 mm
18,26 kg Rundkorn 1-4 mm
2,83 kg Rundkorn 4-8 mm
15,61 kg Rundkorn 8-16 mm
25,07 kg Rundkorn 16-32 mm
mit einem Zementgehalt von 300 kg/m3 Festbeton analog zu Beispiel 1, jedoch mit einem Zusatz von 0,8% des Verflüssigers sowie einem Wasser-Zementwert von 0,436 (130,7 l Wasser/m3 Beton) hergestellt. Analog dazu wurde eine Vergleichsprobe mit gleichem Zementgehalt und annähernd gleicher Festigkeit, jedoch ohne Verflüssiger und mit einem Wasser-Zementwert von 0,533 (160 l Wasser/m3 Beton) hergestellt.
Folgende Materialwerte wurden erhalten:
Um die durch die Verwendung des Zusatzmittels mögliche Zementeinsparung
bei annähernd gleicher Festigkeit und gleicher Fließfähigkeit aufzuzeigen,
wurde analog zu Beispiel 1, jedoch mit folgendem Mischungsverhältnis:
11,01 kg Portlandzement PZ 275 H
19,49 kg Rundkorn 0-1 mm
4,34 kg Rundkorn 1-4 mm
6,51 kg Rundkorn 4-8 mm
11,89 kg Rundkorn 8-16 mm
26,85 kg Rundkorn 16-32 mm
6,05 kg Wasser,
eine Betonmischung mit einem Zementgehalt von 298 kg/m3 Festbeton, einem Wasser-Zementwert von 0,55 (163,9 l Wasser/m3 Festbeton), mit 0,52% des Verflüssigers und einem Ausbreitmaß von 50 cm hergestellt. Analog dazu wurde eine Vergleichsprobe ohne Zusatzmittel hergestellt, bei der zur Erzielung der gleichen Endfestigkeit ein erhöhter Zementwert von 357 kg Zement/m3 Festbeton eingestellt wurde. Zur Erzielung des gleichen Wasser- Zementwertes wurden 196,4 l Wasser/m3 Festbeton zugesetzt.
Folgende Materialwerte wurden erhalten:
11,01 kg Portlandzement PZ 275 H
19,49 kg Rundkorn 0-1 mm
4,34 kg Rundkorn 1-4 mm
6,51 kg Rundkorn 4-8 mm
11,89 kg Rundkorn 8-16 mm
26,85 kg Rundkorn 16-32 mm
6,05 kg Wasser,
eine Betonmischung mit einem Zementgehalt von 298 kg/m3 Festbeton, einem Wasser-Zementwert von 0,55 (163,9 l Wasser/m3 Festbeton), mit 0,52% des Verflüssigers und einem Ausbreitmaß von 50 cm hergestellt. Analog dazu wurde eine Vergleichsprobe ohne Zusatzmittel hergestellt, bei der zur Erzielung der gleichen Endfestigkeit ein erhöhter Zementwert von 357 kg Zement/m3 Festbeton eingestellt wurde. Zur Erzielung des gleichen Wasser- Zementwertes wurden 196,4 l Wasser/m3 Festbeton zugesetzt.
Folgende Materialwerte wurden erhalten:
Wie aus der Tabelle ersichtlich, wird bei Verwendung des Zusatzmittels trotz
des geringeren Zementgehaltes eine deutliche Erhöhung der Frühfestigkeit
erreicht.
Um den Einfluß des Kondensationsgrades des Zusatzmittels auf die Fließfähigkeit
von Zementmörteln aufzuzeigen, wurden Zusatzmittel analog zu Beispiel
1 hergestellt, wobei jedoch ein molares Verhältnis von Formaldehyd zu
Naphthalin von 1,50 eingestellt und jeweils bis zu der in Tabelle 4 angegebenen
Grenzviskosität kondensiert wurde. Das Ausbreitmaß als Maß für die Fließfähigkeit
wurde nach ÖNORM B 3310 (Juni 1980), Punkt 6.6.3.2 und 6.6.3.3 an
einem Zementmörtel aus Portlandzement PZ 375 (Gmunden) mit einem W/Z-
Wert von 0,50 unter Zugabe von 0,8% des Zusatzmittels bestimmt. Die
erhaltenen Meßwerte sind ebenfalls in Tabelle 4 wiedergegeben.
Das Ausbreitmaß eines analogen Zementmörtels ohne Zusatzmittel betrug 13
cm.
45 Teile synthetischer Anhydrit wurden mit 55 Teilen Zuschlag (Rundkorn 0-4 mm)
vorgemischt, mit 17 Teilen Wasser, in dem 0,45 Teile Kaliumsulfat und
0,17 Teile des Zusatzmittels gemäß Beispiel 1 gelöst waren, versetzt und 90
Sekunden intensiv gemischt, wobei ein Wasser-Anhydritverhältnis von 0,377
eingestellt wurde.
Analog dazu wurde eine Anhydritmischung angesetzt, jedoch ohne Zugabe des
Zusatzmittels, sowie zur Erreichung der analogen Fließfähigkeit mit einem
Wasser-Anhydritverhältnis von 0,601.
Das Ausbreitmaß in cm als Maß für die Fließfähigkeit, sowie die Biegezug- und
Druckfestigkeit (4 × 4 × 16 cm Prismen) wurden nach DIN 1164, Blatt 5 und 7
bestimmt.
Folgende Materialwerte wurden erhalten:
Folgende Materialwerte wurden erhalten:
225 g Portlandzement PZ 275 (Perlmooser Zementwerke, Kirchbichl) mit
einem Blaine-Wert von 3200 cm2/g, 225 g Microsilica® (ein Super-Puzzolan
der Fa. Elcen mit 85-98% SiO2 und einer Oberfläche von 20 m2/g), 450 g
Feinsand und 900 g Grobsand (lt. ÖNORM B 3310) wurden trocken vorgemischt,
entsprechend einem Wasser-Bindemittelwert (W/B-Wert) von 0,9 mit
405 ml Wasser versetzt und 5 Minuten im Norm-Mörtelmischer gerührt, wobei
ein sehr steifer und bröckeliger Zementmörtel erhalten wurde.
Analog dazu wurde ein Zementmörtel mit einem Zusatz von 5,4 g des
erfindungsgemäßen Zusatzmittels (1,22% bezogen auf das Bindemittel) hergestellt,
der sehr gut homogenisierbar war.
Analog dazu wurde weiters ein Zementmörtel mit einem Zusatz von 5,4 g des
Zusatzmittels, jedoch mit nur 215 ml Wasser hergestellt, der ebenfalls sehr gut
homogenisierbar war.
Folgende Werte, gemessen nach ÖNORM B 3310, zeigen die verbesserte
Fließfähigkeit, bzw. bei gleicher Fließfähigkeit die verbesserten Festigkeiten
des Baustoffs nach 18 Stunden (4 × 4 × 16 cm Probekörper):
Analog zu Beispiel 18 wurden 225 g Portlandzement PZ 375 (Fa. Hatschek,
Gmunden), 225 g Steinkohlenflugasche, 450 g Feinsand, 900 g Grobsand und 205 ml
Wasser (W/B-Wert: 0,45) im Mörtelmischer homogen verrührt. Eine analoge
Mischung wurde unter Zusatz von 1,8 g des erfindungsgemäßen Zusatzmittels
(0,4% bezogen auf das Bindemittel) hergestellt.
Folgende Werte für die verbesserte Fließfähigkeit, sowie für die Biegezug- und
Druckfestigkeiten nach 7 Tagen wurden gemessen:
Analog zu Beispiel 18 wurden 450 g hydraulischer Kalk (Trassit®, Steirische
Montanwerke), 450 g Feinsand und 900 g Grobsand mit 225 g Wasser (W/B-
Wert: 0,5) zu einem homogenen Mörtel vermischt. Analog dazu wurde eine
Mörtelmischung unter Zusatz von 1,2% des erfindungsgemäßen Zusatzmittels,
bezogen auf den Kalk, hergestellt.
Folgende verbesserte Werte für Ausbreitmaß und Festigkeiten nach 7 Tagen
(ÖNORM B 3310) wurden gemessen:
Claims (8)
1. Verwendung von Salzen von wasserlöslichen Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten,
die ein molares Verhältnis von Formaldehyd zu Naphthalinsulfonsäure
von 1,2:1 bis 3:1 aufweisen und die bis zu einem
Kondensationsgrad kondensiert sind, der einer Grenzviskosität von 0,01 bis
0,15 dl/g entspricht, als Zusatzmittel für anorganische Bindemittel zur
Erhöhung der Fließfähigkeit und gegebenenfalls der Festigkeit der daraus
hergestellten Bauteile.
2. Verwendung von Salzen von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein molares Verhältnis
von Formaldehyd zu Naphthalinsulfonsäure von 1,3:1 bis 3:1 vorliegt.
3. Verwendung von Salzen von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten
gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu einem
Kondensationsgrad kondensiert sind, der einer Grenzviskosität von 0,02 bis
0,10 dl/g entspricht.
4. Verwendung von Salzen von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten
gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie dem
anorganischen Bindemittel in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.%, bezogen
auf den Bindemittelgehalt, zugesetzt werden.
5. Verwendung von Salzen von Napthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten
gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie dem anorganischen
Bindemittel in einer Menge von 0,2 bis 1,5 Gew.%, bezogen auf den
Bindemittelgehalt, zugesetzt werden.
6. Verwendung von Salzen von Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydkondensaten
gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch
Sulfonierung von Naphthalin mit konzentrierter Schwefelsäure bei einem
molaren Verhältnis von Schwefelsäure zu Naphthalin von 0,9 bis 1,1 unter
gleichzeitiger Entfernung des entstehenden Wassers durch azeotrope Destillation
mit Benzin und anschließende Kondensation der entstandenen
Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd bei einer Temperatur von 110 bis
160°C und einem Druck von 2,5 bis 11 bar hergestellt wurden.
7. Baustoff auf Basis eines anorganischen Bindemittels mit erhöhter Fließfähigkeit,
gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem wasserlöslichen Salz
eines Naphthalinsulfonsäureformaldehydharzes mit einem molaren Verhältnis
von Formaldehyd zu Naphthalinsulfonsäure von 1,2:1 bis 3:1 und
einem Kondensationsgrad entsprechend einer Grenzviskosität von 0,01 bis
0,15 dl/g als Verflüssiger.
8. Baustoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an dem
Salz des Naphthalinsulfonsäureharzes 0,01 bis 5 Gew.%, bezogen auf den
Bindemittelgehalt, beträgt.
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