-
Verfahren, um Mörtel- und. Zementmassen zur dauerhaften, zuverlässigen
Ausführung. von Trockenlegungen, Dichtungsarbeiten, Wasserbauten und' ähnlichen
Arbeitgn geeignet zu machen. Bei Dichtungsarbeiten, Trockenlegungen u. dgl. macht
man täglich die Beobachtung, daß die nach bekannten Vorschriften öder mit im Handel
-befindlichen Mitteln (Zusätzen) hergestellten wasserdichten - Zement- und Mörtelmassen
bestenfalls nurdann : ihren Zweck erfüllen, wenn die Arbeit unter völligem Ausschlusse
von Feuchtigkeit und Wasser ausgeführt und der Untergrund vorher gehörig gesäubert
werden kann. In jenen Fällen, wo es unmöglich ist, diesen Vorbedingungen zu geniigen,
versagen die genannten wasserdichten Baustoffe gänzlich, auch wenn sie die ihnen
zugeschriebene Eigenschaft tatsächlich in hohem Grade besitzen.
-
Vollkommene Undurchlässigkeit reicht allein-nicht hin, um Mörtel-,
Zement-, Betonmassen u. dgl. zur Ausführung solcher Arbeiten geeignet zu machen.
Aus den Beobachtungen der Praxis ergibt sich vielmehr die Notwendigkeit; daß die
Zement-, Mörtel-und Betonmassen neben völliger Wasserdichtigkeit ihre, ursprüngliche
Güte in urige= schmälertem@ Maße: und überdies noch andere Sondereigenschaften bzw.
gesteigerte Eigenschaften aufweisen,- wenn sie zu dem genannten Zwecke tatjglich
sein :sollen.
-
Handelt es sich z. B. .darum,- .ohne voraufgehende Äbtiefunig oder
Ableitung -des Wassers, Reinigung oder sonstige Vorbereitung,. in einem Tunnel oder
Schacihte einen Wassereinbruch, @d. h. unablässig hervorsprudelnde Wasseradern zu
stopfen, so besteht die Aufgabe zunächst im Aufbringen und dauernden Haftenmachen
der Dichtungsmasse. Gelingt es nicht, -diese Schwierigkete-n zu überwinden, so verliert
:auch der Umstand; daß der angewandte Baustoff völlig wasserdicht ist, für den vorliegenden
Zweck j egliche B edeutung.
-
Die bekannten wasserdichten Baustoffe ' versagen nun beim Ausführen
solcher Arbeiten gleich ,anfangs in dem genannten Punkte. Entweder wird die aufgebrachte
Masse mangels genügender Haftung von dem hervordringenden Wasser vorweg fortgespült,
oder es weicht nach, kurzer Zeit unter dem Drucke der aufgestauten Wassermenge.
Hierbei macht sich oft ein weiterer Mangel geltend, indem zufolge nicht genügend
rasch fortschreitender Erhärtung der anfänglich haftenbleibende Belag nach kurzem
vom Wasser durchbrochen und hernach stückweise fortgespült wird.
-
Es ist bekannt; :daß der Zusatz gewisser Chloride eine Beschleunigung
des Abbindens
herbeiführt. Der Gebrauch von Kochsalz zu diesem Zwecke
ist schon alt. In neuerer Zeit wurde empfohlen, .das Anmachewasser mit einem Gemisch
von Kochsalz und Pottasche zu versetzen. Ferner hat man vorgeschlagen, dem Zement
ein Gemenge von Chlorbarium und Alkalibikarbonaten einzuverleiben. Die mittels dieser
Zusätze erreichte Beschleunigung des Eintritts des A:bbindens ist jedoch für die
in Rede stehenden Zwecke noch lange nicht genügend, da im :günstigsten Falle immer
noch ro Minuten, meist aber 15 bis Zo Minuten verstreichen, ehe .das Erstarren beginnt.
-
Bessere Ergebnisse, namentlich in bezug auf Raschheit des Ab.bindens
und Härte des erstarrten Zements, lassen sieh nach einem anderen bekannten Verfahren
mittels konzentrierter Chlorkalziumlösungen erzielen. Die dort verwandten Normalstärken
von 45' Be (Sommergebrauch) und 35° Be (Wintergebrauch) sollen sich ohne weiteres
zum Anmachen gewisser starker Portlandzemente deutschen Ursprungs eignen, während
für andere Portlandzementsorten die genannte Lösung mit ein bis drei Raumteilen
-Wasser zu verdünnen wäre.
-
Mit den besten schweizerischen, :deutschen, österreichischen und französischen
Zementsorten angestellte Versuche haben ergeben, daß für den vorliegenden Zweck
ein so weiter Spielraum in der Stärke der. Ca C12 Lösung nicht in Betracht kommen
kann. Im besonderen sind Lösungen von 35° rund 45° Be zur' Ausführung von Dichtungsarbeiten,
Trockenlegungen ü. dgs., .bei welchen man es mit feuchtem Untergrund und Wasserzutritt
zu tun hat, viel zu stark und völlig unbrauchbar. Es wurde gefunden, daß für den
vorliegenden Zweck ein Optimum der Stärke der zum Anmachen tauglichen Chlorkalziumlauge
besteht, welches bei 23° Be Iiegt. Dieses Optimum wird: ,durch die jeweiligen Arbeitsumstände,
wie Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt der Luft, Zementsorte usw., nur in sehr geringem
Maße beeinflußt. Bei feuchter i Witterung oder Kälte ist es angezeigt, eine I Lösung
von nur 22° oder 2z° B6 anzuwenden. Sowie man über etwa 25° Be hinaus-oder unter
ungefähr 2z° B8 hinabgeht, macht ! sich eine Beeinträchtigung des Ergebnisses bemerkbar,
und zwar um so deutlicher,, j e i erheblicher :der Abstand vom Optimum, .d. h. _'
von 23° B6 war. Bei Anwendung beträchlich stärkerer Lösungen zeigen die meisten
Portlandzementsorten wenige Minuten nach Ein- @, tritt des Abbindens einen Stillstand,
in diesem Vorgange, ,der zuweilen"von einem förmlichen Wiedererweichen gefolgt ist.
Schwächere Lösungen bewirken keine genügende Be-
wissen Verdünnung tritt ein Umschlag in lex Wirkung ein, d: h. der Kalziumchlori-dzusatz
wirkt in geringen Mengen nicht beschleunigend, sondern verzögernd. Diese verlangsamende
Wirkung ist schon seit langem in jenen Fällen verwertet worden, wo, namentlich unter
d'ern Eintlusse der irrigere Vorstellung, daß langsames Abbinden ein Merkmal der
Güte des Zements .sei, die zur Verfügung stehende Sorte als zu rasch bindend und
somit der Verbesserung bedürftig erachtet wurde.
-
In allen Fällen, wo hinsichtlich der obengenannten Eigenschaften nicht
die allerhöchsten Anforderungen zu erfüllen sind, erzielt man ein durchaus befriedigendes
Ergebnis, wenn man an Stelle .des Anmachewässers eine etwa 23° B6 zergende Chlorkalziumlauge
verwendet. Derart- angemachter Zement L)int(et ei-. hoblich rascher ab und ist bedeutend
weniger durchlässig als gewöhnlicher Zement.
-
Die Wirkung der Chlorkalziumlösung kann, wie sich ferner gezeigt ,hat,
durch Beimengen eines oder mehrerer :der nachbenannten Chloride unterstützt werden:
Chlorstrontium, Chlorbaryum, Chlormagnesium, Manganchlorür, Chlorkalium, Antimonbutter.
-
Wenn man es vorzieht, .kann man die unveränderlichen, namentlich nicht
-hygroskopischen Chlormetalle .dem trockenen Mörtelgemisch, Zement oder Beton .beimengen.
-
Die gleichzeitige Anwendung mehrerer dieser Chlormetalle erweist ,sieh
bei Wahl geeigneter Mengenverhältnisse zumeist as vorteilhaft.
-
Die Chloride sinn jedoch nicht imstande, dem Mörtel, Zement oder Beton
die Gesamtheit der für die Ausführung besonders schwieriger Arbeiten , unerläßlichen
Eigenschaften zu verleihen, weil sie, auch zu mehreren angewendet, vorwiegend nur
das Ab-
binden und die Entwicklung der Härte beeinflussen. Es wurde nun weiter
,gefunden, daß der Zement u. dgl. zur dauerhaften Ausführung besonders schwieriger
Aufgaben tauglich wird, wenn man ihm außer der Chlorkalziumlösung mit oder ahne
Zusatz eines oder mehrerer der genannten Chloride, etwa bis 3 Prozent eines oder
mehrerer der nachfolgend aufgezählten Stoffe beimengt: Kalziumnitrat, Strontiumnitrat,
Magmiesiumnitrat, Braunstein, Manganoxyd, Baryumsuperoxyd, Chromoxyd, Antimonoxyd,
Manganborat, Zucker. Dies kann z. B. in der i Weise geschehen, da13 -man :diese
Stoffe in der zum Anmachen dienenden Chlorkalziumlauge löst bzw. aufs feinste gepulvert
darin verrührt. Sie können indessen, soweit ihre Natur es zuläßt, auch dem i des
Baustoffes zugesetzt werden:.
-
Die Wirkung Bier Chlorkalziumlösung mit
oder ahne
Beimengung eines oder mehrerer -der genannten Chloride und eines oder mehrerer der
aufgezählten Stoffe läßt sich ferner dadurch verstärken, -daß :man bei der Herstellung
des Chlorkalziums 2 Ibis 7 Gewichtsprozent wenigstens eines der hiernach aufgeführten
Stoffe . zugibt: Kohlenschlacke, Kalkspat, Feldspat, Bauxit, Schwerspat, Flußspät.
-
Die Sonderzusätze unterstützen -teils in allgemeiner Weise die Wirkung
der Clllorkalziumlösung und des Chlormetallzusatzes, teils macht sich ihr Einfluß
vorwiegend zugunsten der .einen oder anderen schätzbaren Eigenschaft des Zements
geltend. Ein Verhalten der erstgenannten Art zeigt z. B: Braunstein, während Bauxit
hauptsächlich. die Dichtigkeit fördert. Kohlenschlacke und Flußspat,dagegen, allein
oder zusammen ver-'wendet, beschleunigen -das Abbinden und erhöhen die Festigkeit.
Die Nitrate der Erdalkalimetalle begünstigen Idas Erhärten, nebenbei steigern sie
zumeist auch .die Dichtigkeit. Eine durchgehende scharfe Definition und Einteilung
aller Sonderzusätze nach ihrer Wirkungsweise läßt sich nicht aufstellen, «teil die
Wirkungen ineinander übergreifen.
-
Durch Wahl der Sonderzusätze und geeigneter Mengenverhältnisse hat
.man es in der Hand, die Eigenschaften. des Zements von Fall zu Fall den Erfordernissen
der Praxis entsprechend abzustimmen.' Beispiel i.
-
In einer Chlorkalziumlösung von 23° Be werden -Braunstein, Kalziummtrat
und Zucker in den nachstehenden Menagenverhältnnssen -gelöst .bzw. verrührt: Ca
C12-Lösung 23° Be, 93 Gewichtsteile, Braunstein, fein gepulvert, i@/2 Gewichtsteile,
Kalziumnitrat, 4 Gewichtsteile; Zucker, i Gewichtsteil.
-
Dieses Gemisch wird an Stelle von Wässer zum Anmachen des Zements
benutzt. Dabei ist auf gründliches Durchmischen bei tunlichster Beschleunigung zu
sehen und der gebrauchsfertige Zementmörtel unverweilt- und so rasch:-als möglich
zu verarbeiten bzw. aufzutragen. Beispe12. Man stellt in der unter i angegebenen
Weise ein Gemisch her aus: Ca Cl,-Lösung von 23° B6, 93 - Gewdchtsteile, Kalziumnitrat
(fest), 5 Gewichtsteile, Braunstein, 2 Gewichtsteile und verfährt damit wie beschrieben.
.
-
Ein der vorliegenden Erfindung gemäß behandelter Zement fängt nach
2 bis 5 Mimzten an abzubinden und: erlangt binnen etwa 30 Minuten eine Härte, wie
sie gewöhnlicher Zement erst nach: 2o Stunden aufweist- Die Druckfestigkeit kommt
nach 3 Tagen jener eines 14 bis 2o Tage alten Zements gleich; sie ist nach 28 Tägen
höher und nimmt beim Altern noch weiter zu. Die Volumbeständigkeit ist eine vollkommene.
Die Biegungsfestigkeit :beträgt etwa das Doppelte derjenigen, eines gewöhnlichen
Zements. Die Wasserdichtigkeit ist, j e nach,den in Anwendung gebrachten Zusätzen
und Mengenverhältnissen, entweder vollständig oder mindestens bedeutend höher als
bei einem in gewöhnlicher Weise, ohne diese - Zusätze, angemachten Zement: