DE3718451A1 - Verfahren zur herstellung einer zum isolieren gegen feuchtigkeit geeigneten komposition - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer zum isolieren gegen feuchtigkeit geeigneten kompositionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer zum Isolieren gegen Feuchtigkeit geeigneten Komposition,
die Siliziumverbindungen enthält und insbesondere
im Bauwesen zum nachträglichen Isolieren von Gebäuden
gegen Feuchtigkeit verwendet werden kann.
Die nachträgliche Isolierung von Gebäuden, Mauerwerk,
Pfeilern gegen Feuchtigkeit ist ein technisches
Problem, das die Fachwelt schon seit langem beschäftigt.
Es kommt häufig vor, daß das Mauerwerk von ohne Isolierung
oder mit nur unzureichender Isolierung errichteten
Gebäuden durch Nässe geschädigt wird und langsam zerstört
wird. Dieser Prozeß kann verhindert werden, wenn
man in das Mauerwerk beziehungsweise die Pfeiler nachträglich
Substanzen einbringt, die durch am Bestimmungsort
ablaufende chemische Reaktionen eine wasserdichte
Schicht bilden und dadurch ein weiteres Vordringen der
Nässe verhindern.
Die isolierend wirkende Komposition kann in die
Wand eingebracht werden, indem man eine Reihe von Bohrungen
anbringt. Die isolierende Lösung, Emulsion oder
Suspension wird dann in diese Bohrlöcher injiziert.
Als isolierende Substanz wird seit langem Zementmörtel
verwendet (Baumeister 1962, Nr. 10), jedoch ist auch die
Verwendung von Kompositionen auf Wasserglasbasis bekannt
(tschechoslowakische Patentschrift Nr. 1 74 548).
Aus der ungarischen Patentschrift Nr. 1 55 545
ist ein Verfahren bekannt, bei dem die mit organischen
Lösungsmitteln bereitete Lösung eines Silikonpolymers
auf die zu schützende Wandfläche aufgebracht wird.
Für ähnliche Zwecke wird in der ungarischen Patentschrift
Nr. 1 65 711 eine alkoholische Lösung vorgeschlagen,
die Äthylsilikat und Polyalkoxy-polymethylsiloxan
enthält.
Die bekannten Kompositionen haben den Nachteil,
daß sie in die Poren des Mauerwerks nicht restlos einzudringen
vermögen.
In eigenen Versuchen wurde nun gefunden, daß ein
hinsichtlich der Isolierwirkung verbesserte Eigenschaften
aufweisendes Produkt erhalten werden kann, wenn
man den bereits früher verwendeten Komponenten Äthylsilikat
und Polyalkoxy-polymethyl-siloxan aus 2-6
Monomereinheiten aufgebaute Peräthoxypolysiloxan-Oligomere
und Aluminiumalkoholate oder deren Gemische zusetzt
und das Gemisch bei 30-60°C kondensiert.
Bei der oben erwähnten bekannten Komposition kommt
die isolierende Wirkung dadurch zu Stande, daß bei
der Umgebungstemperatur das Tetraäthoxysilan und das
Poläthoxy-polymethyl-siloxan mit dem in der Wand enthaltenen
Wasser reagieren, wodurch Silikonharz entsteht.
Die aus dem Silikonharz bestehende wasserdichte Schicht
verhindert das Eindringen weiterer Feuchtigkeit in die
behandelte Wand.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung
der isolierend wirkenden Komposition entsteht ein Produkt,
das auch in das Molekül eingebautes Aluminium
enthält. Dieses Produkt wird durch den Wassergehalt
der Wand hydrolysiert und geht durch Kondensation
mit dem Silikatmaterial der Wand chemische Bindungen ein.
Die erfindungsgemäß hergestellte Komposition ist
unter dem Aspekt der Isolierung gegen Wasser den bisher
bekannten Kompositionen aus folgenden Gründen überlegen:
- - die wasserdichte Schicht bildet sich wesentlich schneller aus als im Fall der bekannten Kompositionen, weil die ins Molekül eingebauten Aluminiumionen an der Kondensation teilnehmen und auch als Katalysator wirken, da sie die Bindungsreaktion mit der Wand beschleunigen;
- - die erfindungsgemäß hergestellte, aluminiumhaltige Komposition bildet eine wasserdichte Schicht, die die bekannten Produkte in der Wärmestabilität, der Witterungs- und der Chemikalienbeständigkeit übertrifft;
- - die erfindungsgemäß hergestellte Komposition ist billiger als die bisher bekannten, weil durch das Einbringen der Aluminiumverbindungen der spezifische Preis geringer wird;
- - zur Erzielung der gleichen Wirkung ist weniger Isoliermaterial erforderlich.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden neben
Polyalkoxy-polymethyl-siloxan als Ausgangsstoffe auch
Tetraäthoxysilan und Peräthoxy-polysiloxan-Oligomere
oder -Oligomergemische sowie Aluminiumalkoholate oder
deren Gemische eingesetzt.
Das Tetraäthoxysilan und die Peräthoxypolysiloxan-Oligomeren
werden in einem Masseverhältnis von 3 : 1-1 : 3 eingesetzt,
während das Polyalkoxy-polymethyl-siloxan und
das Aluminiumalkoholat in einem Mischungsverhältnis von
2 : 1-4 : 1 Verwendung finden.
Das erfindungsgemäß hergestellte Kondensationsprodukt
ist in Alkoholen mit 1-4 Kohlenstoffatomen und Gemischen
solcher Alkohole gut löslich. Die isolierende Komposition
wird in Form einer 5-30%igen alkoholischen Lösung angewendet.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Produkt ist ausgezeichnet zum nachträglichen Isolieren
von Gebäuden, Baudenkmälern und sonstigen Bauobjekten
geeignet. Isoliert wird folgendermaßen: auf einer Seite
der Wand - bei dickeren Wänden auf beiden Seiten -
werden oberhalb des Erd- beziehungsweise Fußbodens, in
einer Höhe von 15-20 cm, voneinander etwa 10-15 cm entfernt,
Bohrungen mit einem Neigungswinkel von etwa 30°
angebracht. Wenn nur auf einer Seite gebohrt wird, soll
die Länge der Bohrung mit der Wandstärke identisch sein
oder diese 4-5 cm unterschreiten. Bei der Isolierung
dicker Wände werden von beiden Seiten der Wand aus Bohrungen
angebracht, deren Länge 2/3 der Wanddicke entspricht.
Im Falle hohler oder rissiger Wände ist es
zweckmäßig, die Bohrungen mit einem perlithaltigen Reparaturzementmörtel
auszugießen und nachdem der Mörtel
festgeworden ist, erneut Löcher zu bohren. Dann müssen
die Bohrungen - zweckmäßig mit Kalkwasser - vom Staub
befreit werden. Dann werden die Bohrungen mit der erfindungsgemäßen
Komposition gefüllt.
Die Komposition ist auch zum Isolieren von Stein-,
Ziegel-, Betonwänden und gemischten Wänden geeignet, die
viel (40-50%) Wasser enthalten. Die zu verwendende
Materialmenge hängt von der Dicke, der Porosität und
dem Wassergehalt der Wand ab. Im allgemeinen rechnet
man auf eine Bohrung 0,5-1,5 kg.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist kennzeichnend,
daß man zu
2,5-24%,6eines im Verhältnis 3 : 1-1 : 3 bereiteten Gemisches
aus Tetraäthoxysilan und Peräthoxypolysiloxan-
Oligomer
2,5-6%,6eines Gemisches gibt, das im Masseverhältnis
2 : 1-4 : 1 Polyalkoxy-polymethyl-siloxan und Aluminiumalkoholat
oder Gemische von Aluminiumalkoholaten
enthält,
70-95%,6eines Alkohols mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder
Gemische solcher Alkohole zusetzt,
das Gemisch bei 30-60° 30-120 Minuten lang rührt und
dann auf Raumtemperatur kühlt.
Das Verfahren wird an Hand der folgenden Beispiele
näher erläutert.
In einen mit Rührer und Rückflußkühler ausgerüsteten
Reaktor werden 93,75 Masseteile Äthanol vorgelegt. Zu
diesem werden bei 50°C 2,5 Masseteile einer 50%igen
äthanolischen Dichlordimethylsiloxan-Lösung gegeben.
Dann setzt man 1,25 Masseteile Aluminium-triisopropylat,
1,9 Masseteile Tetraäthoxysilan und 0,6 Masseteile eines
sich aus 4 Monomereinheiten aufbauenden Peräthoxypoly
siloxan-Oligomers zu. Das Gemisch wird 30 Minuten lang
gerührt und vor der Anwendung noch einen Tag gelagert.
Das erhaltene Produkt ist zum Isolieren von Wänden gegen
Nässe geeignet.
In den Reaktor gemäß Beispiel 1 werden 6 Masseteile
Tetraäthoxysilan und 18 Masseteile Peräthoxypolysiloxan-
Oligomer eingefüllt. Unter Rühren werden bei 30°C
9,6 Masseteile Dichlordiäthylsiloxan und 1,2 Masseteile
Aluminiummono-(sec.-butylat)-diisopropylat zugesetzt.
Das Gemisch wird noch 110 Minuten lang gerührt und dann
mit 65,2 Masseteilen Methanol vermischt.
In den Reaktor gemäß Beispiel 1 werden 40 Masseteile
eines im Verhältnis 1 : 1 bereiteten Gemisches aus Methanol
und Äthanol gefüllt. Dann werden 6 Masseteile Tetraäthoxysilan
und 3 Masseteile eines aus 4 Monomereinheiten aufgebauten
sowie 3 Masseteile eines aus 5 Monomereinheiten
aufgebauten Peräthoxypolysiloxan-Oligomers zugegeben.
Nach Zusatz von 8 Masseteile 50%iger alkoholischer
Dichlordimethylsiloxan-Lösung, 1 Masseteil Aluminiumtriisopropylat
und 1 Masseteil Aluminium-mono-(sec.-
butylat)-diisopropylat wird das Gemisch auf 45°C erwärmt
und 90 Minuten lang gerührt. Dann werden noch
38 Masseteile Methanol zugegeben, und das Rühren wird
noch 15 Minuten lang fortgesetzt.
Die Komposition ist zum Isolieren gegen Feuchtigkeit
geeignet.
Zwei Ziegelwände (1,1 m breit, 40 cm dick, 95 cm
hoch) werden in Wasser eingeweicht. Dann werden in
vom Boden aus gemessen 18 cm Höhe Bohrlöcher mit einem
Neigungswinkel von 30° in die Wand gebohrt. In die
Bohrlöcher wird die Komposition gemäß Beispiel 1 injiziert.
Als Kontrolle werden zwei weitere Wände mit Bohrlochreihen
versehen. In diese Borhlöcher wird die 2,5%ige
äthanolische Lösung eines im Masseverhältnis
1 : 1 bereiteten Gemisches von Tetraäthoxysilan und
Siloxan gefüllt.
Nach 15 Stunden wird eine der mit der erfindungsgemäßen
Komposition behandelten und eine der mit der Kontrollkomposition
behandelte Wand 6 Stunden lang in Wasser geweicht.
Das gleiche wird mit den beiden verbleibenden
Wänden getan, jedoch erst 30 Stunden nach der Behandlung.
Von sämtlichen Proben wird der Wassergehalt bestimmt.
Dann wird die 30 Stunden lang ausgehärtete Probe erneut
ins Wasser gelegt und verbleibt dort ein halbes Jahr.
Diesem Langzeitversuch wird auch eine unbehandelte Mauer
unterzogen. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse
der Versuche zusammengestellt.
BehandlungsartNässegehalt, %
erfindungsgemäß, 15 Stun-
den Aushärtungszeit,
6 Stunden im Wasser0,25 Kontrollkomposition, 15
Stunden Aushärtungszeit
6 Stunden im Wasser0,40 erfindungsgemäß, 30 Stunden
Aushärtungszeit, 6 Stunden
im Wasser0,25 Kontrollkomposition, 30
Stunden Aushärtungszeit,
6 Stunden im Wasser0,29 erfindungsgemäß, 30 Stunden
Aushärtungszeit, ein halbes
Jahr im Wasser3,00 Kontrollkomposition, 30
Stunden Aushärtungszeit,
ein halbes Jahr im Wasser3,90 unbehandelte Wand, ein
halbes Jahr im Wasser9,60
den Aushärtungszeit,
6 Stunden im Wasser0,25 Kontrollkomposition, 15
Stunden Aushärtungszeit
6 Stunden im Wasser0,40 erfindungsgemäß, 30 Stunden
Aushärtungszeit, 6 Stunden
im Wasser0,25 Kontrollkomposition, 30
Stunden Aushärtungszeit,
6 Stunden im Wasser0,29 erfindungsgemäß, 30 Stunden
Aushärtungszeit, ein halbes
Jahr im Wasser3,00 Kontrollkomposition, 30
Stunden Aushärtungszeit,
ein halbes Jahr im Wasser3,90 unbehandelte Wand, ein
halbes Jahr im Wasser9,60
Aus den Daten der Tabelle ist ersichtlich, daß die
bekannte Komposition 15 Stunden nach dem Injizieren
noch keine zuverlässig wasserdichte Schicht gebildet
hat. Das tritt erst 30 Stunden nach dem Injizieren ein.
Im Fall der erfindungsgemäßen Komposition entsteht die
zuverlässig wasserdichte Schicht schon nach 15 Stunden.
Der Langzeitversuch zeigt außerdem, daß die erfindungsgemäße
Komposition im Vergleich zu der bekannten eine
bessere Wirkung hat.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung einer zum
Isolieren gegen Feuchtigkeit geeigneten Komposition,
dadurch gekennzeichnet, daß man zu
2,5-24%,6eines im Verhältnis 3 : 1-1 : 3 bereiteten Gemisches
aus Tetraäthoxysilan und Peräthoxypolysiloxan-
Oligomer
2,5-6%,6eines Gemisches gibt, das im Masseverhältnis
2 : 1-4 : 1 Polyalkoxy-polymethyl-siloxan und
Aluminiumalkoholat oder Gemische von Aluminiumalkoholaten
enthält, danach
75-95%,6eines Alkohols mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder
Gemische solcher Alkohole zusetzt,das Gemisch bei 30-50°C 30-120 Minuten lang rührt und
dann auf Raumtemperatur kühlt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von
sich aus 2-6 Monomereinheiten aufbauenden Peräthoxypolysiloxan-
Oligomeren verwendet.
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