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Verfahren zur Beschleunigung der Erhärtung hydraulischer Bindemittel
Bei der Ausführung von Arbeiten mit hydraulischen Bindemitteln der verschiedensten
Art, wie Herstellung von Betonwerksteinen, Bauten, Kanälen, Tunnels u. dgl., wird
oft größter Wert auf möglichst schnelle Erhärtung der zur Anwendung gelangenden
hydraulischen Bindemittel gelegt, da oft die Vollendung der Arbeit in allerkürzester
Zeit gefordert werden muß oder durch äußeren oder inneren Wasserandrang schnellste
Durchführung der Arbeit notwendig ist. Auch für Herstellung von Kunststeinwaren
aller Art, wie Knöpfe, Platten und Terrazzo, ist schnelle Erhärtung, begleitet mit
guter Endfestigkeit, oft von größter Wichtigkeit, da hierdurch an Formen oder auch
komplizierten Apparaten, wie hydraulischen Pressen usw., erheblich gespart werden
kann.
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Es ist nun längst bekannt, daß Chlorcalcium die wertvolle Eigenschaft
hat, hydraulische Bindemittel, insonderheit Zement, rasch abbindend zu machen. Es
wird vors dieser Eigenschaft in der Technik bereits weitgehend Gebrauch gemacht
wie, die außerordentlich zahlreichen Veröffentlichungen und auch die in dieses Arbeitsgebiet
fällenden Patentschriften beweisen. Anderseits wird in derartigen Veröffentlichungen
ausführlich auf die Nachteile und auch die Unzuverlässigkeit der Chlorcalciumwirkung
in den verschiedensten Fällen hingewiesen. Wie in der Technik allgemein bekannt
ist, wirkt das Chlorcalcium auf verschicdelle Zemente ganz verschieden ein, außerdem
sind sogar durch Chlorcalcium Zerstörungen des Zementes und Verlängerung der Abbindezeit
bekannt geworden.
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Es hat sich nunmehr überraschenderweise herausgestellt, daß man die
Wirkung des Chlorcalciums ganz erheblich verbessern kann, wenn man demselben Aluminiumchlorid
hinzufügt. Über die Wirkung des Aluminiumchlorids auf hydraulische Bindemittel und
Zement bestehen nur sehr wenige Angäben, so wird z. B. im »Bauingenieur« 1924, S.
417, veröffentlicht, daß Aluminiumchlorid sowohl die Festigkeit vermindere, wie
auch die Abbindezeit verlangsame. Obige Erfindung ist daher um so überraschender,
da der Zusatz des Aluminiumchlorids zum Chlorcaleium zur wesentlichen Beschleunigung
der Abbindezeit führt und auch hohe Festigkeit und Haftfähigkeit des mit ihm hergestellten
Mörtels u. dgl. ergibt.
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Als Beweis für obige Angaben sei folgendes Beispiel angeführt: Ein
Portlandzement, welcher mit Wasser angemacht, normalerweise .4 Stunden bis Beginn,
8 Stunden bis zum Ende der Abbindung erfordert, ergibt mit kalt gesättigter Chlorcalciumlösung
einen Abbindebeginn von x Stunde, Ende länger als 8 Stunden. Verdünnt man diese
gesättigte Lösung mit r Teil Wasser, so erhält man einen Beginn von =o Minuten,
Ende länger als 2 Stunden. Verdünnt man mit
z Teilen Wasser, so
ist der Beginn 5 Minuten, das Ende I- Stunde, 4 Teile Wasser ergeben 15 Minuten
Beginn, I1/2 Stunden Ende. Mit 8 Teilen Wasser verdünnt, ist eine Wirksamkeit des
Chlorcalciums kaum noch festzustellen.
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Aluminiumchlorid ergibt ganz verschiedene Resultate j e nach Temperatur
und Zementart, wie dies in der oben ausgeführten Veröffentlichung bereits erwähnt
wurde.
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Der zu Gegenversuchen fÜr dieses Beispiel herangezogene normale Portlandzement
ergab mit kaltgesättigterAluminiumchloridlösungzwar sofortigen Beginn der Abbindung,
aber kein deutliches Ende derselben. Mit I Teil Wasser verdünnt, wurden Io Minuten
Anfang und mehr als 2 Stunden Ende beobachtet.
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Mischt man nunmehr gleiche Teile der kaltgesättigten Lösungen der
beiden Salze, so ergibt diese Mischung mit dem oben genannten Zement sofortige endgültige
Abbindung, deren Zeit überhaupt nicht mehr genau festgestellt werden kann. Bei einer
Verdünnung mit i Teil Wasser wurde ein Beginn von I Minute, Ende von 15 Minuten
erreicht, mit 2 Teilen Wasser war der Beginn 2 Minuten, das Ende 55 Minuten. Ein
Gemisch von z. B. 4 Teilen. konzentrierter Chlorcalciumlösung mit z Teil konzentrierter
Aliminiumchlöridlösung ergibt bei Verwendung der unverdünnten Lösung söfortige Erhärtung,
deren Zeit nicht mehr bestimmbar ist. Mit 1 Teil Wasser verdünnt, liegt der Beginn
der Erhärtung auf 1 Minute, das Ende auf 10 Minuten, mit 2 Teilen Wasser auf 2 Minuten,
das Ende auf 45 Minuten. Obige Angaben beweisen die überraschende Abbindebeschleünigung,
die durch Aluminiumehloridzusatz zum Caleiumehlorid eintritt Sie ergibt einen technisch
außerordentlich großen Fortschritt gegenüber der bisher üblichen Methode mit Chlorcaleium
allein bzw. anderen weniger-wirksamen Zusätzen, wie Calciumnitrat, Zücker ü. dgl.
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Ähnliche Wirkungen sind auch durch Verwendung der salpetersauren Salze
zu erzielen. Der neue Zusatzstoff kann den Bindemitteln auch vor deren Verarbeitung
in irgendeiner Weise zugesetzt werden.