DE69010713T2

DE69010713T2 - Zementmaterial für Mauerkonstruktionen.

Info

Publication number: DE69010713T2
Application number: DE69010713T
Authority: DE
Inventors: Stefano Biagini; Mario Collepardi
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: MBT Holding AG
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: HK214696A; ES2057504T3; EP0384898A1; GB8904271D0; EP0384898B1; DE69010713D1; ATE108754T1

Description

Die Erfindung betrifft Zementzubereitungen aus Aluminatzementen.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Zementzubereitung, welche kein Portlandzement und
a) 10-90 Gewichtsprozent eines Aluminatzements, der 30 bis 85% gebundenes Al&sub2;O&sub3; enthält, und
b) 10 bis 90 Gewichtsprozent eines feingemahlenen, natürlichen oder künstlichen Puzzolans, mit einem Silicagehalt von über 30 Gewichtsprozent, einem Gehalt an gebundenem CaO von unter 10 Gewichtsprozent und einem Gehalt an freiem CaO von unter 1 Gewichtsprozent,
enthält, als Zementpaste oder Giessmörtel für Zementinjektion in Hohlräume von Mauern oder als Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen.
Vorzugsweise enthält die Zementzubereitung ferner noch
c) 0.01-5 Gewichtsprozent organische Fasern.
Aluminatzemente sind auf dem Markt bereits verfügbar und enthalten vorzugsweise 30-85 Gewichtsprozent gebundenes Al&sub2;O&sub3; und 15-20% von in erster Linie SiO&sub2;Fe&sub2;O&sub3;. Üblicherweise stammen die Aluminatzemente von pulverisiertem Klinker, enthaltend in erster Linie hydraulische Calciumaluminate.
Puzzolan ist vorteilhafterweise wie in ASTM C-618 definiert. Natürlich vorkommendes, fein gemahlenes Puzzolan stammt vorzugsweise aus vulkanischen Quellen oder Diatomeenerde. Künstliche Puzzolane umfassen Flugasche, Asche von Reisschalen oder Silica fume. Vorzugsweise enthält das Puzzolanmaterial 30 bis 99 (vorzugsweise 40 bis 98) Gewichtsprozent SiO&sub2; und 1-10 Gewichtsprozent gebundenes CaO.
Die Ausdrücke "gebundenes" Al&sub2;O&sub3; und CaO als auch "freies" CaO sind im Stand der Technik wohl bekannt.
Die organischen Fasern sind vorzugsweise 1 bis 30 mm lang und besitzen vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 100 um. Vorzugsweise sind die Fasern synthetisch oder natürlich und sind ausgewählt aus Polyacrylnitrilfasern, Polyacrylfasern, Polyolefinfasern, Polypropylenfasern, Cellulosefasern und Wolle.
Vorzugsweise ist eine Zementzubereitung, gemäss der Erfindung, frei von Ca(OH)&sub2; und CaO. Dieses mildert ein rasches Abbinden, wo dies unerwünscht ist.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung eine Zementpaste oder ein Giessmörtel oder ein Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen, enthaltend eine, oben beschriebene, Zementzubereitung, Sand und Wasser, wobei das Verhältnis von Wasser zur Zementzubereitung von 0,2 bis 1 und das Verhältnis von Sand zur Zementzubereitung von 0,5 bis 4 beträgt.
Zementgemische, gemäss der Erfindung, können ein oder mehrere chemische Zusatzmittel enthalten, die ausgewählt sind aus
1) Verflüssigern
2) Superverflüssigern
3) Luftporenbildnern
4) Verzögerern
5) Wasser reduzierenden Mitteln
6) Beschleunigern
Vorzugsweise sind diese Zusatzmittel in einem Anteil von 0.1 bis 10%, bezogen auf die Zementzubereitung, anwesend.
Gegenstand der Erfindung sind ferner eine Zementpaste oder ein Giessmörtel für Zementinjektion in Hohlräume von Mauern oder ein Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen, enthaltend eine, oben beschriebene, Zementzubereitung und Wasser, wobei das Verhältnis von Wasser zur Zementzubereitung von 0.2 bis 1 beträgt.
Überdies ist Gegenstand der Erfindung ein vorgemischter Trockenmörtel, enthaltend eine, oben beschriebene, Zementzubereitung und Aggregat, wobei das Verhältnis von Aggregat zur Zementzubereitung im Bereich von 4:1 bis 0,5:1, vorzugsweise von 2.5:1 bis 3.5:1 liegt.
Zementzubereitungen zur Verwendung im Rahmen der Erfindung können mit Wasser vermischt werden um Zementpasten oder Giessmörtel für Zementinjektion in Hohlräume von Mauern von gemauerten Konstruktionen zu bilden oder sie können mit Sand und Wasser vermischt werden um einen Mörtel zu bilden, der als Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen verwendet wird. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Sand zur Zementzubereitung, gemäss der Erfindung, von 1:1 bis 4:1, vorzugsweise 2.5:1 bis 3.5:1. Im Falle eines feinen Sandes beträgt das Verhältnis insbesondere von 1.5:1 bis 2:1 und im Fall eines groben Sandes von 2.5:1 bis 3.5:1.
Im Äusseren des Putzmörtels, hergestellt aus der Zementzubereitung, gemäss der Erfindung, bilden sich vorteilhafterweise keine Spalten, die üblicherweise nach einem eintägigen Formschwund ohne Zufuhr von Feuchtigkeit beim Aushärten auftreten. Die Druckfestigkeit in frühen und in späteren Stadien kann, gemäss den Anforderungen, durch Veränderung der Puzzolan/Aluminatzement Verhältnisse eingestellt werden. Schliesslich bewährt sich ein Mörtelgemisch, das eine Zementzubereitung, gemäss der Erfindung, enthält, sehr gut bei Kontakt mit aggressiven Agentien wie Sulfaten oder Chloriden.
Die Erfindung wird nunmehr durch die nachfolgenden Beispiele illustriert, worin alle Teil- und Prozentangaben Gewichtsangaben sind.

Beispiele 1 bis 9

Zementmischungen werden, wie unten in der Tabelle 1 angegeben, hergestellt.
Der verwendete Aluminatzement enthält 75% gebundenes Al&sub2;O&sub3; und 25% CaO.
Die vulkanische Erde (aus der Gegend von Neapel) ist fein gemahlen bis zu einer spezifischen Oberfläche von 5000 cm²/g und enthält SiO&sub2; (55%), Al&sub2;O&sub3; (20%), Fe&sub2;O&sub3; (5%), CaO (5%), MgO (1%), Na&sub2;O (5%), K&sub2;O (2%) und Abbrandverlust 7%.
Die verwendete Flugasche (im Handel erhältlich von ENEL-Italien) enthält SiO&sub2; (45%), Al&sub2;O&sub3; (25%), Fe&sub2;O&sub3; (10%), CaO (3%), MgO (2%), K&sub2;O (3%); SO&sub3; (1%) und Abbrandverlust (9%).
Der verwendete Silica fume (im Handel erhältlich von Elkem) enthält: SiO&sub2; (95%), Al&sub2;O&sub3; (0.5%), Fe&sub2;O&sub3; (0.3%), CaO (0.2%), MgO (0.2%), Na&sub2;O (0.5%), K&sub2;O (0.2%), SO&sub3; (0.18%) und Abbrandverlust 3%.
Die verwendeten Fasern sind 6 mm lang und 15 um dick. TABELLE 1 Puzzolan Beispiel Aluminat Zement Vulkanische Erde Flugasche Silica fume A-Acrylo-nitril C-Cellulose
Die Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 9 werden mit Wasser und Sand in den Verhältnissen 1:0.5:3 vermischt. Die erhaltenen Mörtel werden bei 20ºC und bei 95% relativer Feuchtigkeit ausgehärtet. Nach 3, 7, 28 und 90 Tagen werden die Druckfestigkeiten , wie in der unten stehenden Tabelle 2 angegeben, gemessen. TABELLE 2 Beispiel Tage Tage in MPa
Die so hergestellten Mörtel haben eine gute Endausfertigung und zeigen keine Spalten oder Risse (nach 1 Woche ohne Zufuhr von Feuchtigkeit beim Aushärten.
Im Vergleich mit Mörteln, die aus üblichem Zementmaterial, wie Kalk und/oder Portlandzement, hergestellt wurden, zeigten die Mörtel der Beispiele 1 bis 9 keine Zersetzung nach 6 monatigem Eintauchen in 10%ige MgSO&sub4; oder 30%ige CaCl&sub2; Lösungen bei 5ºC.

Beispiele 10 bis 19

Die Gemische der Beispiele 1 bis 9, die in der Tabelle 1 gezeigt werden, werden mit 50% Wasser vermischt um eine fliessfähige Zementpaste (einen Giessmörtel) zu bilden.
Solche Giessmörtel werden verwendet um in inneren Gemäuern bestehende Hohlräume auszufüllen. Nach 1 Woche wird die Mauer aufgeschnitten und die zerlegten Muster werden visuell beurteilt.
Die Giessmörtel bewähren sich gut beim Füllen der Hohlräume.

Beispiele 20 bis 26

Zementmischungen werden, wie unten in Tabelle 3 angegeben, hergestellt. TABELLE 3 Puzzolan Beispiel Aluminatzement Vulkanische Erde Flugasche Silica fume
Die in der Tabelle 3 gezeigten Gemische werden mit 50% Wasser vermischt um eine fliessfähige Zementpaste (einen Giessmörtel) zu bilden.
Solche Giessmörtel werden verwendet, um in inneren Gemäuern bestehende Hohlräume zu füllen. Nach 1 Woche wird die Mauer aufgeschnitten und die zerlegten Muster werden visuell beurteilt. Die Giessmörtel bewähren sich gut beim Füllen der Hohlräume.

Claims

1. Verwendung einer Zementzubereitung, welche kein Portlandzement und

a) 10 bis 90 Gewichtsprozent eines Aluminatzements, der 30 bis 85 % gebundenes Al&sub2;O&sub3; enthält, und

b) 10 bis 90 Gewichtsprozent eines feingemahlenen, natürlichen oder künstlichen Puzzolans mit einem Silicagehalt über 30 Gewichtsprozent, einem Gehalt an gebundenem CaO unter 10 Gewichtsprozent und einem Gehalt an freiem CaO unter 1 Gewichtsprozent

enthält, als Zementpaste oder Giessmörtel für Injektion in Hohlräume von Mauern oder als Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen.

2. Verwendung gemäss Anspruch 1, worin die Zementzubereitung von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent organische Fasern enthält.

3. Verwendung gemäss Anspruch 2, worin die organischen Fasern aus Polyacrylnitril-, Polyacryl-, Polyolefin- und Polypropylenfasern, Cellulose und Wolle ausgewählt werden.

4. Verwendung gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die Zementzubereitung kein Ca(OH)&sub2; oder CaO enthält.

5. Verwendung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Zementzubereitung eine oder mehrere zusätzliche chemische Zusatzmittel enthält, ausgewählt aus

1) Verflüssiger 2) Superverflüssiger

3) Luftporenbildner 4) Verzögerer

5) Wasser reduzierende Mittel 6) Beschleuniger

6. Eine Zementpaste oder Giessmörtel für Injektion in Hohlräume von Mauern oder ein Fugen- oder Putzmörtel für gemauerte Konstruktionen, enthaltend eine Zementzubereitung wie beschrieben in einem der Ansprüche 1 bis 5 und Wasser, wobei das Verhältnis von Wasser zu Zementzubereitung von 0,2 bis 1 beträgt.

7. Eine Zementpaste oder Giess-, Fugen- oder Putzmörtel gemäss Anspruch 6, enthaltend eine Zementzubereitung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, Sand und Wasser, wobei das Verhältnis von Wasser zu Zementzubereitung von 0,2 bis 1 und das Verhältnis von Sand zu Zementzubereitung von 0,5 bis 4 beträgt.

8. Ein vorgemischter Trockenmörtel, enthaltend eine Zementzubereitung wie beschrieben in einem der Ansprüche 1 bis 5 und Aggregat, wobei das Verhältnis von Aggregat zu Zementzubereitung im Bereich von 4:1 bis 0,5:1 liegt.