DE69012909T2 - Trockene Mischung für Epoxyzementbeton. - Google Patents
Trockene Mischung für Epoxyzementbeton.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft zementzubereitungen, die ein Reaktivharz und einen Härter enthalten und ein Trockengemisch von Bestandteilen umfassen, wobei das Gemisch lagerstabil und für die Herstellung von Mörteln und Beton geeignet ist.
- Es ist aus der EP-A-207 473 bekannt, solch ein Trockengemisch von Bestandteilen durch Bereitung eines Vorgemisches A, enthaltend einen Teil der Komponenenten, und eines Vorgemisches B, enthaltend den Rest der Komponenten, herzustellen und das Vorgemisch A mit dem Vorgemisch B, kurz bevor das Trockengemisch mit Wasser in Kontakt kommt, zu vermischen. Gemäss Anspruch 4 dieses Patentes sollte ein lagerstabiles Gemisch erhältlich sein und es ist ein Beispiel für solch ein Gemisch (Beispiel 3) enthalten, worin der Härter bei einer Temperatur von 80ºC über feine Teilchen von Kieselsäure versprüht wird. Es wurde jedoch gefunden, dass ein, gemäss diesem Beispiel erhaltenes, Trockengemisch nicht lagerstabil ist, nachdem es rasch aushärtet und seine Bearbeitungsfähigkeit verliert.
- In der GB-A-1 207 023 werden hydraulische Vergussmörtel, Nörtel und Beton beschrieben, die ein viskoses Bindemittel, Z.B. ein gegen Ende des Vermischungsprozesses zugefügtes und auf einem festen Träger, mit einer Teilchengrösse von weniger als 80 Nikron, fixiertes Epoxidharz enthalten. Der Träger kann Kalk, hydraulisches Bindemittel oder Pulver von silikatartigem oder kalkartigem Ursprung sein. Hinsichtlich einer lagerstabilen Trokkenmischung werden, jedoch, keine Angaben gemacht.
- Es ist ein Gegenstand der Erfindung eine lagerstabile Trokkenmischung von Bestandteilen von harzenthaltenden zementzubereitungen zu bereiten, die, bei der Verarbeitung, einfach mit Wasser vermischt werden, um Mörtel und Beton von ausgezeichneter Qualität zu ergeben. Es wurde gefunden, dass dies dadurch erreicht werden kann, dass man sowohl das Reaktivharz als auch den Härter durch Anwesenheit eines feinverteilten, festen Adsorbens inaktiviert, das eine Oberfläche von mindestens 0.2 m²/g besitzt, von amorpher Gestalt ist und mit Hilfe einer pyrogenen Methode hergestellt wurde.
- Die Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Trockengemisches für Zementzubereitungen, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel, ein Aggregat, ein Reaktivharz und einen Härter, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst das Reaktivharz und der Härter mit einem feinverteilten, festen Adsorbens mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 0,2 m²/g, welches amorph ist und pyrogen hergestellt wurde, in Kontakt gebracht wird, bevor diese Komponenten mit dem hydraulischen Bindemittel vermischt werden. Die Erfindung betrifft ferner die erhaltenen Trockenmischungen für zementzubereitungen und ihre Verwendung bei der Herstellung von harzenthaltenden Mörteln und Beton.
- Vorzugsweise sind die feinverteilten, festen Adsorbentien, gemäss der Erfindung,nicht kristalline, Silica enthaltende Materialien in Form von kleinen Körnern, welche dadurch eine gewisse Affinität zu dem Reaktivharz und dem Härter besitzen, dass sie mit Hilfe eine pyrogenen Methode hergestellt wurden und eine hohe spezifische Oberfläche besitzen. Sie können puzzolanische Eigenschaften besitzen, sollen jedoch nicht in die hydraulische Aktivität des Bindemittels eingreifen. Beispiele solcher Materialien sind Flugasche, Tuffstein, Hochofenschlacke, Silica fume und Bentonit, aber auch Russ und aktiviertes Silica können, im Prinzip, verwendet werden, so lang als die Farbe und/oder der Preis des Produktes ihre Verwendung nicht ausschliessen.
- Vorzugsweise ist es jedoch wichtig, dass die Teilchengrösse des Adsorbens höchstens 0,05 mm und ihre spezifische Oberfläche mindestens 0,2 m2 beträgt. Mit abnehmender Teilchengrösse und zunehmender Oberfläche wird die Affinität des Materials zunehmen, sodass weniger Material notwendig ist, um das Harz und den Härter zu inaktivieren. Im Gegensatz hierzu wurde gefunden, dass kristalline Materialien, welche dieselbe Teilchengrösse und spezifische Oberfläche besitzen,nicht mit dem gleichen Effekt verwendet werden können, weil das Trockengemisch nicht lagerstabil ist, d.i. es härtet durch die Reaktion des Harzes mit dem Härter aus. Aus diesem Grund, sollte das Material gemäss der Erfindung zumindest 90% amorphe Teilchen enthalten.
- Bevorzugte Adsorbentien gemäss der Erfindung sind Flugasche und Silica fume, welche allein oder zusammen im gleichen Gemisch verwendet werden können. Flugasche ist ein gut bekanntes Nebenprodukt von Elektrizitätswerken mit wechselnder Teilchengrösse (im allgemeinen besitzen mehr als 80-90% weniger als 0,04 mm und der Durchschnitt weniger als 40 Micron) und einer spezifischen Oberfläche von 0,2 bis 0,6 m²/g (vorzugsweise von 0,35 bis 0,44 m²/g), währenddessen Silica fume ein Nebenprodukt der Herstellung von metallischen Silicon- oder Eisensiliconlegierungen ist und seine Teilchengrösse im allgemeinen weniger als 0,1 Micron (mit einer spezifischen Oberfläche von ungefähr 20 m²/g) beträgt.
- Für die Herstellung des Trockengemisches ist es vorteilhaft zuerst einen Teil des Aggregats (normalerweise Sand) mit dem Harz oder dem Härter zu vermischen, danach das feste Adsorbens und erst am Ende das hydraulische Bindemittel hinzuzufügen, während die anderen Reaktionskomponenten, d.i. das Harz oder der Härter, mit dem Rest des Aggregats und danach mit dem festen Adsorbens und dem hydraulischen Binder vermischt werden.
- Die anderen Komponenten des Gemisches, d.i. Additive und Zusatzmittel werden zu einem oder beiden der Vorgemische zugesetzt und schliesslich werden die beiden Vorgemische vereinigt. Es ist jedoch ebenfalls möglich das Harz und/oder den Härter zuerst mit dem festen Adsorbens, welches für das Harz und den Binder unterschiedlich sein kann, in Kontakt zu bringen, worauf alle Komponenten in einem Arbeitsablauf zusammen vermischt werden.
- Das bevorzugte Verfahren besteht darin, das Reaktivharz zuerst mit einem Haftverbesserer und einem Dispergiermittel zu vermischen, es dann auf Sand zu geben und es mit Flugasche in Kontakt zu bringen und es dann mit Portlandzement und einem Wasserrückhaltemittel zu vermischen, was das Vorgemisch A ergibt. Der Härter wird mit einem Antischaummittel vermischt, mit Flugasche in Kontakt gebracht und danach mit Sand, Portlandzement, einem Superverflüssiger und einem Entlüfter vermischt, was das Vorgemisch B ergibt, welches mit dem Vorgemisch A vereinigt wird.
- Das im Trockengemisch gemäss der Erfindung verwendete Reaktivharz ist der gut bekannte Typus einer polymeren Substanz, welche durch Reaktion mit dem Härter ausgehärtet wird und im Handel, als das sogenannte Zweikomponentenharz, erhältlich ist. Beispiele solcher Harze sind Polyurethan- und Epoxidharze. Der entsprechende Härter ist eine Verbindung, die, abhängig vom verwendeten Harz, Isocyanat- beziehungsweise Aminogruppen enthält.
- Das hydraulische Bindemittel, das im Trockengemisch gemäss der Erfindung verwendet wird, kann jede Art von Zement sein, wie Portlandzement, Schlackenzement, Puzzolanzement, Tonerdeschmelzzement und vorzugsweise sulfatfester Zement, d.i. mit einem geringen Aluminatanteil. Das Aggregat kann jede Form von Aggregat sein, abhängig von der schliesslichen Verwendung des Trockengemisches.Im allgemeinen können alle Arten von Sand, Grobkies und künstlichen Zusätzen, wie Hochofenschlacke, metallurgische Schlacken, Veraschungsrückstände u.s.w. verwendet werden und, für spezielle Anwendungen, können ebenfalls organische Materialien und Stahl, Glas und synthetische Fasern hinzugefügt werden.
- Weitere Zusätze zu dem Trockengemisch gemäss der Erfindung sind im allgemeinen organische Verbindungen, die den Zementzubereitungen zugesetzt werden, um ihre Eigenschaften zu beeinflussen, und umfassen Haftverbesserer, Antischaummittel, Korrosionsinhibitoren, Dispergiermittel, Entlüfter u.s.w. als auch typische Zusatzmittel zu Zementzubereitungen, wie Verflüssiger, Superverflüssiger, Luftporenbildner, Beschleuniger, Verzögerer u.s.w.
- Ein bevorzugtes, Zement enthaltendes, Trockengemisch enthält Zement und
- 2-25 Gew.%, vorzugsweise 5-20 Gewichtsprozenz Reaktivharz
- 2-25 Gew.%, vorzugsweise 5-20 Gewichtsprozent Härter
- 0-50 Gew.%, vorzugsweise 8-30 Gewichtsprozent Silica fume
- 10-150 Gew.%, vorzugsweise 30-100 Gewichtsprozent Flugasche
- 50-500 Gew.%, vorzugsweise 100-400 Gewichtsprozent Aggregat
- 0,5-10 Gew.%, vorzugsweise 1-3 Gewichtsprozent Zusatzmittel
- 0-10 Gew.%, vorzugsweise 0.5-6 Gewichtsprozent andere Zusätze
- wobei sich alle Prozentangaben auf Zement beziehen.
- Das Trockengemisch gemäss der Erfindung kann auf verschiedenen Gebieten des Bauwesens verwendet werden. Falls man Sand als Aggregat verwendet, können die damit bereiteten Mörtel zum Reparieren von Betonbauten, zum Belegen von Böden und zu Überzugszwecken Verwendung finden. Falls man Grobkies als Aggregat verwendet, kann der damit bereitete Beton zum Bauen verwendet werden. Ein Trockengemisch, das die geeigneten Komponenten enthält, kann zur Spritzbetonierung verwendet werden.
- In den nachfolgenden Beispielen sind alle Teil- und Prozentangaben Gewichtsangaben und alle Mischoperationen werden bei Raumtemperatur (25ºC) durchgeführt.
- 63,68 Teile Sand mit Teilchen von einer Grösse bis zu 4 mm werden mit 1,17 Teilen Epoxidharz, 2, 12 Teilen Silica fume und 21,23 Teilen Portlandzement (vorzugsweise sulfatfester Zement) in der angegebenen Reihenfolge vermischt. Zur gleichen Zeit werden 1,19 Teile des Härters mit 10,61 Teilen Flugasche vermischt und beide Gemische schliesslich vereinigt. Das erhaltene Trockengemisch kann wie Zement gelagert werden und es fliesst noch leicht nach mehreren Monaten. Es kann mit Wasser vermischt werden, um einen harzenthaltenden Mörtel zu bilden.
- Als eine Alternative kann Sand ebenfalls mit dem Härter, Silica fume und Zement vermischt werden, während das Harz mit Flugasche vermischt wird.
- Dem Vermischungsvorgang des Beispiels 1 folgend, kann das nachfolgende Trockengemisch hergestellt werden:
- Epoxidharz 1,8 Teile
- Härter 1,83 Teile
- Portlandzement (vorzugsweise sulfatfester Zement) 16,50 Teile
- Silica fume 2,44 Teile
- Flugasche 12,21 Teile
- Verflüssiger 0,31 Teile
- Sand 0/4 mm 64,91 Teile
- 100,00 Teile
- Der Verflüssiger wird zu dem zweiten Gemisch hinzugefügt (Flugasche und Harz oder Härter)
- Die Trockengemische der Beispiele 1 und 2 können ebenfalls dadurch erhalten werden, dass man zuerst Flugasche mit dem Harz oder Härter und Silica fume mit dem Harz oder Härter vermischt, worauf alle anderen Komponenten in einer Vermischungsstufe zugesetzt werden.
- Das Vorgemisch A wird durch Vermischen von 25,49 Teilen Quarzsand (Teilchen bis zu 0,75 mm) mit 1,56 Teilen Epoxidharz (Gemisch von 1,39 Teilen Harz, 0,03 Teilen Haftverbesserer und 0,14 Teilen Dispergiermittel), unter Zugabe von 3,55 Teilen Flugasche, 18,68 Teilen Portlandzement und schliesslich 0,72 Teilen Wasserrückhaltemittel erhalten.
- Das Vorgemisch B wird durch Vermischen von 16,12 Teilen Flugasche mit 1,79 Teilen Härter (1,49 Teile Härter und 0,3 Teile Antischaummittel), 22,07 Teilen Quarzsand (0/0,75 mm), 9,42 Teilen Portlandzement, 0,5 Teilen Superverflüssiger und 0,1 Teilen Entlüfter erhalten.
- Die Kombination von Vorgemisch A mit Vorgemisch B ergibt ein lagerstabiles Trockengemisch, welches zu jeder Zeit mit Wasser vermischt werden kann, um einen harzenthaltenden Mörtel zu ergeben.
Claims (10)
1.Ein Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Trockengemisches für
Zementzubereitungen, enthaltend ein hydrauliches Bindemittel, Aggregat, Reaktivharz
und Härter, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Reaktivharz und der Härter mit
einem feinverteilten, festen Adsorbens mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens
0,2 m²/g, welches amorph ist und pyrogen hergestellt wurde, in Kontakt gebracht wird,
bevor diese Komponenten mit dem hydraulischen Bindemittel vermischt werden.
2. Ein Verfahren gemäss Anspruch 1, worin das feste Adsorbens Silica fume und/oder
Flugasche ist.
3. Ein Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, worin ein Teil des
Aggregats zuerst mit dem Reaktivharz oder dem Härter gemischt, das feste Adsorbens
dazu gegeben wird und schliesslich das hydraulische Bindemittel, während der andere
Reaktionspartner mit dem übrigen Aggregat vermischt, das feste Adsorbens und
schliesslich das hydraulische Bindemittel dazu gegeben werden.
4. Ein Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, worin das Reaktivharz mit Sand gemischt,
Flugasche dazu gegeben und schliesslich Portlandzement hinzugefügt werden, während
der Härter zuerst mit Flugasche kontaktiert und dann mit Sand und Portlandzement
gemischt wird, wonach beide Vorgemische vereinigt werden.
5. Ein Zement enthaltendes Trockengemisch, enthaltend Zement und
2 bis 25 Gewichtsprozent Reaktivharz
2 bis 25 Gewichtsprozent Härter
0 bis 50 Gewichtsprozent Silica fume
10 bis 150 Gewichtsprozent Flugasche,
50 bis 500 Gewichtsprozent Aggregat
0,5 bis 10 Gewichtsprozent Zusatzmittel
0 bis 10 Gewichtsprozent anderer Zusätze,
wobei alle Prozentangaben sich auf Zement beziehen.
6. Ein Zement enthaltendes Trockengemisch gemäss Anspruch 5, enthaltend Zement und
5 bis 20 Gewichtsprozent Reaktivharz
5 bis 20 Gewichtsprozent Härter
8 bis 30 Gewichtsprozent Silica fume
30 bis 100 Gewichtsprozent Flugasche
100 bis 400 Gewichtsprozent Aggregat
1 bis 3 Gewichtsprozent Zusatzmittel
0,5 bis 6 andere Zusätze,
wobei alle Prozentangaben sich auf Zement beziehen.
7. Ein Trockengemisch gemäss Anspruch 5 oder 6, worin das Reaktivharz ein Epoxidharz
und der Härter eine Polyaminoverbindung ist.
8. Ein Trockengemisch gemäss einem der Anspruche 5 bis 7, worin die Zusätze
Haftverbesserer, Antischaummittel, Korrosionsinhibitoren, Dispergierrnittel, Entlüfter,
Verflüssiger, Superverflüssiger, Luftporenbildner, Beschleuniger und/oder Verzögerer
sind.
9. Ein Trockengemisch für Zementzubereitungen, hergestellt nach einem Verfahren gemäss
einem der Ansprüche 1 bis 4.
10. Ein Verfahren zur Herstellung von Mörtel oder Beton, worin ein Trockengemisch
gemäss einem der Ansprüche 5 bis 9 mit Wasser angemacht wird.
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