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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist die Verwendung von Zusammensetzungen auf Basis von einem oder
mehreren hydrierten Disacchariden als Hilfsmittel bzw. Adjuvans
von mineralischen Bindemitteln.
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Unter "mineralischem Bindemittel" wird in erster Linie
jedes hydraulische Bindemittel und insbesondere jede Zusammensetzung,
insbesondere jedes mineralische Pulver verstanden, das bzw. die
geeignet ist, mit Wasser eine Paste zu bilden, die nach und nach
abbindet und aushärtet,
auch unter Luftabschluss. Gewöhnlich
beginnt ein hydraulisches Bindemittel mit Wasser eine derartige
Paste zu bilden mit einer Verzögerung
von etwa mehreren Minuten bis weniger als 48 Stunden, im Allgemeinen
zwischen etwa 30 Minuten und 24 Stunden.
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Diese Definition trifft zu auf die
nachfolgenden Substanzen, ohne dass diese Liste in irgendeiner Weise einschränkend wäre:
- – auf
Zemente, und insbesondere auf diejenigen, welche der Gruppe, umfassend
die Zemente vom künstlichen
Portland-Typ, die Zemente vom zusammengesetzten Portland-Typ, die
Hochofenzemente, die Schlackenzementklinker, die Schlacken- und
Flugaschezemente umfasst, sowie auf zerkleinerte Zemente für spezielle
Anwendungen vom Typ Kalkschlackenzement, Maurerzement, natürlicher
Zement, übersulfatierter
Zement, rasch aushärtender
Zement, rasch abbindender und aushärtender Zement, Zement für Arbeiten
in Wasser mit niedrigen oder hohen Sulfatgehalten,
- – auf
natürliche
oder künstliche
hydraulische Kalke,
- – auf
Gemische, wie etwa Mörtel,
Dünnmörtel, Putze
und Betone, auf Basis von Zement und/oder Kalk, Wasser und/oder
Granulaten aller Korngrößen (Sande,
Kiessande, Kiesel, etc.), insbesondere diejenigen, welche der Gruppe, umfassend
die vorgemischten trockenen Industriemörtel, die auf Baustellen hergestellten
Mörtel,
die vordosierten trockenen Industriemörtel, die gebrauchsfertigen
Mörtel,
die Flüssigmörtel, die Spritzmörtel, die
Dünnmörtel und
Spritzdünnmörtel, die
armierten oder nicht-armierten Betone, die gebrauchsfertigen Betone,
die Flüssigbetone,
die Schwerbetone, die Leichtbetone, die isolierenden Leichtbetone,
die zellulären
Betone, die Faserbetone, die vorgespannten Betone und die unverputzten
Betone angehören.
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Diese Definition schließt auch
die Ausgangsmaterialien ein, die in die Herstellung von Zementen
eingehen, wie etwa Puzzolanerden, Klinker, Schlacken, kalkhaltige
Füllstoffe
und Quarzstaub.
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Unter "mineralischem Bindemittel" werden auch die
nicht hydraulischen Bindemittel, insbesondere die Materialien auf
Basis von Calciumsulfat, Gips und/oder Kalk verstanden.
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Die mineralischen Bindemittel sind
Materialien, deren Verwendung sehr weit verbreitet ist, insbesondere
in der Bauindustrie, um die verschiedenen Teile von Konstruktionen
wie etwa die Struktur, den Boden, die Verkleidung und die Decke
auszuführen,
und auch bei öffentlichen
Bauten, insbesondere bei der Ausführung von Brücken, Tunneln,
Dämmen,
Strassen oder anderen Projekten wie etwa beispielsweise Bohrinseln
oder Atomkraftwerken.
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In Abhängigkeit von der endgültigen Verwendung
dieser Materialien und auch in Abhängigkeit von den Bedingungen,
unter denen sie verwendet werden, ist es manchmal notwendig, den
mineralischen Bindemitteln Adjuvantien zuzufügen. Diese Adjuvantien modifizieren
die Eigenschaften der mineralischen Bindemittel, denen sie in einem
geringen Anteil, im Allgemeinen von höchstens 5 Gew.-% des mineralischen
Bindemittels zugegeben werden, indem sie sie verbessern. Als Beispiele
für Adjuvantien
können
die Mahlmittel und Zerkleinerungshilfsmittel, die Platifiziermittel,
die wasserentziehenden Plastifiziermittel, die Superplastifiziermittel,
die Abbinde- und Aushärtbeschleuniger,
die Abbindeverzögerer,
die Luftporenzusatzstoffe, die Betondichtungsmittel und die Nachbehandlungsprodukte genannt
werden. Diese Adjuvantien ermöglichen
beispielsweise die Hantierbarkeit, das Abbinden, das Aushärten, die
Festigkeit, die Haltbarkeit und/oder bestimmte andere Eigenschaften
des hydraulischen Bindemittels zu modifizieren.
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Es werden bereits zahlreiche wasserentziehende
Plastifiziermittel oder Superplastifiziermittel verwendet. Als Beispiele
können
genannt werden:
- – die Melassen, stammend aus
Zuckerrüben
und Zuckerrohr, welche preiswerte Produkte sind, fermentiert werden
können
und eine begrenzte Wirksamkeit haben;
- – die
Rohlignosulfonate, stammend aus der Papierindustrie, preiswert,
haben aber den Nachteil, ein Aufblähen von Mörteln oder Betonen hervorzurufen,
wodurch deren Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage vermindert wird;
- – die
aus Stärke
stammenden Zucker, welche gute wasserentziehende Plastifiziermittel
aber starke Abbindeverzögerer
sind;
- – die
oxidierten Zucker wie die Gluconate und die oxidierten Stärkehydrolysate,
welche sehr gute wasserentziehende Plastifiziermittel, Abbindeverzögerer sind,
und auch ermöglichen,
die Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage zu verbessern, wie im französischen
Patent Nr. 2 387 194 und in GB Nr. 1 508 761 beschrieben;
- – die
sulfonierten Naphthalin-Formaldehyd-Kondensate und die sulfonierten
Melamin-Formaldehyd-Kondensate, welche sehr gute Plastifiziermittel
sind, das Abbinden geringfügig
verzögern,
die jedoch zu keiner Verbesserung der Festigkeit zum Zeitpunkt 28
Tage führen
und die Umwelt belasten;
- – die
Polyacrylate, welche Superplastifiziermittel sind, das Abbinden
nur schwach verzögern,
die Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage jedoch nicht oder nur geringfügig verbessern;
- – die
Polyole wie die hydrierten Zucker, wie etwa Sorbit und die hydrierten
Stärkehydrolysate,
welche wie in dem Patent FR 2 726 550 beschrieben wasserentziehende
Plastifiziermittel sind, welche jedoch weniger verzögernd wirken
als die oxidierten Zucker, wobei die Festigkeit zum Zeitpunkt 28
Tage verbessert wird, wie aus dem amerikanischen Patent US Nr. 4
073 658 ersichtlich ist; die Sirups von hydrierten Zuckern sind auch
als Mahlmittel beschrieben, wie die oxidierten Glucosesirups, gemäß dem Patent
EP Nr. 0 695 557;
- – Copolymere
von Styrol und Maleinsäureanhydrid,
welche sowohl Superplastifiziermittel als auch Mahlmittel sind,
wie aus dem Patent FR Nr. 2 744 714 ersichtlich ist.
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Für
die Herstellung von Zementen ist die derzeitige Tendenz, Produkte
zu verwenden, die preisgünstiger
als Klinker sind. Klinker vermittelt jedoch eine gute Festigkeit
zum Zeitpunkt 28 Tage. Es besteht somit ein Bedarf für ein Adjuvans,
welches ermöglicht,
die Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage von Zementen, die keinen oder
nur wenig Klinker enthalten, einzustellen.
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Im Hinblick auf Mörtel, Dünnmörtel und Betone sucht die Industrie
außerdem
Plastifiziermittel und wasserentziehende Mittel oder Superplastifiziermittel,
die umweltfreundlich sind und die sowohl eine gute Plastizität bei geringer
Abbindeverzögerung,
gute Festigkeiten im jungen Alter, d. h. zwischen 8 und 24 Stunden,
welche ausreichend sind um schnelle Ausschalungen zu ermöglichen,
als auch nach Möglichkeit
verbesserte Festigkeiten zum Zeitpunkt 28 Tage vermitteln.
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Es besteht somit ein Bedarf für ein umweltfreundliches
Adjuvans, welches ermöglicht,
einen guten Kompromiss zwischen der Abbindeverzögerung, der Plastizität, der mechanischen
Festigkeit im jungen Alter und der mechanischen Festigkeit zum Zeitpunkt
28 Tage zu erhalten.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
wird unter Plastizität
des mineralischen Bindemittels die Fähigkeit verstanden, einen rheologischen
Zustand zu erhalten, in welchem das mineralische Bindemittel manipuliert,
gegossen oder gepumpt werden kann.
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Die Bestimmung der Plastizität wird gemäß der normierten
Methode CEN 196-01 ausgeführt,
durch welche die Ausbreitung eines gegebenen Volumens des mineralischen
Bindemittels auf einem Rütteltisch
in mm gemessen wird.
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Der Beginn und das Ende des Abbindens
werden an dem mineralischen Bindemittel mit Hilfe eines automatischen
Abbindeprüfers
der Marke "ACMEL" gemessen.
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Im Rahmen der Erfindung wird die
mechanische Festigkeit im jungen Alter an einem Probekörper aus mineralischem
Bindemittel zum Zeitpunkt 17 oder 24 Stunden nach der Herstellung
des Probekörpers
gemäß der vorstehend
zitierten Norm CEN 196-01 gemessen.
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Für
Anwendungen im Baugewerbe soll diese mechanische Festigkeit im jungen
Alter im Allgemeinen mehr als 5 MPa betragen um Ausschalen zu ermöglichen.
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Außerdem wird die mechanische
Festigkeit der mineralischen Bindemittel zum Zeitpunkt 28 Tage gemäß der vorstehend
zitierten Norm CEN 196-01 gemessen.
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Der Anmelderin kommt das Verdienst
zu, nach zahlreichen Untersuchungen herausgefunden zu haben, dass
von der Gesamtheit der Polyole nur diejenigen Zusammensetzungen,
welche mindestens 40 Gew.-% hydriertes Disaccharid enthalten, es
ermöglichen,
einen guten Kompromiss zwischen der Abbindeverzögerung, der Plastizität, der mechanischen
Festigkeit im jungen Alter und der mechanischen Festigkeit zum Zeitpunkt
28 Tage zu erhalten. Die Anmelderin hat insbesondere herausgefunden,
auf überraschende
und unerwartete Weise, dass die Polyole umso stärkere Abbindeverzögerer sind,
je höher
ihr Molekulargewicht ist, und umso mehr Scheinabbinden erzeugen,
je niedriger ihr Molekulargewicht ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist somit die Verwendung einer Polyolzusammensetzung nach Anspruch
1.
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Unter "hydriertem Disaccharid" wird im Sinne der
vorliegenden Erfindung insbesondere ein Produkt, ausgewählt aus
der Gruppe, umfassend Maltit, Lactit, Glucosido-1,6-mannit, Isomaltit,
Cellobiit, und die Gemische von mindestens zwei dieser Produkte,
wie beispielsweise etwa Palatinit verstanden.
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Bevorzugt wird das hydrierte Disaccharid
aus Maltit, Lactit und beliebigen Gemischen von diesen ausgewählt. Auf
besonders vorteilhafte Weise besteht das hydrierte Disaccharid aus
Maltit.
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Andere Polyole als die hydrierten
Disaccharide, welche in der Polyolzusammensetzung vorhanden sein
können,
können
sehr unterschiedlicher Natur sein und über einen breiten Konzentrationsbereich
variieren. Es kann sich um Produkte handeln wie etwa Sorbit, Mannit,
Xylit, Arabit, Idit, Maltotriit, Erythrit, Glycerol, hydrierte Oligo-
und Polysaccharide.
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Demzufolge kann die erfindungsgemäß verwendete
Polyolzusammensezung beispielhaft bestehen aus:
- – reinem
Maltit, oder
- – reinem
Lactit, oder
- – einem
beliebigen Gemisch aus Maltit/Lactit, oder
- – einem
Sirup aus Maltit oder einem hydrierten Stärkehydrolysat, wobei der Maltitgehalt
mindestens gleich 40% beträgt,
oder
- – einem
Gemisch auf Basis von Maltit und/oder Lactit einerseits und Glycerol
andererseits, wobei der Gehalt an dem oder den hydrierten Disacchariden
des Gemisches mindestens 40% beträgt,
- – einem
Borax enthaltenden Maltitsirup, wie das von der Anmelderin vertriebene
Produkt BOROSORB® 553.
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Die Polyolzusammensetzung kann in
flüssiger,
pastöser
oder fester Form, einschließlich
pulverförmig vorliegen.
Jedes hydrierte Disaccharid, welches sie enthält, kann kristallisiert sein
oder nicht.
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Gemäß der Erfindung kann man neben
der Polyolzusammensetzung auch mindestens ein herkömmliches
Adjuvans für
mineralische Bindemittel verwenden, ausgewählt beispielsweise aus Phosphaten,
Sulfaten, Boraten, Aminen (insbesondere Triethanolamin), Calciumsalzen
(insbesondere Calciumchloride, -hydroxide und -formiate), sulfonierten
Melaminderivaten, sulfonierten Naphthalinderivaten, Polyacrylaten,
Glykolen und/oder Lignosulfonaten oder deren Gemischen.
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Die herkömmlichen Adjuvantien wie etwa
die Borate, Sulfate oder Phosphate können in einer Menge von 0,1
bis 20% in das erfindungsgemäße Adjuvans
eingebracht werden, wobei dieser Prozentanteil als Trockengewicht,
bezogen auf das Trockengewicht der in dem Adjuvans enthaltenen Polyolzusammensetzung
angegeben ist.
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Die Anmelderin hat insbesondere herausgefunden,
dass die Kombination einer derartigen Polyolzusammensetzung, insbesondere
von Maltit, mit bestimmten herkömmlichen
Plastifiziermitteln oder Superplastifiziermitteln, wie etwa insbesondere
den zuckerhaltigen oder zuckerfreien Lignosulfonaten, auf überraschende
Weise ermöglichte,
synergistische Effekte zu erhalten, insbesondere in Bezug auf die
mechanische Festigkeit von mineralischen Bindemitteln, und dies
sowohl im jungen Alter als auch nach 28 Tagen.
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Demzufolge kann man gemäß der Erfindung
neben einer Polyolzusammensetzung wie vorstehend hierin definiert
zuckerhaltige oder zuckerfreie Lignosulfonate verwenden, wobei das
Gewichtsverhältnis
zwischen den Lignosulfonaten und der Polyolzusammensetzung, bezogen
auf das Trockengewicht der Lignosulfonate zum Trockengewicht der
Polyolzusammensetzung, zwischen 1 : 20 und 20 : 1, bevorzugt zwischen
1 : 9 und 9 : 1, und noch stärker
bevorzugt zwischen 1 : 9 und 1 : 3 liegt.
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Das gemäß der Erfindung verwendete
Adjuvans seinerseits kann in flüssiger,
pastöser
oder fester Form, einschließlich
pulverförmig
vorliegen. Es ist in der Tat geeignet zur Verwendung als Adjuvans
für Zement,
und dies vor, während
oder nach der Zerkleinerung des Zements, wie beispielsweise im Rahmen
des vorstehend zitierten Patents EP Nr. 2 744 714 beschrieben, oder
als Adjuvans für
hydraulische Kalke. Es ist in der Tat auch zur Verwendung als Adjuvans
für Betone,
Dünnmörtel und
Mörtel,
ob flüssig
oder fest, geeignet.
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Die Menge, in welcher das gemäß der Erfindung
verwendete Adjuvans eingebracht wird, hängt unter anderem ab von der
Art, der Bestimmung und den Bedingungen bei der Verwendung des mineralischen
Bindemittels.
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In der Praxis wird diese Menge zwischen
0,001 und 5% betragen, bezogen auf das Trockengesamtgewicht des
bzw. der Ausgangsmaterialien für
Zement, von Zement und/oder Kalk, die in dem mineralischen Bindemittel
enthalten sind.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung
betrifft die Verwendung gemäß der Erfindung,
bei der das mineralische Bindemittel:
- – ausgewählt ist
aus den zerkleinerten oder nicht zerkleinerten Zementen, den Ausgangsmaterialien
zur Herstellung von Zementen vor der Zerkleinerung, den hydraulischen
Kalken und deren Gemischen, und
- – von
0,001 bis 1,5 Gew.-%, bevorzugt von 0,005 bis 0,5 Gew.-% und noch
stärker
bevorzugt von 0,01 bis 0,3 Gew.-% eines Adjuvans wie beansprucht
enthält,
wobei dieser Prozentanteil in Trockengewicht/Trockengewicht, wie
vorstehend beschrieben, ausgedrückt
ist.
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Gemäß einer weiteren Variante wird
das mineralische Bindemittel:
- – ausgewählt aus
den Mörteln,
Dünnmörteln und
Betonen, flüssig,
pastös
oder fest, und
- – enthält von 0,005
bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,01 bis 2 Gew.-% und noch stärker bevorzugt
von 0,02 bis 1 Gew.-% eines Adjuvans wie beansprucht, wobei dieser
Prozentanteil in Trockengewicht/Trockengewicht, wie vorstehend beschrieben,
ausgedrückt
ist.
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In allgemeiner Weise kann das erfindungsgemäße Adjuvans
durch eine Vielzahl von Varianten in die mineralischen Bindemittel
eingebracht werden. Es kann insbesondere in seiner Gesamtheit bei
einem besonderen Schritt bei der Herstellung, Lagerung, Formulierung
mit Adjuvantien, Hydratisierung, dem Transport oder Verwendung des
mineralischen Bindemittels eingebracht werden. Es kann auch in Teilmengen
bei mehreren dieser besonderen Schritte eingebracht werden.
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Es kann beispielsweise in seiner
Gesamtmenge oder einer Teilmenge bei der Herstellung von pulverförmigen mineralischen
Bindemitteln, und einschließlich
in den Zementfabriken verwendet werden, vor, während und/oder nach der Zerkleinerung
des Zements, oder bei der Herstellung von trockenen und/oder gebrauchsfertigen
Mörteln
oder Betonen. Es kann auch, in seiner Gesamtmenge oder einer Teilmenge,
beim Transport von nicht pulverförmigen,
d. h. pastösen
oder flüssigen
mineralischen Bindemitteln verwendet werden, oder bei deren Herstellung
in einer Fertigungsanlage oder auf der Baustelle, und beispielsweise
im Wasser und oder den Granulaten, das bzw. die zur Herstellung
von Mörteln,
Dünnmörteln oder
Betonen erforderlich sind, insbesondere in den Einfriedigungen,
welche gewöhnlich
als "Betonzentralen" bezeichnet werden,
oder direkt bevor diese vergossen werden.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist somit auch ein Verwendungsverfahren, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass man auf einmal oder nach und nach ein Adjuvans wie etwa
das vorstehend beschriebene einem pulverförmigen mineralischen Bindemittel,
ausgewählt
aus der Gruppe, umfassend die zerkleinerten oder nicht zerkleinerten
Zemente die Ausgangsmaterialien zur Herstellung von Zementen vor
der Zerkleinerung, die hydraulischen Kalke, die trockenen und/oder
gebrauchsfertigen Mörtel
und Betone und deren Gemische, zugibt.
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Gemäß einer weiteren Variante ist
ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verwendungsverfahren,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf einmal oder nach
und nach ein Adjuvans wie etwa das vorstehend beschriebene a) einem
nicht pulverförmigen,
insbesondere einem pastenförmigen
oder flüssigen
mineralischen Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend
Mörtel,
Dünnmörtel und
Betone und/oder b) Wasser und/oder Granulaten, welche zur Herstellung
des nicht pulverförmigen
mineralischen Bindemittels notwendig sind, zugibt.
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Demzufolge verfügt man von nun an über ein
allgemein einsetzbares, neues und erfinderisches Mittel als Adjuvans
für mineralische
Bindemittel aller Arten, welches von den ausgewählten Poyolzusammensetzungen,
wie vorstehend beschrieben, gebildet ist.
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Das allgemeine Konzept der vorliegenden
Erfindung beruht auch auf der Verwendung eines hydrierten Disaccharids,
insbesondere von Maltit, als Adjuvans für mineralische Bindemittel,
insbesondere im Hinblick auf eine Verbesserung der Plastizität und/oder
der mechanischen Eigenschaften.
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Die vorliegende Erfindung wird mit
Hilfe der nachfolgenden Beispiele, die auf keine Weise einschränkend sind,
noch ausführlicher
beschrieben.
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In allen Beispielen, die folgen,
wurden die Messungen der Ausbreitung (in mm) und der mechanischen Festigkeiten
(in MPa) zum Zeitpunkt 17 Stunden, 24 Stunden oder 28 Tage gemäß der Norm
CEN 196-01 durchgeführt.
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BEISPIEL 1
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Die Versuchsmörtel T1a und T1b werden hergestellt
durch Vermischen von 450 g Zement CPA 52,5 HP LAFARGE Cormeilles
en Parisis mit 1350 g normalisiertem Sand und 225 g Wasser, wobei
der Zement von einer ersten Charge (Charge a) bzw. einer zweiten
Charge (Charge b) stammte.
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Auf gleiche Weise wird ein Versuchsmörtel T2
hergestellt durch Vermischen von 450 g einer Charge von Zement 55
HTS LAFARGE Le Teil mit den gleichen Mengen an normalisiertem Sand
und Wasser wie vorstehend angegeben.
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Die Ausbreitung E (étalement)
in mm, der Beginn des Abbindens DP (début de prise) und das Ende des
Abbindens FP (fin de prise) in Stunden und Minuten, sowie die mechanischen
Festigkeiten zum Zeitpunkt 24 Stunden, gegebenenfalls zum Zeitpunkt
17 Stunden und 28 Tage, in MPa, werden gemessen.
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Die mit den verschiedenen Zementchargen
erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt:
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BEISPIEL 2
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Im Rahmen dieses Beispiels werden
die charakteristischen Eigenschaften von mineralischen Bindemitteln,
im vorliegenden Fall von Mörteln,
beschrieben, denen gemäß der Erfindung
verwendbare Maltitzusammensetzungen, oder umgekehrt nicht erfindungsgemäße Polyolzusammensetzungen
zugegeben wurden.
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Der Versuchsmörtel ist der Mörtel T1a,
dessen Zusammensetzung und charakteristischen Eigenschaften im Rahmen
von Beispiel 1 beschrieben wurden.
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Die mit erfindungsgemäßen oder
nicht erfindungsgemäßen Adjuvantien
versehenen Mörtel
werden auf die gleiche Weise hergestellt wie der Mörtel T1a,
außer
dass man zusätzlich
0,5 Gew.-%, ausgedrückt
als Trockengewicht des Adjuvans bezogen auf das Trockengewicht des
in dem Mörtel
vorhandenen Zements, von jedem der nachstehenden Adjuvantien verwendet:
- – Sorbitpulver
mit einer Reinheit von etwa 100%, vertrieben von der Anmelderin
unter der Marke NEOSORB® P60, oder
- – hydriertes
Glucosesirup, vertrieben von der Anmelderin unter der Marke POLYSORB® 70/12/12,
das etwa 15 Gew.-% Maltit, bezogen auf das Trockengewicht des Sirups,
enthält,
oder
- – Xylitpulver
mit einer Reinheit von etwa 100%, vertrieben von der Anmelderin
unter der Marke XYLISORB® P90, oder
- – kristallisierter
Maltit mit einer Reinheit von etwa 100%, vertrieben von der Anmelderin
unter der Marke MALTISO® P200, oder
- – Maltitsirup,
vertrieben von der Anmelderin unter der Marke MALTISORB® 75/75,
das etwa 75 Gew.-% Maltit, bezogen auf das Trockengewicht des Sirups,
enthält,
oder
- – Maltitsirup,
vertrieben von der Anmelderin unter der Marke LYCASIN® 80/55,
das etwa 52 Gew.-% Maltit, bezogen auf das Trockengewicht des Sirups,
enthält.
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Für
jeden dieser mit Adjuvantien formulierten Mörtel misst man die Ausbreitung
(E), den Beginn des Abbindens (DP), das Ende des Abbindens (FP)
und die Festigkeit zum Zeitpunkt 24 Stunden (R24h). Die erhaltenen
Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt, im Vergleich mit denjenigen,
welche mit dem Versuchsmörtel
T1a ohne Adjuvans erhalten worden waren.
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Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich,
dass die Polyolzusammensetzungen, die mindestens 40 Gew.-% Maltit
(bezogen auf das Trockengewicht der gesamten Polyole in der Zusammensetzung)
enthalten, wie etwa die Produkte MALTISORB® P200,
MALTISORB® 75/75
und LYCASIN® 80/55,
im Gegensatz zu den anderen getesteten Poyolzusammensetzungen ermöglichen,
eine gute Festigkeit im jungen Alter ( das heißt von mehr als 5 MPa, was
ein Ausschalen nach 24 Stunden ermöglicht) zu erhalten, während sie
den mineralischen Bindemitteln sehr gute Ausbreitungswerte vermitteln.
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Bei den nicht erfindungsgemäßen Adjuvantien
konnte man insbesondere beobachten, dass 1) Sorbit zu Phänomenen
eines "Scheinabbindens" führte, 2)
Xylit keinerlei plastifizierende Wirkung hatte, und 3) das hydrierte
Glucosesirup POLYSORB® 70/12/12 mit einem Maltitgehalt
unter 40% eine viel zu starke Abbindeverzögerung ergab, welche ein Ausschalen
des hydraulischen Bindemittels im jungen Alter keineswegs ermöglicht.
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BEISPIEL 3
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Im Rahmen dieses Beispiels ist der
Versuchsmörtel
der Mörtel
T1b, dessen Zusammensetzung und charakteristischen Eigenschaften
im Rahmen von Beispiel 1 beschrieben wurden.
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Die mit erfindungsgemäßen oder
nicht erfindungsgemäßen Adjuvantien
versehenen Mörtel
werden auf die gleiche Weise hergestellt wie der Mörtel T1b,
außer
dass man zusätzlich
0,3 Gew.-% von jedem der nachstehenden Adjuvantien zugibt:
- – Maltitpulver
MALTISORB® P200,
oder
- – Lactitmonohydrat,
oder
- – Glycerol,
oder
- – Mannit
F, vertrieben von der Anmelderin.
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Für
jeden dieser mit Adjuvantien formulierten Mörtel wurden die Ausbreitung
(E), der Beginn des Abbindens (DP) und das Ende des Abbindens (FP)
gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt, im
Vergleich mit denjenigen, welche mit dem Versuchsmörtel T1b
ohne Adjuvans erhalten worden waren.
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Diese Ergebnisse bestätigen den
Nutzen von hydrierten Disacchariden wie etwa Maltit und Lactit als Adjuvantien
für mineralische
Bindemittel. Sie ermöglichen,
eine sehr signifikant erhöhte
Ausbreitung zu erhalten, bezogen auf den nicht mit Adjuvantien versehenen
Versuchsmörtel.
Im vorliegenden Fall, und trotz der durch ihn erzeugten Abbindeverzögerung ermöglichte
Maltit unter anderem, eine besonders hohe Festigkeit zum Zeitpunkt
24 Stunden zu erhalten, nämlich
13,80 MPa.
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Lactit schien hier stärker verzögernd zu
wirken als Maltit. Er benötigt
jedoch nur so viel Zeit, dass er ermöglicht eine Festigkeit zum
Zeitpunkt 24 Stunden zu erhalten, die mit den Erfordernissen der
Technik völlig im
Einklang steht, nämlich
11 MPa.
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BEISPIEL 4
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Im Rahmen dieses Beispiels ist der
Versuchsmörtel
der Mörtel
T1b, wie im Rahmen von Beispiel 1 beschrieben.
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Mit erfindungsgemäßen Adjuvantien versehene Mörtel werden
auf die gleiche Weise hergestellt wie der Mörtel T1b, außer dass
man zusätzlich
0,4 Gew.-% von jedem der nachstehenden erfindungsgemäßen Adjuvantien
zugibt:
- – ein
Gemisch von Maltitpulver MALTISORB® P200
und Triethanolamin, wobei das Gewichtsverhältnis Maltit/Triethanolamin
9/1 beträgt,
- – ein
Gemisch von MALTISORB® P200 und Borax mit dem
gleichen Gewichtsverhältnis
von 9/1, und
- – ein
Gemisch von MALTISORB® P200 und Natriumtripolyphosphat
mit dem gleichen Gewichtsverhältnis von
9/1.
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Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend
aufgeführt,
im Vergleich mit denjenigen, welche mit dem Versuchsmörtel T1b
ohne Adjuvans erhalten worden waren.
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Diese Ergebnisse zeigen, dass das
erfindungsgemäße Adjuvans
für mineralische
Bindemittel in der Tat neben einer Polyolzusammensetzung wie der
beschriebenen mindestens ein herkömmliches Adjuvans wie etwa
Triethanolamin, Borate oder Phosphate enthalten kann.
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Derartige Kombinationen von hydriertem
Disaccharid / herkömmlichem
Adjuvans ermöglichen
es, sehr signifikant erhöhte
Ausbreitungswerte zu erhalten, bezogen auf den nicht mit Adjuvantien
versehenen Versuchsmörtel.
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Andere Untersuchungen haben gezeigt,
dass derartige Kombinationen ermöglichten,
Festigkeiten zum Zeitpunkt 24 Stunden von im Allgemeinen mehr als
10 MPa zu erhalten. Dies trifft insbesondere zu auf die oben beschriebene
Kombination von Maltit/Triethanolamin, die ermöglichte, den bemerkenswerten
Wert von 17 MPa zum Zeitpunkt 24 Stunden zu erhalten.
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BEISPIEL 5
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Im Rahmen dieses Beispiels ist der
Versuchsmörtel
der Mörtel
T2, der im Rahmen von Beispiel 1 beschrieben wurde.
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Die mit erfindungsgemäßen oder
nicht erfindungsgemäßen Adjuvantien
versehenen Mörtel
werden auf die gleiche Weise hergestellt wie der Mörtel T2,
außer
dass man eines der nachstehenden Adjuvantien zugibt:
- – Maltit
MALTISORB® P200
in einer Menge von 0,06 Gew.-% oder 0,08 Gew.-%, oder
- – Lactitmonohydrat
in einer Menge von 0,06 Gew.-%, oder
- – Natriumgluconat
in einer Menge von 0,06 Gew.-% oder 0,08 Gew.-%.
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Für
jeden dieser mit Adjuvantien formulierten Mörtel wurden die Ausbreitung
und die mechanische Festigkeit zum Zeitpunkt 17 Stunden (R17h) gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt, im
Vergleich mit denjenigen, welche mit dem Versuchsmörtel T2
ohne Adjuvans erhalten worden waren.
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Diese Ergebnisse bestätigen die
stark plastifizierende Wirkung von hydrierten Disacchariden, welche bereits
bei geringen Eintragsmengen (beispielsweise 0,06%/Zement) ermöglichen,
die Ausbreitungswerte des untersuchten hydraulischen Bindemittels
sehr signifikant zu erhöhen.
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Im vorliegenden Fall ist insbesondere
zu bemerken, dass Maltit bei derartigen Eintragsmengen gleichzeitig
eine Ausbreitung von mindestens 270 mm und eine Festigkeit zum Zeitpunkt
17h von mehr als 8 MPa ermöglicht.
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Mit einem herkömmlichen Adjuvans wie etwa
Natriumgluconat erhält
man unter den gleichen Bedingungen eine Ausbreitung von sicherlich
etwa 270 mm, aber die erhaltenen Festigkeiten zum Zeitpunkt 17h
von deutlich unter 5 MPa sind mit den Erfordernissen der Praxis
nicht kompatibel.
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BEISPIEL 6
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Im Rahmen dieses Beispiels ist der
Versuchsmörtel
der Mörtel
T1a, wie im Rahmen von Beispiel 1 beschrieben.
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Erfindungsgemäße oder nicht erfindungsgemäße Mörtel werden
auf die gleiche Weise wie der Mörtel T1a
hergestellt, außer
dass man eines der nachstehenden Adjuvantien zugibt:
- – 0,3
Gew.-% Rohlignosulfonate, oder
- – 0,3
Gew.-% MALTISORB® P200, oder
- – 0,3
Gew.-% eines Gemisches von MALTISORB® P200
und Rohlignosulfonaten, wobei das Gewichtsverhältnis Maltit/Lignosulfonate
9/1 beträgt.
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Für
jeden dieser mit Adjuvantien formulierten Mörtel wurden die Ausbreitung,
die mechanische Festigkeit zum Zeitpunkt 17 Stunden und die mechanische
Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage (R28d) gemessen. Die erhaltenen
Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt, im Vergleich mit denjenigen,
welche mit dem Versuchsmörtel
T1a ohne Adjuvans erhalten worden waren.
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Diese Ergebnisse zeigen das Vorliegen
von synergistischen Effekten zwischen dem hydrierten Disaccharid,
in diesem Fall Maltit, und einem herkömmlichen Adjuvans wie etwa
den Lignosulfonaten. Diese Effekte sind umso bemerkenswerter und überraschender,
da sie nicht nur bei dem obern beschriebenen Verhältnis von 9/1
sondern auch bei Verhältnissen,
die von 1/20 bis 20/1 gehen, günstig
und signifikant auftreten, und dies gleichzeitig im Hinblick auf
die Plastizität
als auch auf die Festigkeit des mineralischen Bindemittels.
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BEISPIEL 7
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Im Rahmen dieses Beispiels wurde
die Wirkung der Zugabe einer gemäß der Erfindung
verwendbaren Polyolzusammensetzung in einem nicht hydratisierten
Zement, der auf eine erhöhte
Temperatur gebracht und bei dieser gehalten wurde, untersucht.
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In genaueren Worten wurde Zement
CPA 52,5 HP LAFARGE während
2 Stunden bei etwa 100°C
erwärmt,
danach wurden durch Mischen in einer Vorrichtung vom Typ ROBOT-COUPE
0,1 Gew.-% (trocken/trocken) eines Maltitsirups mit 70% Trockenmasse
(TM), enthaltend 45 Gew.-% Maltit, bezogen auf die TM, zugegeben.
Der derart erhaltene, mit Adjuvans versehene Zement wird danach
eine Stunde bei etwa 100°C
gehalten.
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Nach dem Abkühlen wird, ausgehend von diesem
mit Adjuvans versehenen Zement ein Mörtel hergestellt, und dies
gemäß den Bedingungen
von Beispiel 1.
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Unter den gleichen Bedingungen wird
ein Versuchsmörtel
hergestellt, ausgehend von einem Zement CPA 52,5 HP ohne Adjuvans,
der 3 Stunden bei 100°C
gehalten worden war.
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Die nach der Herstellung der Mörtel erhaltenen
Ausbreitungen sowie deren Festigkeiten zum Zeitpunkt 17 Stunden
sind vergleichbar (E in einer Größenordnung
von 220 mm; R17h von etwa 11 MPa). Es wird jedoch festgestellt,
dass die Festigkeit zum Zeitpunkt 28 Tage, welche mit dem Zement
mit Maltit als Adjuvans erhalten wurde, in einer Größenordnung
von 52 MPa liegt, während
die mit dem Zement ohne Adjuvans erhaltene Festigkeit etwa 47 MPa
beträgt,
was einer Festigkeitssteigerung von etwa 10% entspricht.
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Dieses Beispiel zeigt, dass eine
aus Maltit bestehende Polyolzusammensetzung vorteilhaft auch als Adjuvans
auf dem Niveau eines Zements verwendet werden kann.
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Die gleiche Feststellung wird gemacht,
wenn das Maltit durch Lactit ersetzt wird. In diesem Fall stellt man
jedoch einen Unterschied zu Maltit in demjenigen Sinne fest, dass
Lactit bei gleicher Dosierung eine geringfügig niedrigere Festigkeit zum
Zeitpunkt 17 Stunden ergibt, aufgrund einer Abbindeverzögerung.
