DE747659C

DE747659C - Process for improving cements and cementitious mixtures

Info

Publication number: DE747659C
Application number: DEI71226D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Daimler; Dr Heinz Thron
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1941-12-25
Filing date: 1941-12-25
Publication date: 1944-10-09

Description

Verfahren zur Verbesserung von Zementen und zementhaltigen Mischungen Es ist bekannt, daß bei Zementmörtel, Beton usw. durch Zusatz von Eiweißabbaustoffen zum Anmachwasser die Fließbarkcit und tmit ihr die Festigkeit erheblich gesteigert undauch die Wasserdicltigkeit verbessertwerden kann. Die Wirksamkeit dieser Eiweißabbäustofe ist in erster Linie durch darin enthaltene Amninosäuren und ihre Salze, z. B._ Alkalisalze der Lysalbinsäure und Protalbinsäure, bedingt. In der Praxis ergaben sich hierbei jedoch insofern gewisse Schwierigkeiten, als diese Eiweißabbatstoffc nur in gelöistem Zustand wirksam sind, aber aus Gründen der Frachtersparnis und besseren Lagerhaltung zweckmniäßig zuvor in die feste Form überführt werden müssen. Bei der bisherigen Art der Über füihrung in die feste Form nimmt aber beim Lagern in der Regel die Wirksam zeit der Eiweißäbbaustoffe erheblich ab.Process for improving cements and cementitious mixtures It is known that in cement mortar, concrete, etc. by adding protein degradation substances the flowability of the mixing water and with it the strength is increased considerably and also the waterproofness can be improved. The effectiveness of these protein-degrading substances is primarily due to the amino acids and their salts contained therein, e.g. B._ Alkali salts of lysalbic acid and protalbic acid, conditionally. In practice this resulted but there are certain difficulties insofar as these protein substances are only in solution State are effective, but for reasons of freight savings and better storage suitably have to be converted into the solid form beforehand. With the previous one However, the type of transfer to the solid form usually takes place during storage Effectively, the protein degradation substances decrease considerably.

Es wurde nun gefunden, daß man durch Zugabe von Salzen, gerbend wirkender Säuren zu den in den Eiweißabbaustoffen enthaltenen aminosauren Salzen in Pulverform völlig haltbare Gemische von hoher zementverflüssigender Wirkung erhalten kann. DieVerbesserung der Betonfestigkeit und -dichte durch Zugabe dieser erfindungsgemäßen. Mischung beruht auf der Verringerung des erforderlichen Anmachwassergehaltes und dadurch der Poren in der Betonmnischung, daneben alber offenbar auch auf spezifischen Wikungen, die durch die gleichzeitige Einwirkung der Eiweißabbaustoffe und der gerbend wirkenden Stoffe auf die lKolloidbestandtlteile des Betons während des Allinulens und nachher ausgelöst werden. Datß die Festigkeit des Betons durch dieses Gemisch verbessert werden kamt, war um so weniger zu erwarten, als es von gerbend wirkenden Stoffen allein, einschließlich der Humusstoffc, bekamnt ist, daß sie die Ablindecigenschaften von Beton schon in kloinsteh Mengenunter Ulmstinden stark zu stören vermögen (vgl. Grün, Der Betot, 2.Auflage [I937], s. 33).It has now been found that adding salts gives a tanning effect Acids to the amino acid salts contained in the protein degradation substances in powder form can obtain completely durable mixtures with a high cement-liquefying effect. The improvement in concrete strength and density by adding these according to the invention. Mixing is based on reducing the required mixing water content and thus the pores in the concrete mixture, but also apparently on specific ones Wikungen caused by the simultaneous action of the protein degradation substances and the tanning substances that have an effect on the colloid components of the concrete during allinulens and triggered afterwards. That the strength of the concrete by this mixture improvement was all the less to be expected as it would be from those with a tanning effect Substances alone, including humus substances, are known to have the binding properties of concrete can be very disturbing even in quantities below Ulmstinden (cf. Grün, Der Betot, 2nd edition [1937], p. 33).

Die erfindungsgemäß lem Zement zuzusetzenden Gemische können auf die mannigfaclste Weise hergestellt werdlen. 'Man kann z. ß. Lecim oder leimgebende Stoffe, wie Haut, Felle u. dg1.. finit Salzsäiure in der W'äirme b)eliandeln und nlach Neutralisation. etwa mit lall oder Nattionlauige, trocknen. pulvern und nummelr finit eilrein wasserlöslichen. getroclneten und gepulverten Salz einer gerbend wirkenden Säitre vermischen, z. B. demn Natronsalz ler Mfethylidennaphthalinsulfosäure öder, mit basisclem _Altuminiumchlorid oder Sulfitp)chl. Man kann aber auch alkalisch autgeschil)ssene Eiweißstoffe mit gerbend wirkender Liglinsä aurc, Nitroligninsäure, Hutninsäure u. dgl, derart versetzen. claß noch keine saure Reaktion entstellt, und dann geimeinschaftlich eindampfen. trocknen und pulvern. Man kann endlich in ganz besonders wirtschaftlicher Weise von in der Technik abfallenden, zugleich Eiweiß und Gerbstoff enthaltendlen Gemischen ausgehen und diese ohne Vorreinigung bis zur Wasserlöslichkeit aufschließen, neutralisieren, trocknen und pulvern; geeignet sind hierfür z. B. Abfälle mit p)lanzlichen Gerbmitteln gegerbten Leders o)dler der in Brauereien als Trub bekannte, vornehmlich aus Pflanzeneiweißstoffen und H opfengerbsäuren bestehende Abfallschlamm.The mixtures to be added according to the invention lem cement can be based on the most diverse Wise made. 'One can e.g. ß. Lecim or glue-giving substances, such as skin, hides, etc., finite hydrochloric acid in the warmth b) elanding and after neutralization. dry with lall or Nattionlauige, for example. Powders and nummelr finite purely water-soluble. dried and powdered Mix the salt of a tanning acid, e.g. B. demn sodium salt ler methylidene naphthalenesulfonic acid or, with basic aluminum chloride or sulfite p) chl. But you can also use alkaline autgeschil) ssene proteins with tanning acting liglinic acid, nitrolignic acid, Add hatnic acid and the like in this way. no acidic reaction is distorted yet, and then evaporate together. dry and powder. You can finally get in in a particularly economical way from protein that falls off in technology and mixtures containing tannin go out and this without pre-cleaning up to Dissolve, neutralize, dry and powder in water solubility; are suitable for this z. B. Waste with p) vegetable tanning agents tanned leather or the in Breweries known as lees, mainly from plant proteins and hop tannic acids existing waste sludge.

Gegenüber Gier Verwendung von reinen Eiweißlidiolysateli, die beine Ausgehen von Lederabfall. Trub o. dgl. nur durch eine umtändlichc und kostspielige Entfernung der Gerbstoffe möglich wäre, bedeutet das neue Verfairen einen erheblichen Fortschritt. Es entfällt nicht nur diese Reinigung der wegen ihrer Billigkeit sehr geeigneten Ausgangsstoffe, sondern es werden im Gegenteil sogar die 1)ei der Reinigung sonst verlorengehenden Gerbsäuren unter weiterer Steigerung der Zementfestigkeit mit ausgenutzt. Die Anwendung der beschriebenen Mischungen in pulverförmiger Foren bringt eine Reihe von Vorteilen beim Versand, bei der Lagerung und Anwendung mit sich. Sie erlaubt vor ablem auch eine Zumischuug schon zum Zement in dur Fabrik, jedoch ist die Anwendung nicht unbedingt auf die Pulverform beschränkt, denn in Ausnahmefällen, insbesondere bei geringerer Entferinung vorn Herstellungsort, ist die Anwendung natürlich auch in flüssiger, nlicht vorgetrockneter Form angängig, wo-)lurch Ko)stenersparisse,infolge des Wegfalls der Trocknung möglich sind.Opposite greed use of pure protein Lidiolysateli, the legs Running out of leather waste. Trub or the like only through a cumbersome and expensive one Removal of the tannins would be possible, the new process means a significant one Progress. It not only eliminates this cleaning because of its cheapness very much suitable starting materials, but on the contrary even the 1) ei of cleaning otherwise lost tannic acids with a further increase in cement strength with exploited. The application of the described mixtures in powdered forums brings a number of advantages in terms of shipping, storage and use themselves. It also allows an admixture to the cement in the factory, however, the application is not necessarily limited to the powder form because in Exceptional cases, especially if the distance from the place of manufacture is shorter the application is of course also acceptable in liquid, non-pre-dried form, whereby cost savings are possible due to the omission of drying.

Beispiele I. Iin 586g Wasser werden bei G5° C 7I5 g Knochenperlleim eingetragen und die NM iclung auf 85° C erhitzt. Bei dieser Temperatur läßt man 7I,5 g Salzsäure (roh. 37i% ig ) zulaufen und rührt dannl 7 Stunden gekühlt und zur N eutralstellung 59 g Natronlauge 33%ig zugegeben. woraut getrocknet auge 33%ig zugegeben. Woraut zet und gepulvert wird. jEine Probe des so erlialtenen wasserlöslichen Leinhlvdrolvsats muß gegen Deltapapier neutral reagieren.EXAMPLES I. In 586 g of water at 5 ° C. 75 g of bone pearl glue are obtained entered and the cooling heated to 85 ° C. At this temperature one leaves 7I, 5 g of hydrochloric acid (crude. 37i%) run in and then stirred for 7 hours and cooled 59 g of 33% sodium hydroxide solution were added for neutralization. woraut dried eye 33% admitted. What is zet and powdered. jA sample of the water-soluble one obtained in this way Leinhlvdrolvsats must react neutrally to Delta paper.

Einl solches Leimhydrolysat besitzt gewisse. die Fließbarkeit voll Zeientimörtel günstig ne)einflussende Eigenschaften. Die Fließbareines Zementmörtels wird auf dem Rütteltisch nach IH a eg e r n a n n Beinessen, indem man in einen Setztrichter auf dém Tisch jeweils 75o g des zu untersuchenden Zementinörtels einfüllt. Nach Entfernen des Setztrichters durch vorsichtiges Hochlieben rüttelt man den auf der gläsernen Tischplatte befindlichen Mörtelkuchen durch i5 LHübe des Tisches. Die Handkurbel wird dibei einmal ún der Sekunde gedreht. Dann mißt man den Durchmesser des Mörtelkuchens und erhält durch diesen Zahlenwert ein Malß für die Plastizität des Zementmörtels. Nack dieser Methode zeigt ein Zeimentmöirtel aus Ioo Gewichtsteilein normengemäßen Portlandzement, 3oo Gewichtsteilen F lußsand und 7 o Gewichtsteilen Wasser ohne Zusätze einen D)urchmesser voll 22 cm, mit Zusatz von o,5% pp Leimhlydcrolysat. bezogen auf die neu angewendete Zeinentmenge. einen Durchmesesr voll 5 cm. Gibt man zu (em gleichen Zementmörtel ein Gemisch aus gleichen Teilen Leimnhyirolysatundmethylidenpolynaphthalinsulfosatirem Natrium ebenfalls in einer Menge voll 0,5% des Zementgewichts, so erhält man einen Durchmesser des Mö rtelkuchens voll 28 Cm.Such a glue hydrolyzate has certain. the flowability full Zeientimortel favorable ne) influencing properties. The flowability of a cement mortar is on the vibrating table after IH a eg e r n a n n leg eating by putting in a Pour 75o g of the cement mortar to be examined into the setting funnel on the table. After removing the setting funnel by carefully loving it, you shake it up the mortar cake located on the glass table top by strokes the table. The hand crank is turned once per second. Then you measure the diameter of the mortar cake and is given a measure of plasticity from this numerical value of cement mortar. For this method a Zeimentmöirtel of 100 parts by weight shows Standard Portland cement, 300 parts by weight of river sand and 70 parts by weight Water without additives with a diameter of 22 cm, with the addition of 0.5% pp glue glycolysate. based on the newly applied zeinent amount. a diameter of 5 cm. Gives a mixture of equal parts Leimnhyirolysatundmethylidenpolynaphthalinsulfosatirem to (em the same cement mortar Sodium, also in an amount equal to 0.5% of the cement weight, gives one Diameter of the mortar cake full 28 cm.

Bei Zusatz voll o,5% mnethylidenpolynaphthalinsulfosaurem N atruim amlein, bezogent auf deni Zement, zu dein gleichen Zementmö rtel ergibt sich ein Durchmesser des Mörtelkuchens voll nur 25,5 cm1. Durch den gleichzeitigen Zusatz des Eiweißabbaustoftes mit dem Salz einer gerbend wirkenden Säure wird also Zementmörtel und ebenso auch Beton be1 gleichem Wassergelalt weseutlich dünnflüssiger als durch den gewichtsgleichen Zusatz eines der beiden Mittel allein. D)ie Zusätze löst man zweckiläßig in dem Anmaclwasser auf. Vor der Bestimmung der Plastizität wird der Zementimörtel jeweils r Minute voll Hland kräftig ungeührt.With the addition of full 0.5% methylidenepolynaphthalenesulfonic acid amlein, based on cement, for the same cement mortar results in a The full diameter of the mortar cake is only 25.5 cm1. By the simultaneous addition The protein breakdown with the salt of a tanning acid is therefore cement mortar and also concrete with the same amount of water is significantly thinner than through the addition of one of the two remedies of equal weight alone. The additives are dissolved expediently in the mixing water. Before determining the plasticity, the Cement mortar vigorously unmixed for r minute.

D)ie Mischung von i Gewichtsteil alkalisch abgebautem und dadurch wasserlöslich gewordenen Hornmehl mit i Gewichtsteil huminsaurem Natrium wird in Mengen von o"5 °l" des Ze rnentgewichts einem Zc'nientinörtel gciil:ill Beispiel i zugesetzt. Es ergibt sich ein Durchmesser des Mörtelkuchens voll 25 ein gegenüber =a cm ohne Zusatz.The mixture of 1 part by weight of alkaline degraded and thereby Horn meal that has become water-soluble with 1 part by weight of sodium humic acid is used in Quantities of o "5 ° l" of the total weight of one Zc'nientinortel gciil: ill Example i added. The result is a diameter of the mortar cake full 25 a opposite = a cm without addition.

1 ooo Gewichtsteilen Trub werden mit löslichkeit aufgeschlossen, dann getrocknet und pulverisiert. Von diesen Pulver gibt ran o.5%, bezogen auf den Zement. zu eineme Zementmörtel gemäß Beispiel I. wodurch die Plastizität so weit gesteigert wird, daß bei der beschriebenen Prüfung ein Mörtelhucken mit eiremn Durchmesser von 28.5cm n entstellt.1,000 parts by weight of lees are added solubility digested, then dried and powdered. About 5% of this powder is based on the cement. to a cement mortar according to Example I. whereby the plasticity is increased to such an extent that in the test described a mortar neck with a diameter of 28.5 cm is disfigured.

Claims

PATENT CLAIM: Process for improving zenents and cementitious ones Mixtures, characterized by the simultaneous admixture of the salts of protein degradation substances contained amino acids and tanning substances. preferably in dried Shape. To distinguish the subject of the application from the state of the art is in the granting procedure the following publication has been considered: German patent specification. . . . . . No. 4o5 844.