EP0996600A1 - Kunststoffmodifizierter spritzbeton bzw. spritzmörtel, verfahren zu seiner herstellung sowie seiner verarbeitung - Google Patents

Kunststoffmodifizierter spritzbeton bzw. spritzmörtel, verfahren zu seiner herstellung sowie seiner verarbeitung

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EP0996600A1
EP0996600A1 EP98933583A EP98933583A EP0996600A1 EP 0996600 A1 EP0996600 A1 EP 0996600A1 EP 98933583 A EP98933583 A EP 98933583A EP 98933583 A EP98933583 A EP 98933583A EP 0996600 A1 EP0996600 A1 EP 0996600A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cement
shotcrete
water
mortar
days
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98933583A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Bauer
Bettina Gerharz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Celanese Sales Germany GmbH
Original Assignee
Clariant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Clariant GmbH filed Critical Clariant GmbH
Publication of EP0996600A1 publication Critical patent/EP0996600A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
    • C04B2111/00172—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite by the wet process

Definitions

  • Plastic-modified shotcrete or spraying mortar process for its production and its processing
  • the present invention relates to sprayed concrete or sprayed mortar modified with a special copolymer, a process for its production and its processing.
  • Shotcrete and shot mortar have been used for many decades in the areas of sewer rehabilitation, sewage collectors, tunnels, construction icons, mining consolidation and engineering structures, for example
  • Shotcrete and shot mortar are applied in one or more layers during installation, preferably in thicknesses from a few mm up to 6 to 8 cm.
  • the applied layers are crack-free after hardening, have a high bond to the subsurface as well as low shrinkage during hardening. This requires special post-treatment measures in accordance with DIN 18551 and DIN 1045 and the guidelines of the German Committee for Reinforced Concrete.
  • the known shotcrete shows an extremely high rebound even when properly applied, especially when aggregates are added, both in the dry spraying process and in the wet spraying process.
  • the coarsest components of a shotcrete or shot mortar mixture accumulate. This then leads to an inhomogeneous composition of the sprayed concrete or mortar.
  • the strength class with regard to bending tension and compressive strength of the shotcrete or shot mortar can be adjusted via the cement classes, in accordance with DIN 1045 or DIN 18551 (W. Manns et al. Concrete 37, 317-319 (1987)).
  • the purely inorganic compositions can be modified in accordance with the prior art in order to improve special properties.
  • microsilica for shotcrete leads to a high strength, brittle
  • Shotcrete Processing can be carried out in dry and wet spray processes.
  • the layer thickness can be reduced due to the very high compressive strength.
  • An extremely low water / cement ratio (W / Z value) is used.
  • plastics to modify the shotcrete are also known. These are reactive resins, in particular epoxy resins, which are incorporated into the preparation mixture for the shotcrete together with a hardener component and water (DE-A 23 01 617, DE-A 31 36 737). When using two-component reactive systems, there is a risk of clogging of the nozzles and spraying device, since the premixed system can only be processed for a certain period of time (pot life).
  • the plastic additives are supplied, for example, in the form of anhydrous one- or multi-component additives (DE-C 36 41 947).
  • DE-C 36 41 947 The advantages of these resin-hardened shotcrete are both the improved mechanical characteristics and the lower Water penetration depth. However, the rebound is not yet satisfactory in the case of the known modified shotcrete and shotcrete.
  • polymers to the shotcrete mixtures in order to increase or extend the flowability, for example polyalkylene oxide-modified styrene / maleic anhydride copolymers (DE-A 195 39 250) or to accelerate the setting behavior (DE-A 39 25 306) , for example by adding polycarboxylate copolymers.
  • polymers for example polyalkylene oxide-modified styrene / maleic anhydride copolymers (DE-A 195 39 250) or to accelerate the setting behavior (DE-A 39 25 306) , for example by adding polycarboxylate copolymers.
  • An object of the present invention was therefore to provide a plastic-modified shotcrete or shotcrete that can be processed without changing the process technology at the lowest possible W / Z value and has a processing time comparable to that of the corresponding unmodified shotcrete or shotcrete, whose
  • Bending tensile strength and compressive strength as well as static and dynamic modulus of elasticity at least correspond to the unmodified shotcrete, the corrosion resistance and penetration tightness of which is significantly improved in relation to aqueous and organic media and the rebound during application is as low as possible.
  • This object was achieved by means of a shotcrete or spraying mortar containing cement, sand and optionally gravel, and water and a styrene / (meth) acrylate copolymer dispersion, the styrene / (meth) acrylate copolymer content being in the range from 1 to 40% by weight .-%, based on the cement content.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of a shotcrete or shotcrete, which is characterized in that cement, sand and optionally gravel are mixed with water and a styrene / (meth) acrylate copolymer dispersion.
  • the present invention further relates to a method for processing a shotcrete or shot mortar, which is characterized in that a liquefied mixture of cement, sand and optionally gravel and water and a styrene / (meth) acrylate copolymer dispersion is conveyed by means of a pump and is applied to the surface to be treated via a nozzle.
  • the styrene / (meth) acrylate copolymer is mixed into the mixing water in the form of an aqueous plastic dispersion and, in the case of the dry spray process, is metered in at the nozzle via the normal water supply; in the case of the wet spray process, the pre-assembled mixing water is analogous to that
  • the preparation mixture homogenized and liquefied in a compulsory mixer is conveyed to the spray nozzle by means of a pump, preferably with a screw pump in the case of spray mortar, and preferably with a piston pump in the case of shotcrete, in particular in a dense phase process.
  • the preparation mixture is preferably driven out of the nozzle by means of compressed air of, for example, 2.5-4 bar and applied to the application area.
  • the shotcrete or shot mortar according to the invention preferably contain 1 to 40% by weight, particularly preferably 3 to 25% by weight, in particular 5 to 20% by weight, based on the cement, styrene / (meth) acp lat copolymer.
  • copolymers are used that have an approval according to DIN 1045. In compliance with the requirements specified in the approval according to DIN 1045
  • Concentration range must be the shotcrete or shot mortar produced with it according to DIN 18551 cannot be checked separately.
  • copolymers contained according to the invention in shotcrete or shot mortar are preferably in the form of aqueous dispersions with an average glass transition temperature> 0 ° C. and a minimum film-forming temperature (MFT) of
  • a particularly suitable example of spray mortars or shotcrete according to the invention are aqueous plastic dispersions based on anionic copolymers of the following monomers:
  • plastic dispersions are, for example, those based on anionic copolymers as follows
  • Composition 52 to 55 parts by weight of styrene,
  • these dispersions preferably contain customary ionic and in particular anionic and / or customary nonionic tensioactive compounds in the amounts customary in emulsion polymerizations.
  • the plastic dispersions contain, as emulsifiers, based on the anionic copolymer, 0.3 to 2% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight, particularly preferably 0.6 to 1% by weight, anionic Emulsifiers, preferably sulfo-containing emulsifiers, particularly preferably alkali metal salts of sulfuric acid half-esters of oxyethylated alkylphenols, and 1 to 5% by weight, preferably 1.5 to 3% by weight, particularly preferably 2 to 2.5% by weight, nonionogenic emulsifiers, preferably alkylphenol polyglycol ether, particularly preferably nonylphenol polyglycol ether or tributylphenol polyglycol ether with preferably 15 to 50 ethylene oxide
  • the shotcrete according to the invention contains cement as an inorganic building material, preferably in an amount of 200 to 500 kg / m 3 , particularly preferably 300 to 450 kg / m 3 , in particular 350 to 400 kg / m 3 .
  • the proportion of binder can be changed by adding other binders, for example fly ash, in an amount of up to 50% by weight, based on cement, in addition to cement.
  • the shotcrete contains sands with a grain size of up to 2 mm in amounts of preferably 400 to 1000 kg / m 3 , particularly preferably 500 to 950 kg / m 3 , in particular 700 to 900 kg / m 3 , sands with a grain size of 2 to 4 mm in Quantities of preferably 100 to 800 kg / m 3 , particularly preferably 200 to 700 kg / m 3 and in particular 300 to 500 kg / m 3 , as well as any gravel
  • Composition and grain shape of the grain size 4 to 8 mm in amounts of preferably 200 to 500 kg / m 3 , particularly preferably 250 to 400 kg / m 3 , in particular 250 to 350 kg / m 3
  • Spray mortars differ from shotcrete by the lack of gravel with a grain size greater than 4 mm.
  • the spray mortar according to the invention contain Cement preferably in an amount of 200 to 650 kg / m 3 , particularly preferably 300 to 550 kg / m 3 , in particular 350 to 500 kg / m 3 .
  • the spray mortar contains sands with a grain size of up to 2 mm in quantities of preferably 800 to 2000 kg / m 3 , particularly preferably 1000 to 1400 kg / m 3 , in particular 1100 to 1300 kg / m 3 , and sands with a grain size of 2 to 4 mm in amounts of preferably up to 500 kg / m 3 , particularly preferably 100 to 400 kg / m 3 , in particular 120 to 300 kg / m 3 .
  • the mixtures of cement, sand and optionally gravel are made ready for application by adding water, a water / cement ratio (W / Z value) in the range from 0.35 to 0.45, in particular 0.37 to 0, 41, in the dry spray process and 0.4 to 0.6, in particular 0.45 to 0.55, in the wet spray process are preferred.
  • the water-cement factor is calculated as the proportion of water based on the total proportion of cement.
  • the air void content in the hardened shotcrete or shot mortar is preferably in the range from 1 to 10% by volume, in particular 1.5 to 4% by volume, based on the concrete or mortar (test according to DIN 1045 and 1048 or the ISO replacing it - Standards ISO 1920, 2736/1, 2736/2, 4012, 4013, 4103, 4848, 7031, 4109).
  • low-foam plastic dispersions are preferably used and defoamers are added if necessary.
  • the sprayed concrete and sprayed mortar applied according to the invention show a 30 to 50% lower rebound compared to the non-modified sprayed concrete and sprayed mortar.
  • the sprayed mortar and sprayed concrete applied according to the invention can be reprofiled significantly better on the surface, that is, smoothed, abraded and structured.
  • the sprayed mortars or shotcrete prepared using the preparation mixtures and dispersions tested according to DIN 1045 do not require any further approval according to DIN 18551.
  • the sprayed mortars or shotcrete applied according to the invention are distinguished by increased penetration tightness and corrosion resistance.
  • the penetration tightness was determined according to guideline part 4 of the German Committee for Reinforced Concrete (DafStb) "Concrete construction when handling water-polluting substances”.
  • Drill cores made of sprayed mortar and shotcrete were examined to improve their resistance to acidic attack by sulfuric acid pH 1.
  • Spray mortar SM 4 P with 0.20% by weight Mowilith LDM 6880 (styrene / acrylate dispersion, Hoechst AG), based on the cement content of the dry mortar mixture
  • Shotcrete SM 8 P with 0.10% by weight Mowilith LDM 6880, based on the cement content of the dry mortar mixture
  • Spray mortar SM 4 P with 10% by weight Mowilith LDM 6880, based on the
  • test specimens were left in the acid bath for 70 days.
  • the pH value was kept constant with an autotitrator over the entire test period.
  • Dry spraying process Production and application: In the dry spraying process, factory-made dry mixes with tested quality ( ® Sakret spray mortar SM4P and ® Sakret shotcrete SB8P, Sakretshubautechnik GmbH) are applied with a conventional dry spraying machine according to the rotor principle ( ® Aliva 246). To do this, the mixing water is first mixed with the plastic dispersion, taking into account the water content introduced via the dispersion. The water-
  • Dispersion mixture is added via the normal spray nozzles (volcanic nozzles) into the wetting part using a booster pump under at least 8 bar.
  • Water / dispersion mixture seamlessly modified and applied unmodified become. It is not necessary to clean the machines between the changing compositions.
  • a solidification accelerator (as a dry component in the preparation mixture) can also be used in thicker application thicknesses of, for example, 10 cm.
  • test specimens were produced in one layer in accordance with DIN 18551 and tested.
  • Cement CEMI 42.5R (DIN 1164) 8.0 kg cement, in a 40 kg container ready mix (Sakret SM4P) with the largest grain 4 mm, water: 3.2 kg W / Z value: 0.40
  • Modified spray mortar The rebound is reduced by 30 - 50% compared to unmodified spray mortar.
  • Composition The rebound is reduced by 30 - 50% compared to unmodified spray mortar.
  • Cement CEMI 42.5R (DIN 1164) 8.0 kg in a 40 kg container ready mix (Sakret SM4P) with largest grain 4 mm, type of dispersion: Mowilith LDM 6880 quantity of dispersion: 0.8 kg
  • Amount of dispersion, based on cement 10% by weight
  • Amount of dispersion 1.2 kg of dispersion, based on cement: 15% by weight
  • Amount of dispersion 1.60 kg of dispersion, based on cement: 20% by weight
  • Corrosion resistance s. 1.1.1 for measurement, depth of damage: 4 mm
  • Corrosion resistance s. 1.1.1 for measurement, depth of damage: 4.5 mm
  • Amount of dispersion, based on cement 15% by weight
  • Dispersion type Mowilith LDM 6880 Amount of dispersion: 1.44 kg
  • Amount of dispersion, based on cement 20% by weight
  • factory-made dry mixes with tested quality (Sakret spray mortar SM 4P and Sakret shotcrete SB 8P) are used, which are produced on site in suitable mixers, preferably compulsory mixers.
  • the supply mixture can also be manufactured and delivered in a pre-determined and tested recipe in a ready-mixed concrete plant.
  • the plastic dispersions to be added according to the invention are used in the ready-mixed concrete plant or in the mixer at the construction site in the desired concentration, in the area of approval according to DIN 1045, up to the respective maximum concentration or in the case of an individual approval according to DIN 18551 in the approved concentration range.
  • the wet modified supply mixture can be applied with the mortar and concrete pumps on the market and the conventional spray nozzles, as in the dry spraying process. Spray mortar in the wet spray process is preferably conveyed with screw pumps, the promotion in dense flow and in
  • the shotcrete according to the invention which in Wet spraying processes are preferably carried out with a piston pump, whereby sealing and thin-flow processes can be used.
  • the shotcrete and shot mortar according to the invention allow a simple device cleaning by water after the application has ended. Installation type: single-layer (up to max. 6 cm application thickness).
  • Cement CEMI 42.5R (DIN 1164) 8.0 kg in a 40 kg container ready mix (Sakret SM4P) with the largest grain 4 mm;
  • Amount of dispersion 0.80 kg
  • Amount of dispersion, based on cement 10% by weight
  • Cement CEMI 42.5R (DIN 1164): 8.0 kg in a 40 kg container ready mix (Sakret SM4P) with the largest grain 4 mm, type of dispersion: Mowilith LDM 6880 quantity of dispersion: 1, 20 kg
  • Cement CEMI 42.5R (DIN 1164) 8.0 kg in a 40 kg container ready mix (Sakret SM4P) with largest grain 4 mm,
  • Amount of dispersion, based on cement 20% by weight

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spritzbeton oder Spritzmörtel enthaltend Zement, Sand und gegebenenfalls Kies sowie Wasser und eine Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer Dispersion, wobei der Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer Gehalt im Bereich von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Zementgehalt, liegt, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seiner Verarbeitung.

Description

Kunststoffmodifizierter Spritzbeton bzw. Spritzmörtel, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seiner Verarbeitung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spritzbeton bzw. Spritzmörtel, der mit einem speziellen Copolymerisat modifiziert ist, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seiner Verarbeitung.
Spritzbetone und Spritzmörtel finden seit vielen Jahrzehnten Verwendung in den Bereichen Sanierung von Kanälen, Abwassersammlern, Tunneln, Baikonen, in der Bergbaukonsolidierung sowie bei Ingenieurbauwerken, beispielsweise bei
Stützenverstärkung, Betonfassaden, Brückenbau und Unterzügeverstärkung. Spritzbetone und Spritzmörtel werden beim Einbau ein- oder mehrlagig appliziert, bevorzugt in Dicken einer Lage von wenigen mm bis zu 6 bis 8 cm. Beim Einsatz im Bergbau und Tunnelbau als Absicherung gegen loses Gebirge sowie Abdichten gegen durch das Gebirge eindringendes Wasser ist insbesondere wichtig, daß die applizierten Schichten nach Erhärtung rißfrei sind, einen hohen Haftverbund zum Untergrund als auch geringes Schwindmaß bei der Erhärtung aufweisen. Dies erfordert spezielle Nachbehandlungs-Maßnahmen gemäß DIN 18551 und DIN 1045 sowie den Richtlinien des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton.
Die bekannten Spritzbetone zeigen auch bei fachgemäßer Applikation einen extrem hohen Rückprall, insbesondere bei Zuschlägen von Splitt, sowohl im Trockenspritzverfahren als auch im Naßspritzverfahren. Im Rückprall reichern sich die gröbsten Bestandteile einer Spritzbeton oder Spritzmörtelmischung an. Dies führt dann zu einer inhomogenen Zusammensetzung des aufgespritzten Betons oder Mörtels.
Auf Basis der rein anorganischen Materialien ist die Festigkeitsklasse bezüglich Biegezug und Druckfestigkeit der Spritzbetone oder Spritzmörtel über die Zementklassen einstellbar, entsprechend DIN 1045 bzw. DIN 18551 (W. Manns et al. Beton 37, 317-319 (1987)).
Die rein anorganischen Zusammensetzungen können dem Stand der Technik entsprechend modifiziert werden, um spezielle Eigenschaften zu verbessern. Die Verwendung von Faserspritzbeton unter Einsatz metallischer Fasern oder
Glasfasern (Cementbulletin 8 (1992)) sowie Kunststoff-Fasern (DE-A 22 21 373) führt zu einer Erhöhung der Biegezugfestigkeiten und Verringerung des Schwindens während der Erhärtungsphase der entsprechenden Spritzbetone oder Spritzmörtel.
Die Verwendung von Mikrosilika zu Spritzbeton führt zu einem hochfesten, spröden
Spritzbeton. Die Verarbeitung kann im Trocken- und Naßspritzverfahren erfolgen. Durch die sehr hohen Druckfestigkeiten können die Schichtdicken verringert werden. Es wird bei einem extrem niedrigen Wasser/Zement-Verhältnis (W/Z-Wert) gearbeitet. Bei der Applikation im Trockenspritzverfahren führt der Zusatz von Mikrosilika zu deutlich höherer Verstopfungsgefahr an der Spritzdüse, während beim
Naßspritzverfahren die Konsistenz-Einstellung des Bereitstellungsgemisches problematisch ist ( DE-A 41 06 380).
Bekannt ist auch die Verwendung von Kunststoffen zur Modifikation des Spritzbetons. Dabei handelt es sich um Reaktionsharze, insbesondere Epoxidharze, die zusammen mit einer Härterkomponente und Wasser in das Bereitstellungsgemisch des Spritzbetons eingearbeitet werden (DE-A 23 01 617, DE-A 31 36 737). Bei der Verwendung von zweikomponentigen Reaktiv-Systemen besteht die Gefahr der Verstopfung der Düsen und Spritzvorrichtung, da das vorgemischte System nur eine gewisse Zeitspanne verarbeitbar ist (Topfzeit). Die
Geräte müssen nach jedem Arbeitsgang ausgetauscht oder gereinigt werden. Außerdem sind mehrschichtige Aufbauten ohne besondere Zwischenbehandlung der jeweiligen Auftragsfläche nicht möglich. Die Kunststoffzusätze werden beispielsweise in Form wasserfreier ein- oder mehrkomponentiger Additive zugeführt (DE-C 36 41 947). Vorteile dieser Kunstharz-vergüteten Spritzbetone sind sowohl die verbesserten mechanischen Kennwerte als auch die geringere Wassereindringtiefe. Bei den bekannten modifizierten Spritzbetonen und Spritzmörteln ist jedoch der Rückprall noch nicht zufriedenstellend.
Des weiteren ist bekannt, den Spritzbetonmischungen Polymere zuzusetzen, um die Fließfähigkeit zu erhöhen oder zu verlängern, beispielsweise Polyalkylenoxid- modifizierte Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere (DE-A 195 39 250) oder um das Erstarrungsverhalten zu beschleunigen (DE-A 39 25 306), beispielsweise durch Zugabe von Polycarboxylat-Copolymeren.
Die Verwendung von Zusatzstoffen im Spritzbeton erfordert Verfahrensänderungen und gegebenenfalls spezielle Zulassungsuntersuchungen sowie Spezialverfahren zur Verarbeitung, die durch einen sehr hohen Aufwand in Vorbereitung, Ausbildung der Düsenführer und Handhabung vor Ort gekennzeichnet sind (Tunnel 6, 48-49 (1995)).
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines kunststoffmodifizierten Spritzbetons oder Spritzmörtels, der ohne verfahrenstechnische Veränderung bei einem möglichst niedrigen W/Z-Wert verarbeitbar ist, eine vergleichbare Verarbeitungszeit aufweist wie der entsprechende nicht-modifizierte Spritzbeton oder Spritzmörtel, dessen
Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit sowie statischer und dynamischer E-Modul mindestens dem nicht-modifizierten Spritzbeton entsprechen, dessen Korrosionswiderstandfähigkeit und Penetrationsdichtigkeit in Bezug auf wäßrige und organische Medien deutlich verbessert ist und dessen Rückprall während der Applikation möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch einen Spritzbeton oder Spritzmörtel enthaltend Zement, Sand und gegebenenfalls Kies, sowie Wasser und eine Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer-Dispersion, wobei der Styrol/(Meth)acrylat- Copolymer Gehalt im Bereich von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Zementgehalt, liegt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzbetons oder Spritzmörtels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Zement, Sand und gegebenenfalls Kies mit Wasser und einer Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer- Dispersion vermischt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Verarbeitung eines Spritzbetons oder Spritzmörtels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine verflüssigte Mischung aus Zement, Sand und gegebenenfalls Kies sowie Wasser und einer Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer-Dispersion mittels einer Pumpe gefördert und über eine Düse auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht wird.
Das Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer wird dem Anmachwasser in Form einer wäßrigen Kunststoffdispersion zugemischt und im Falle des Trockenspritzverfahrens an der Düse über die normale Wasserzufuhr eiπdosiert, im Falle des Naßspritzverfahrens wird das vorkonfektionierte Anmachwasser analog dem
Verfahren ohne Kunststoffdispersion im dafür vorgesehenen Mischer gemischt und anschließend appliziert.
Das in einem Zwangsmischer homogenisierte und verflüssigte Bereitstellungsgemisch wird dazu mittels einer Pumpe, beim Spritzmörtel vorzugsweise mit einer Schneckenpumpe, beim Spritzbeton vorzugsweise mit einer Kolbenpumpe, insbesondere im Dichtstromverfahren zur Spritzdüse gefördert. Das Bereitstellungsgemisch wird vorzugsweise mittels Druckluft von beispielsweise 2,5 - 4 bar aus der Düse getrieben und auf der Auftragsfläche appliziert.
Die erfindungsgemäßen Spritzbetone bzw. Spritzmörtel enthalten vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 25 Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Zement, Styrol/(Meth)acp lat-Copolymer. Insbesondere werden Copolymerisate eingesetzt, die eine Zulassung nach DIN 1045 aufweisen. Bei Einhaltung des in der Zulassung nach DIN 1045 vorgegebenen
Konzentrationsbereichs muß der damit hergestellte Spritzbeton bzw. Spritzmörtel nach DIN 18551 nicht extra geprüft werden.
Die erfmdungsgemäß im Spritzbeton bzw. Spritzmörtel enthaltenen Copolymerisate sind vorzugsweise in Form von wäßrigen Dispersionen einer mittleren Glasübergangstemperatur > 0 °C und einer Mindestfilmbildetemperatur (MFT) von
10 bis 60 °C, besonders bevorzugt 20 bis 50 °C gekennzeichnet.
In den erfindungsgemäßen Spritzmörteln oder Spritzbetonen besonders geeignet sind beispielsweise wäßrige Kunststoffdispersionen auf Basis anionischer Copolymerisate aus folgenden Monomeren:
40 bis 65 Gew.-% Styrol und/oder Methylmethacrylat,
35 bis 55 Gew.-% (C2-C8)-Alkylacrylate und oder (C4-C8)-Alkylmethacrylate 1 bis 5 Gew.-% α,ß-ungesättigte Carbonsäuren,
0 bis 2 Gew.-% Sulfonsäuregruppen oder Phosphorsäuregruppen enthaltende ethylenisch ungesättigte Comonomere ,
0 bis 2 Gew.-% ethylenisch ungesättigte Comonomere mit siliziumorganischen Resten.
Besonders bevorzugte Kunststoffdispersionen sind erfmdungsgemäß beispielsweise solche auf der Basis von anionischen Copolymerisaten folgender
Zusammensetzung: 52 bis 55 Gewichtsteile Styrol,
41 bis 44 Gewichtsteile n-Butylacrylat,
2 bis. 3 Gewichtsteile Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, 0,5 bis 1 ,5 Gewichtsteile Sulfonsäuregruppen enthaltende ethylenisch ungesättigte Comonomere, 0,5 bis 1 ,5 Gewichtsteile ethylenisch ungesättigte Comonomere mit siliziumorganischen Resten.
Durch Gehalte an Comonomereinheiteπ mit siliziumorganischen Resten in den anionischen Copolymerisaten kann in Betonmischungen die Chemikalienbeständigkeit des erhärteten Betons noch verbessert werden.
Als Emulgatoren enthalten diese Dispersionen vorzugsweise übliche ionische und insbesondere anionische und/oder übliche nichtionische tensioaktive Verbindungen in den bei Emulsionspolymerisationen üblichen Mengen. Beispielsweise enthalten die Kunststoffdispersionen als Emulgatoren, jeweils bezogen auf das anionische Copolymerisat, 0,3 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,6 bis 1 Gew.-%, anionische Emulgatoren, vorzugsweise Sulfogruppen enthaltende Emulgatoren, besonders bevorzugt Alkalisalze von Schwefelsäurehalbestern oxethylierter Alkylphenole, und 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 ,5 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 2,5 Gew.-%, nichtionogene Emulgatoren, vorzugsweise Alkylphenolpolyglykolether, besonders bevorzugt Nonylphenolpolyglykolether oder Tributylphenol-polyglykolether mit vorzugsweise 15 bis 50 Ethyienoxideinheiten.
Die erfindungsgemäßen Spritzbetone enthalten als anorganischen Baustoff Zement, vorzugsweise in einer Menge von 200 bis 500 kg/m3, besonders bevorzugt 300 bis 450 kg/m3, insbesondere 350 bis 400 kg/m3. Der Bindemittelanteil kann dadurch verändert werden, daß neben Zement anteilig andere Bindemittel, beispielsweise Flugasche, in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf Zement, zugesetzt werden. Außerdem enthalten die Spritzbetone Sande der Körnung bis zu 2 mm in Mengen von vorzugsweise 400 bis 1000 kg/m3, besonders bevorzugt 500 bis 950 kg/m3, insbesondere 700 bis 900 kg/m3, Sande der Körnung 2 bis 4 mm in Mengen von vorzugsweise 100 bis 800 kg/m3, besonders bevorzugt 200 bis 700 kg/m3 und insbesondere 300 bis 500 kg/m3, sowie Kiese beliebiger
Zusammensetzung und Kornform der Körnung 4 bis 8 mm in Mengen von vorzugsweise 200 bis 500 kg/m3, besonders bevorzugt 250 bis 400 kg/m3, insbesondere 250 bis 350 kg/m3
Spritzmörtel unterscheiden sich zu den Spritzbetonen durch den fehlenden Anteil an Kiesen mit Körnung größer 4 mm. Die erfindungsgemäßen Spritzmörtel enthalten Zement vorzugsweise in einer Menge von 200 bis 650 kg/m3, besonders bevorzugt 300 bis 550 kg/m3, insbesondere 350 bis 500 kg/m3. Außerdem enthalten die Spritzmörtel Sande der Körnung von bis zu 2 mm in Mengen von vorzugweise 800 bis 2000 kg/m3, besonders bevorzugt 1000 bis 1400 kg/m3, insbesondere 1100 bis 1300 kg/m3, sowie Sande der Körnung 2 bis 4 mm in Mengen von vorzugsweise bis zu 500 kg/m3, besonders bevorzugt 100 bis 400 kg/m3, insbesondere 120 bis 300 kg/m3.
Die Mischungen aus Zement, Sand und gegebenenfalls Kies werden durch die Zugabe von Wasser applikationsfähig gemacht, wobei ein Wasser/Zement- Verhältnis (W/Z-Wert) im Bereich von 0,35 bis 0,45, insbesondere 0,37 bis 0,41 , im Trockenspritzverfahren sowie 0,4 bis 0,6, insbesondere 0,45 bis 0,55, im Naßspritzverfahren bevorzugt sind. Der Wasser-Zementfaktor wird berechnet als Anteil an Wasser bezogen auf den Gesamtanteil an Zement.
Der Luftporengehalt im ausgehärteten Spritzbeton oder Spritzmörtel liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Vol.-%, insbesondere 1 ,5 bis 4 Vol.-%, bezogen auf den Beton bzw. Mörtel (Prüfung entsprechend DIN 1045 und 1048 oder den diese ersetzenden ISO-Normen ISO 1920, 2736/1 , 2736/2, 4012, 4013, 4103, 4848, 7031 , 4109). Zur Gewährleistung des geringen Luftporengehalt werden vorzugsweise schaumarme Kunststoffdispersionen eingesetzt und gegebenenfalls Entschäumer zugesetzt.
Die erfindungsgemäß applizierten Spritzbetone und Spritzmörtel zeigen im Vergleich zu den πichtmodifizierten Spritzbetonen und Spritzmörtel einen um 30 bis 50 % geringeren Rückprall. Die erfindungsgemäß applizierten Spritzmörtel und Spritzbetone lassen sich deutlich besser an der Oberfläche reprofilieren, also glätten, abscheiben und strukturieren. Die unter Verwendung der nach DIN 1045 geprüften Bereitstellungsgemische und Dispersionen hergestellten Spritzmörtel oder Spritzbetone bedürfen keiner weiteren Zulassung nach DIN 18551. Die erfindungsgemäß applizierten Spritzmörtel oder Spritzbetone zeichnen sich durch erhöhte Penetrationsdichtigkeit und Korrosionswiderstandsfähigkeit aus.
Beispiele:
Ausprüfung der Penetrationsdichtigkeit:
Die Ermittlung der Penetrationsdichtigkeit erfolgte nach Richtlinie Teil 4 des Deutschen Ausschuß für Stahlbeton (DafStb) "Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen".
Ausprüfung der Korrosionswiderstandsfähigkeit/Schädigungstiefe:
Es wurden Bohrkerne aus Spritzmörtel und Spritzbeton auf Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber sauren lösenden Angriff von Schwefelsäure pH 1 untersucht.
Die Spritzmörtel und -betone wurden mit verschiedenen Gehalten an Copolymer hergestellt:
Trockenspritzverfahren:
Spritzmörtel: SM 4 P mit 0,20 Gew.-% Mowilith LDM 6880 (Styrol/Acrylat- Dispersion, Hoechst AG) , bezogen auf den Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Spritzbeton: SM 8 P mit 0,10 Gew.-% Mowilith LDM 6880, bezogen auf den Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Naßspritzverfahren:
Spritzmörtel: SM 4 P mit 10 Gew.-% Mowilith LDM 6880, bezogen auf den
Zementgehalt der Trockenmörtelmischung
Vor Prüfbeginn wurden alle Bohrkerne für 7 Tage unter Wasser gelagert, um gleiche Feuchtegehalte zu erreichen. Danach wurden die entsprechenden Probekörper in das jeweilige Säurebad ausgelagert. Gleichzeitig wurden Referenzkörper für 70 Tage unter Wasser aufbewahrt.
Für die Charakterisierung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwefelsäure pH 1 ,0 wurden die Prüfkörper für 70 Tage in dem Säurebad belassen. Der pH-Wert wurde über den gesamten Prüfzeitraum mit einem Autotitrator konstant gehalten.
Nach Ende der Einlagerungszeit wurden die lose anhaftenden Teile mit einer Stahlborstenbürste entfernt, die Abmessungen und Maße, sowie die Druckfestigkeit bestimmt.
Zur Bestimmung der Druckfestigkeit wurden die Bohrkerne an den Enden planparallel beschnitten. Aus der Differenz der Druckfestigkeit der Referenzkörper aus der Wassereinlagerung und der säurebehandelten Prüfkörper wird die
Schädigungstiefe errechnet.
1. Trockenspritzverfahren: Herstellung und Applikation: Beim Trockenspritzverfahren werden werksseitig hergestellte Trockenmischungen mit geprüfter Qualität (®Sakret Spritzmörtel SM4P und ®Sakret Spritzbeton SB8P, Sakret Trockenbaustoffe GmbH) mit einer herkömmlichen Trockenspritzmaschine nach dem Rotorprinzip (®Aliva 246) aufgetragen. Dazu wird zunächst das Anmachwasser mit der Kunststoffdispersion gemischt, wobei der über die Dispersion eingebrachte Wasseranteil berücksichtigt wird. Das Wasser-
Dispersionsgemisch wird über die normalen Spritzdüsen (Vulkolandüsen) in den Benetzungsteil mittels einer Druckerhöhungspumpe unter mindestens 8 bar zugegeben. Durch diese Vorgehensweise kann, ohne daß das Bereitstellungsgemisch ausgetauscht wird oder in der Zusammensetzung verändert wird, durch bloßes Auswechseln der Zuführung von Wasser bzw.
Wasser/Dispersions-Gemisch übergangslos modifiziert und unmodifiziert appliziert werden. Ein Reinigen der Maschinen zwischen den wechselnden Zusammensetzungen ist nicht nötig. Beim Trockenspritzverfahren kann unter Zugabe eines Erstarrungsbeschleunigers (als Trockenkomponente im Bereitstellungsgemisch) auch in dickeren Auftragsstärken von beispielsweise 10 cm gearbeitet werden.
Die Probekörper wurden einschichtig nach DIN 18551 hergestellt und ausgeprüft.
1.1. Spritzmörtel im Trockenspritzverfahren:
1.1.1. Nichtmodifizierter Spritzmörtel:
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164 ) 8,0 kg Zement, in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm, Wasser: 3,2 kg W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,7 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 9,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 37900 N/mm2 Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 29 mm
Trichlorethylen (72 h): 48 mm
Wasser nach 60 Tagen: 33 mm
Benzin nach 60 Tagen: 56 mm Korrosionswiderstandsfähigkeit:
Messung der Schädigungstiefe nach 70 Tagen Einlagerung in Schwefelsäure pH =
1 ,0: 5,8 mm
1.1.2. Modifizierter Spritzmörtel: Der Rückprall im Vergleich zu unmodifiziertem Spritzmörtel ist um 30 - 50 % erniedrigt. Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42.5R ( DIN 1164 ) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm, Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880 Dispersionsmenge: 0,8 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-%
Wasser: 2,8 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 77,8 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38900 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 14 mm Trichlorethylen (72 h): 6 mm
Wasser nach 60 Tagen: 5 mm
Benzin nach 60 Tagen: 15 mm
1.1.3. Modifizierter Spritzmörtel: Zusammensetzung :
Zement: CEMI 42,5 R ( DIN 1164 ) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1 ,2 kg Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 15 Gew.-%
Wasser: 2,60 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 72,7 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,2 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38200 N/mm2 Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb: Benzin (72 h): 9 mm
Trichlorethylen (72 h): 4 mm Wasser nach 60 Tagen: 4 mm Benzin nach 60 Tagen: 12 mm
1.1.4. Modifizierter Spritzmörtel: Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R ( DIN 1164 ) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM 4 P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith 6880
Dispersionsmenge: 1 ,60 kg Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 2,40 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 74,8 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,9 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38400 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 6 mm
Trichlorethylen (72 h): 4 mm Wasser nach 60 Tagen: 4 mm
Benzin nach 60 Tagen: 11 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 für Messung, Schädigungstiefe: 4 mm
1.2.1. Nicht modifizierter Spritzbeton Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164 ) 7,2 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größtkorn
8 mm,
Wasser: 2,88 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,5 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 9,3 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 37700 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb: Benzin (72 h): 55 mm
Trichlorethylen (72 h): 65 mm
Wasser nach 60 Tagen: 53 mm
Benzin nach 60 Tagen: 78 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 für Messung, Schädigungstiefe: 4,5 mm
1.2.2. Modifizierter Spritzbeton:
Rückprall in allen Versuchen ca. 50 % niedriger als der unmodifizierten Spritzbeton.
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R (DIN 1164 ) 7,2 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 0,72 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-% Wasser: 2,52 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 70,1 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,8 N/mm2 Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 38000 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb: Benzin (72 h): 14 mm
Trichlorethylen (72 h): 24 mm
Wasser nach 60 Tagen: 12 mm
Benzin nach 60 Tagen: 18 mm Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 , Schädigungstiefe: 2,8 mm
1.2.3. Modifizierter Spritzbeton Zusammensetzung:
Zement: CEM 42,5 R ( DIN 1164 ) 7,2 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1 ,08 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 15 Gew.-%
Wasser: 2,34 kg
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 72,5 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 11 ,9 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 39000 N/mm2 Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 12 mm
Trichlorethylen (72 h): 20 mm
Wasser nach 60 Tagen: 10 mm
Benzin nach 60 Tagen: 15 mm
1.2.4. Modifizierter Spritzbeton Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5 R ( DIN 1164 ) 7,2 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SB 8 P) mit Größtkorn 8 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880 Dispersionsmenge: 1 ,44 kg
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 2,16 kg
W/Z-Wert: 0,40
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 75,5 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 12,7 N/mm2 Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 39100 N/mm2 Pehetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb: Benzin (72 h): 10 mm
Trichlorethylen (72 h): 15 mm Wasser nach 60 Tagen: 9 mm Benzin nach 60 Tagen: 13 mm
2. Naßspritzverfahren
Herstellung und Applikation:
Beim Naßspritzverfahren werden werksseitig hergestellte Trockenmischungen mit geprüfter Qualität (Sakret Spritzmörtel SM 4P und Sakret Spritzbeton SB 8P), die vor Ort in dafür geeigneten Mischern, vorzugsweise Zwangsmischern, hergestellt werden, verwendet. Das Bereitstellungsgemisch kann auch in einer fest vorgegebenen und geprüften Rezeptur in einem Transportbetonwerk hergestellt und angeliefert werden. Die erfindungsgemäß zuzusetzenden Kunststoffdispersionen werden im Transportbetonwerk oder im Mischer an der Baustelle in der gewünschten Konzentration, im Bereich der Zulassung nach DIN 1045, bis zur jeweiligen Maximalkonzentration oder bei einer Einzelzulassung nach DIN 18551 in dem zugelassenen Konzentrationsbereich eingesetzt. Das nasse modifizierte Bereitstellungsgemisch kann wie im Trockenspritzverfahren mit den am Markt befindlichen Mörtel- und Betonpumpen und den herkömmlichen Spritzdüsen appliziert werden. Spritzmörtel im Naßspritzverfahren wird vorzugsweise mit Schneckenpumpen gefördert, wobei die Förderung im Dichtstrom sowie im
Dünnstromverfahren erfolgen kann. Die erfindungsgemäßen Spritzbetone, die im Naßspritzverfahren appliziert werden, werden vorzugsweise mit einer Kolbenpumpe gefördert, wobei Dicht- und Dünnstromverfahren verwendet werden können. Die erfindungsgemäßen Spritzbetone und Spritzmörtel erlauben eine einfache Gerätereinigung durch Wasser nach Beendigung der Applikation. Einbauart: einschichtig (bis max. 6 cm Auftragsdicke).
2.1. Spritzmörtel
2.1 :1. Modifizierter Spritzmörtel: Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm;
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 0,80 kg Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 10 Gew.-%
Wasser: 3,60 kg
W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 61 ,0 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 8,8 N/mm2
Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 34500 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 14 mm
Trichlorethylen (72 h): 13 mm Wasser nach 60 Tagen: 5 mm
Benzin nach 60 Tagen: 16 mm
Korrosionswiderstandsfähigkeit: s. 1.1.1 , Schädigungstiefe 2,8 mm
2.1.2. Modifizierter Spritzmörtel: Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42,5R (DIN 1164) : 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm, Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880 Dispersionsmenge: 1 ,20 kg
Dispersion, bezogen auf Zement: 15 Gew.-% Wasser: 3,40 kg
W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 66,1 N/mm2
Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,4 N/mm2 Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 36600 N/mm2
Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb:
Benzin (72 h): 13 mm
Trichlorethylen (72 h): 10 mm
Wasser nach 60 Tagen: 7 mm Benzin nach 60 Tagen: 6 mm
2.1.3. Modifizierter Spritzmörtel:
Zusammensetzung:
Zement: CEMI 42.5R (DIN 1164) 8,0 kg in einem 40 kg Gebinde Bereitstellungsgemisch (Sakret SM4P) mit Größtkorn 4 mm,
Dispersionstyp: Mowilith LDM 6880
Dispersionsmenge: 1 ,60 kg Mowilith
Dispersionsmenge, bezogen auf Zement: 20 Gew.-%
Wasser: 3,20 kg W/Z-Wert: 0,50
Druckfestigkeit nach 137 Tagen: 73,0 N/mm2 Biegezugfestigkeit nach 137 Tagen: 10,5 N/mm2 Dynamischer E-Modul nach 137 Tagen: 33400 N/mm2 Penetrationsdichte gemessen als Eindringtiefe nach DAfStb: Benzin (72 h): 11 mm Trichlorethylen (72 h): 9 mm Wasser nach 60 Tagen: 6 mm Benzin nach 60 Tagen: 4 mm

Claims

Patentansprüche
1. Spritzbeton oder Spritzmörtel enthaltend Zement, Sand und gegebenenfalls Kies sowie Wasser und eine Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer Dispersion, wobei der Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer Gehalt im Bereich von 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Zementgehalt, liegt.
2. Spritzbeton gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß er 200 bis 500 kg/m3 Zement, 400 bis 1000 kg/m3 Sand der Körnung bis zu 2 mm, 100 bis 800 kg/m3 Sand der Körnung von 2 bis 4 mm sowie 200 bis 500 kg/m3 Kies der Körnung 4 bis 8 mm enthält.
3. Spritzmörtel gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß er 200 bis 650 kg/m3 Zement, 800 bis 2000 kg/m3 Sand der Körnung bis zu 2 mm und bis zu 500 kg/m3 Sand der Körnung 2 bis 4 mm enthält.
4. Verfahren zur Herstellung eines Spritzbetons oder Spritzmörtels gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Zement, Sand und gegebenenfalls Kies mit Wasser und einer Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer Dispersion vermischt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer-Dispersion mit Wasser, Zement, Sand und gegebenenfalls Kies vor dem Fördern vermischt wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Styrol/(Meth)acrylat-Copolymer-Dispersion zu der verflüssigten Mischung aus
Wasser, Zement, Sand und gegebenenfalls Kies an der Spritzdüse zudosiert wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasser/Zement-Verhältnis von 0,4 bis 0,6 eingestellt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasser/Zement-Verhältnis von 0,35 bis 0,45 eingestellt wird.
9. Verfahren zur Verarbeitung eines Spritzbetons oder Spritzmörtels gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine verflüssigte Mischung aus Zement, Sand und gegebenenfalls Kies sowie Wasser und einer Styrol/(Meth)acrylat- Copolymer-Dispersion mittels einer Pumpe gefördert wird und über eine Düse auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht wird.
10. Verfahren zur Verarbeitung eines Spritzbetons gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte Mischung des Spritzbetons mittels einer Kolbenpumpe zur Spritzdüse befördert wird.
11. Verfahren zur Verarbeitung eines Spritzmörtels gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verflüssigte Mischung des Spritzmörtels mit einer
Schneckenpumpe zur Spritzdüse gefördert wird.
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