EP2906513A1 - Luftporenbildner für zementöse systeme - Google Patents

Luftporenbildner für zementöse systeme

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Publication number
EP2906513A1
EP2906513A1 EP13779785.8A EP13779785A EP2906513A1 EP 2906513 A1 EP2906513 A1 EP 2906513A1 EP 13779785 A EP13779785 A EP 13779785A EP 2906513 A1 EP2906513 A1 EP 2906513A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
entraining agent
air entraining
agent
effect
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP13779785.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Wombacher
Christian BÜRGE
Christophe Kurz
Marc Schmutz
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.)
Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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 Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Priority to EP13779785.8A priority Critical patent/EP2906513A1/de
Publication of EP2906513A1 publication Critical patent/EP2906513A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/017—Mixtures of compounds
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304—Air-entrainers
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/50—Defoamers, air detrainers

Definitions

  • This invention relates to air entraining agents for cementitious systems.
  • the known air entrainers have various disadvantages, such as foaming over time, defoaming over time, especially within the first few minutes after mixing, a change in the air-entrained structure over time, different sensitivities or poor compatibility with condensers, other concrete admixtures and other binders, such as fly ash and slag, and a different air content depending on mixing time and type of mix. Presentation of the invention
  • the invention has for its object to overcome the problems described above.
  • New air entraining agents are to be provided which have special and advantageous properties. In particular, should
  • Air entraining agents are provided, which introduce a constant
  • Binder compositions shows.
  • the above object is achieved by an air-entraining agent containing at least one air entraining agent with foaming action, at least one air entraining agent with defoaming action and water.
  • the core of the invention is an air-entraining agent which contains at least two different air-entraining substances which behave contrary to one another during foaming.
  • the invention also relates to the use of the invention
  • Air-pore forming agent for the formation of air pores in cementitious systems. Way to carry out the invention
  • the present invention relates to an air-entraining agent which comprises at least one air entraining agent with an intumescent effect, at least one
  • Air entraining agent with defoaming action and water contains.
  • intumescent is meant here that within 40 minutes after completion of the mixing process, an increase in the air content comes.
  • Defoaming is understood to mean that the air content is reduced within 40 minutes after the end of the mixing process (measured in each case according to DIN EN 1015-7). Foaming therefore leads to an increase in the introduction of air during mixing, ie the stability is increased, while defoaming reduces the introduction of air, ie destabilization of the air pores occurs.
  • This combination of differently acting air entraining agents leads to an adaptive universally applicable air-entraining agent.
  • the use of the air-entraining agent according to the invention leads in particular to a more robust introduction of air and to more stable air pores.
  • the use of the air-entraining agent according to the invention also makes it possible to minimize the dependence of the amount of air pores and the air pore size on the type of cement or mortar, of the aggregate and grain composition, of the mixer type, of the mixer duration of the temperature and of the mixing intensity or switch off.
  • the dependence on other substances used, such as the binder and the flow agent can, with the help of
  • the air-entraining agent according to the invention can be drastically reduced.
  • the effect of the at least one air entraining agent with an intumescent effect and the effect of the at least one air entraining agent with defoaming action cancel each other out. It is hereby understood that the air content does not change within 40 minutes after completion of the mixing process by more than 20% (relative) of the original air content (measured according to DIN EN 1015-7). It is particularly preferred that the air content is not more than 10% (relative) of the
  • Air entraining agent with defoaming effect is first pointed out that, depending on the cementous system used, the same substance both as an air entraining agent with foaming effect as well as
  • Air entraining agent can be used with defoaming effect. That means using the same substance in a system as an air entraining agent
  • foaming effect and can be used in another system as an air entraining agent with defoaming effect.
  • the same substance in a same system can have only one of the two possible effects.
  • any known air entraining agent can be used in the air-entraining agent according to the invention as an air-entraining agent with an intumescent effect.
  • this is tall oil, an anionic surfactant and / or fatty acids.
  • the use of distilled tall oil is preferred. This has the advantage that it has a particularly defined and stable composition. Particularly preferred is the use of a
  • Fatty acid fraction of distilled tall oil is Especially suitable.
  • Air entraining agents with foaming action also fatty alcohol sulfates, especially anionic Fettal koululfulates, amino acid derivatives, in particular anionic
  • Amino acid derivatives for example sarcosinates, olefinsulfonates, in particular anionic olefin sulfonates, sulfosuccinamates, in particular anionic
  • phosphates in particular anionic phosphates, amphoteric compounds, for example Cocamidopropylbetaine, alkylphenol ethoxylates, in particular nonionic
  • Alkylphenol ethoxylates, amide ethoxylates, in particular nonionic amide ethoxylates, amine ethoxylates, in particular nonionic amine ethoxylates are used.
  • the air-entraining agent with foaming action contains at least one unsaturated fatty acid, preferably at least one polyunsaturated fatty acid.
  • unsaturated fatty acid preferably at least one polyunsaturated fatty acid.
  • mixtures containing several different Fatty acids in particular mixtures of at least one monounsaturated fatty acid and at least one polyunsaturated fatty acid.
  • mixtures containing linoleic acid and oleic acid, optionally with resin acids are suitable.
  • the fatty acids are preferably derived from tall oil and / or distilled tall oil.
  • Air entraining agents two air entrainers with foaming action. This leads to the advantage that the sensitivity to surcharges, additives and other influences is reduced.
  • a surfactant preferably an anionic surfactant, in particular a lauryl ether sulfate.
  • the use of this combination has the additional advantage of reducing sensitivity to aggregates, additives and other influences
  • a surfactant preferably an anionic surfactant, and particularly preferably a basic anionic surfactant, is used as air-entraining agent with defoaming action. It goes without saying that when the defoaming air entraining agent is, for example, an anionic surfactant, it does not coexist in a given cementitious system
  • Air entraining agent can be with foaming effect.
  • Fatty alcohol ether sulfates, in particular anionic fatty alcohol ether sulfates, alcohol ethoxylates, in particular nonionic alcohol ethoxylates, may preferably also be used as air entraining agents with defoaming action.
  • phosphates especially anionic phosphates, amphoteric compounds, such as Cocamidopropylbetaine, alkylphenol ethoxylates, in particular nonionic
  • Alkylphenol ethoxylates, amide ethoxylates, in particular nonionic amide ethoxylates, amine ethoxylates, in particular nonionic amine ethoxylates are used.
  • the ratio of the at least one air entraining agent with an intumescent effect to the at least one air entraining agent with defoaming action in the air entraining agent according to the invention is in principle variable and depends on the materials and equipment used. However, it has been shown that it is advantageous if this ratio is 10:90 to 90:10, preferably 30:70 to 70:30.
  • the ratio is preferably chosen such that it is possible to use the air-entraining agent according to the invention with slag and / or fly ash and that the negative influence of carbon particles is masked. The latter reduces the sensitivity of the air pores to carbon.
  • the air-entraining agent according to the invention comprises a solubility enhancing agent, preferably a stabilizer, a complexing agent, most preferably nitrilotriacetic acid, a solubilizer or a pH modifying substance, more preferably a caustic and most preferably caustic soda.
  • a solubility enhancing agent preferably a stabilizer
  • a complexing agent most preferably nitrilotriacetic acid
  • a solubilizer or a pH modifying substance more preferably a caustic and most preferably caustic soda.
  • Air entraining agents a preservative.
  • any known preservative can be used, but the use of formaldehyde-releasing preservatives is particularly preferred.
  • An air-entraining agent which comprises 0.02 to 6% by weight, in particular 0.2 to 6% by weight, of the at least one air-entraining agent with an intumescent effect, 0.02 to 6% by weight, in particular 0, is particularly preferred. From 2 to 6% by weight of the at least one air-entraining agent with defoaming action, from 80 to 99.9% by weight of water, optionally from 0.02 to 2.5% by weight of caustic, and optionally from 0.01 to 0.5 % By weight preservative.
  • the air-entraining agent according to the invention comprises 0.02 to 5.0% by weight, in particular 0.2 to 5.0% by weight, of the at least one air-entraining agent with an intumescent effect, 0.02 to 5, 0 wt .-%, in particular 0.2 to 5.0 wt .-%, of the at least one
  • air-entraining agent with defoaming action 80 to 99.9% by weight of water, optionally from 0.05 to 1.0% by weight of alkali and optionally from 0.01 to 0.5% by weight
  • Preservative Such a means has the additional advantage of low sensitivity to the grading curve and / or the type of mixer in the
  • the present invention also relates to the use of the above-described air-entraining agent according to the invention for the formation of air voids in cementitious systems, preferably in concrete and mortar mixtures.
  • the air-entraining agent according to the invention can be used in all known cementitious systems for the formation of air pores.
  • the cementitious systems are concrete or mortar mixtures.
  • the present invention also relates to the use of the above-described air-entraining agent according to the invention for the formation of air voids in cementitious systems, preferably in concrete and mortar mixtures.
  • a cementitious binder is in particular a binder or a binder composition in an amount of at least 5% by weight, in particular at least 20% by weight, preferably at least 35% by weight, very particularly preferably at least 65% by weight,
  • cement clinker understood.
  • the cement clinker is preferably a Portland cement clinker.
  • cement clinker is meant in the present context in particular ground cement clinker.
  • the mineral binder contains a hydraulic binder, preferably cement.
  • a hydraulic binder preferably cement.
  • a cement having a cement clinker content of> 35 wt .-%.
  • the cement is of the type CEM I, CEM II and / or CEM IIIA (according to standard EN 197-1).
  • the proportion of the hydraulic binder in the total mineral binder is advantageously at least 5 wt .-%, in particular at least 20 wt .-%, preferably at least 35 wt .-%, and most preferably at least 65 wt .-%.
  • Embodiment consists of mineral binder to> 95 wt .-% of hydraulic binder, in particular cement clinker.
  • the binder contains or consists of other binders. These are in particular latent hydraulic binders and / or pozzolanic binders. Suitable latent hydraulic and / or pozzolanic binders are e.g. Slag, fly ash and / or silica fume. Likewise, the binder may contain inert substances such as e.g. Limestone, quartz flour and / or pigments. In an advantageous embodiment, the mineral binder contains 5 to 95% by weight, in particular 5 to 65% by weight, particularly preferably 15 to 35% by weight, of latently hydraulic and / or pozzolanic binders.
  • the mineral binder contains a hydraulic binder, in particular cement or cement clinker, and a latent hydraulic and / or pozzolanic binder, preferably slag and / or fly ash.
  • the proportion of the latently hydraulic and / or pozzolanic binder is particularly preferably 5-65% by weight, more preferably 15-35% by weight, while at least 35% by weight, particularly preferably at least 65% by weight, of the hydraulic binder present.
  • a “mineral binder” is also considered as a “mineral binder composition”. The same applies to the term cementitious binder.
  • the cementitious systems preferably the concrete and mortar mixtures, contain a plasticizer.
  • a plasticizer for example, polycarboxylate, vinyl, melamine or
  • Naphthalene-formaldehyde condensates, lignosulfonates or carbohydrates are used, wherein the use of Polycarboxylatether-containing flow agents is particularly preferred because with the Polycarboxylatether-containing flow agents, a higher water reduction can be achieved.
  • Polycarboxylate ethers according to the present invention are not suitable or to be regarded as air entraining agents.
  • Condenser is preferably used in an amount of 0.5 to 1.5 wt .-%, particularly preferably in an amount of 0.6 to 1.2 wt .-%.
  • air-entraining agent for forming air pores is introduced, is preferably 0.2 to 0.8, and particularly preferably 0.4 to 0.7.
  • the air-entraining agent according to the invention is used in an amount of from 0.1 to 2% by weight, preferably from 0.2 to 1.2% by weight, based on the binder content of the cementitious system.
  • LM 1 and LM 2 Two air-entraining agents (LM 1 and LM 2) were prepared according to Table 1. Water was initially charged, then Sylvatal 25/30, Rewopol TS 35 H was added and it was mixed. Subsequently, sodium hydroxide solution was added and mixed again. Finally, Texapon NSO was added to about 28%, Grotan TK 5 PLUS and, depending on the formulation, nitrilotriacetic acid and mixed again.
  • Table 1 Composition of air-entraining agents (LM 1 and LM 2) in% by weight, based on the total weight of the air-entraining agent
  • Sylvatal 25/30 is distilled tall oil (available from Chemische Fabrik Schweizerhall)
  • Rewopol TS 35 H is an anionic surfactant (available from Goldschmidt GmbH)
  • Texapon NSO is a sodium lauryl ether sulfate (available from Cognis GmbH)
  • Grotan TK 5 PLUS is a preservative (available) at THOR GmbH)
  • Nitrilotriacetic acid is a complexing agent (available from BASF) 2. Mortar and concrete tests
  • Production Variant A The sand, gravel, silt and cement were mixed for 1 minute in a compulsory mixer (Hobart A200N). The condenser and air-entraining agent (s) were added to the mixing water and this was added to the sand, gravel, silt and cement with mixing within 3 minutes. The water / cement content (w / c value) was between 0.42 and 0.70.
  • Manufacturing Variant B The sand, gravel, filleting and cement were mixed for 1 minute in a case mixer (50 kg DEMA concrete mixer GBM 50). The condenser and air-entraining agent (s) were added to the mixing water and this was added to the sand, gravel, silt and cement with mixing within 3 minutes. The water / cement content (w / c value) was between 0.42 and 0.44.
  • Air-entraining agents were added to the mixing water and this was added to the sand, gravel, filament and cement with mixing within 3 minutes.
  • the water / cement content (w / c value) was between 0.42 and 0.70.
  • Production Variant A The sand, gravel, silt and cement were mixed for 30 seconds in a compulsory mixer (Zyklos). The condenser and air-entraining agent (s) were added to the mixing water and this was added to the sand, gravel, silt and cement with mixing within 3 minutes. The water / cement content (w / c value) was between 0.45.
  • Production variant B The sand, the gravel, the filier and the cement were mixed for 30 seconds in a compulsory mixer (Zyklos).
  • the condenser and air-entraining agent (s) were added to the mixing water and this was added to the sand, gravel, silt and cement with mixing within 3 minutes.
  • the water / cement content (w / c value) was between 0.45.
  • a slump (ABM) of 160 mm or more for the standard mortar or a slump flow for SCC and a slump of 40 cm or more for concrete indicate a good workability.
  • a distance factor of less than 0.25 mm and a specific surface area greater than 25 mm "1 indicate a very good resistance to freeze-thawing.
  • Sika ViscoCrete 20HE is a polycarboxylate ether (available from Sika für AG). 3.2.
  • the slump and the air content of various grading curves (standard mortar prepared according to preparation variant A) with the air entraining agent LM 1 according to the invention and a polycarboxylate ether as condenser were determined.
  • the results are shown in Table 3 and show that the insert 5 of the air-entraining agent LM 1 according to the invention has hardly any influence on the air content and the air-pore quality even when the grading curve is changed.
  • Sika ViscoCrete 3010S is a polycarboxylate ether (available from Sika Buch AG)
  • Aerospace the mortar or concrete has a good resistance to freeze-thawing.
  • air-entraining agent different grading lines and different types of mixers do not affect the quality of air introduction.
  • Air entraining agents were determined (50 kg mixer "Stabilo concrete mixer 6BM50"). The results are shown in Table 8 and show that when using the air-entraining agent of the invention, the air content remains almost constant, while the use of known air entraining agents, which are all 1-component systems, leads to an up or foaming.
  • Sika ViscoCrete 20HE is a polycarboxylate ether (available from Sika Buch AG).

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Abstract

Ein luftporenbildendes Mittel, insbesondere für zementöse Systeme, enthält mindestens einen Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung, mindestens einen Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung sowie Wasser.

Description

Luftporenbildner für zementöse Systeme
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft Luftporenbildner für zementöse Systeme.
Stand der Technik
Zementöse Systeme, wie Beton und Mörtel, müssen belüftet werden, um
beispielsweise die Bearbeitbarkeit zu verbessern oder um eine ausreichende
Frosttausalz-Beständigkeit zu erreichen. Dies erfolgt üblicherweise durch die
Einarbeitung eines luftporenbildenden Mittels in die flüssige Mischung. Der Vorgang des Vermischens des zementösen Systems führt zur Bildung von Luftporen im Bereich von 10-250pm, die durch Zugabe des luftporenbildenden Mittels stabilisiert werden. Insbesondere frosttausalzbeständige Systeme müssen ausreichend Luftporen im
Bereich von etwa 10-250 μιτι besitzen. Ansonsten verfügt das zementöse System über zu wenig Ausdehnungsraum für die sich bei Abkühlung unter 0°C bildenden
Eiskristalle, was zu Abplatzungen bis hin zur Zerstörung des Systems führen kann. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Luftporenbildner bekannt,
beispielsweise verschiedene kationische, anionische und nichtionische Tenside oder auch Tallöl (siehe beispielsweise WO 95/26936, CH 689619 und DE 195 28 912). Die bekannten Luftporenbildner weisen jedoch verschiedene Nachteile auf, wie beispielsweise ein Aufschäumen über die Zeit, ein Entschäumen über die Zeit, insbesondere auch innerhalb der ersten Minuten nach dem Mischen, eine Veränderung der Luftporenstruktur über die Zeit, unterschiedliche Empfindlichkeiten bzw. schlechte Verträglichkeiten gegenüber Verflüssigern, anderen Betonzusatzmitteln und anderen Bindemitteln, wie Flugasche und Schlacke, sowie einen unterschiedlichen Luftgehalt je nach Mischdauer und Mischtyp. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Probleme zu überwinden. Es sollen neue Luftporenbildner zur Verfügung gestellt werden, die besondere und vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Insbesondere sollen
Luftporenbildner bereitgestellt werden, die die Einführung eines konstanten
Luftporengehaltes ermöglichen. Ferner sollen stabile Luftporen erhalten werden. Es wäre auch wünschenswert, einen Luftporen bildner zur Verfügung zu stellen, der keine Abhängigkeit vom Einsatz unterschiedlicher Sieblinien, vom Einsatz unterschiedlicher Verflüssiger (Fliessmittel),vom Einsatz unterschiedlicher Mischertypen, vom Einsatz unterschiedlicher Zuschläge und vom Einsatz unterschiedlicher
Bindemittelzusammensetzungen zeigt. Obige Aufgabe wird durch ein luftporenbildendes Mittel gelöst, das mindestens einen Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung, mindestens einen Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung und Wasser enthält. Kern der Erfindung ist demnach ein luftporenbildendes Mittel, welches zumindest zwei verschiedene luftporeneinführende Substanzen enthält, die sich beim Mischen hinsichtlich der Schäumung gegenteilig verhalten.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des erfindungsgemäßen
luftporenbildenden Mittels zur Ausbildung von Luftporen in zementösen Systemen. Weg zur Ausführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein luftporenbildendes Mittel, welches mindestens einen Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung, mindestens einen
Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung und Wasser enthält.
Unter aufschäumend wird hier verstanden, dass es innerhalb von 40 Minuten nach Beendigung des Misch prozesses zu einer Erhöhung des Luftgehaltes kommt. Unter entschäumend wird verstanden, dass innerhalb von 40 Minuten nach Beendigung des Mischprozesses der Luftgehalt vermindert (jeweils gemessen nach DIN EN 1015-7). Ein Aufschäumen führt also zu einer Erhöhung der Lufteinführung beim Mischen, d.h. die Stabilität wird erhöht, während ein Entschäumen die Lufteinführung vermindert, d.h. es kommt zu einer Destabilisierung der Luftporen. Diese Kombination von unterschiedlich wirkenden Luftporenbildnern führt zu einem adaptiven universell einsetzbaren luftporenbildenden Mittel. Bei der Kombination der luftporenbildenden Substanzen ist es wichtig, darauf zu achten, dass bezüglich des Aufschäumens oder Entschäumens nicht neutral verhaltende Luftporenbildner eingesetzt werden, sondern dass Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung und Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung derart kombiniert werden, dass insgesamt ein neutrales Verhalten resultiert.
Der Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels führt insbesondere zu einer robusteren Lufteinführung und zu stabileren Luftporen. Vor allem ist es durch den Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels auch möglich, die Abhängigkeit der Luftporenmenge und der Luftporengröße von der Zement- bzw. Mörtelart, von der Gesteinskörnung und Kornzusammensetzung, vom Mischertyp, von der Mischerdauer von der Temperatur und von der Mischintensität zu minimieren bzw. auszuschalten. Auch die Abhängigkeit von weiteren eingesetzten Stoffen, wie beispielsweise dem Bindemittel und dem Fliessmittel, kann mit Hilfe des
erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels drastisch reduziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform heben sich die Wirkung des mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung und die Wirkung des mindestens einen Luftporenbildners mit entschäumender Wirkung gegenseitig auf. Unter gegenseitig aufheben wird hier verstanden, dass sich der Luftgehalt innerhalb von 40 Minuten nach Beendigung des Mischprozesses um nicht mehr als 20 % (relativ) des ursprünglichen Luftgehaltes ändert (gemessen nach DIN EN 1015-7). Es ist besonders bevorzugt, dass sich der Luftgehalt um nicht mehr als 10 % (relativ) des
ursprünglichen Luftgehaltes, ganz besonders bevorzugt um nicht mehr als 5 %
(relativ) des ursprünglichen Luftgehaltes, ändert. Hinsichtlich des Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung und des
Luftporenbildners mit entschäumender Wirkung wird zunächst darauf hingewiesen, dass, in Abhängigkeit von dem eingesetzten zementösen System, der gleiche Stoff sowohl als Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung als auch als
Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung herangezogen werden kann. Das bedeutet, dass der gleiche Stoff in einem System als Luftporenbildner mit
aufschäumender Wirkung und in einem anderen System als Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung eingesetzt werden kann. Natürlich kann der gleiche Stoff in einem gleichen System nur eine der zwei möglichen Wirkungen aufweisen.
An sich kann im erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittel als Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung jeder bekannte Luftporenbildner eingesetzt werden. Es ist jedoch von Vorteil, wenn es sich bei diesem um Tallöl, ein anionisches Tensid und/oder Fettsäuren handelt. Insbesondere ist der Einsatz von destilliertem Tallöl bevorzugt. Dieses hat den Vorteil, dass es eine besonders definierte und stabile Zusammensetzung aufweist. Besonders bevorzugt ist der Einsatz einer
Fettsäurefraktion von destilliertem Tallöl. Ganz besonders geeignet ist die
Verwendung von destilliertem Tallöl in Form von Sylvatal 25/30, welches kommerziell bei Chemische Fabrik Schweizerhall erhältlich ist. Vorzugsweise können als
Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung auch Fettalkoholsulfate, insbesondere anionische Fettal koholsulfate, Aminosäurederivate, insbesondere anionische
Aminosäurederivate, beispielsweise Sarcosinate, Olefinsulfonate, insbesondere anionische Olefinsulfonate, Sulfosuccinamate, insbesondere anionische
Sulfosuccinamate, eingesetzt werden.
Darüber hinaus können als Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung Phosphate, insbesondere anionische Phosphate, amphotere Verbindungen, beispielsweise Cocamidopropylbetaine, Alkylphenolethoxylate, insbesondere nicht-ionische
Alkylphenolethoxylate, Amidethoxylate, insbesondere nicht-ionische Amidethoxylate, Aminethoxylate, insbesondere nicht-ionische Aminethoxylate, eingesetzt werden.
Insbesondere enthält der Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung wenigstens eine ungesättigte Fettsäure, bevorzugt wenigstens eine mehrfach ungesättigte Fettsäure. Vorteilhaft sind auch Mischungen enthaltend mehrere unterschiedliche Fettsäuren, insbesondere Mischungen aus wenigstens einer einfach ungesättigten Fettsäure und wenigstens einer mehrfach ungesättigten Fettsäure. Beispielsweise sind Mischungen enthaltend Linolsäure und Oleinsäure, gegebenenfalls mit Harzsäuren, geeignet. Bevorzugt stammen die Fettsäuren dabei aus Tallöl und/oder destilliertem Tallöl.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße
luftporenbildende Mittel zwei Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung. Dies führt zu dem Vorteil, dass die Sensitivität auf Zuschläge, Zusatzmittel und andere Einflüsse reduziert wird.
Werden zwei Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung im erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittel eingesetzt, dann ist es von Vorteil, wenn neben Tallöl, vorzugsweise destilliertem Tallöl, ein Tensid, vorzugsweise ein anionisches Tensid, insbesondere ein Laurylethersulfat, eingesetzt wird. Der Einsatz dieser Kombination weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Sensitivität auf Zuschläge, Zusatzmittel und andere Einflüsse reduziert wird
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung ein Tensid, vorzugsweise ein anionisches Tensid, und besonders bevorzugt ein basisch anionisches Tensid, eingesetzt. Es versteht sich von selbst, dass, wenn der Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung beispielsweise ein anionisches Tensid ist, dieses in einem gegebenen zementösen System nicht gleichzeitig ein
Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung sein kann. Vorzugsweise können als Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung auch Fettalkoholethersulfate, insbesondere anionische Fettalkoholethersulfate, Alkoholethoxylate, insbesondere nicht-ionische Alkoholethoxylate, eingesetzt werden.
Darüber hinaus können als Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung Phosphate, insbesondere anionische Phosphate, amphotere Verbindungen, beispielsweise Cocamidopropylbetaine, Alkylphenolethoxylate, insbesondere nicht-ionische
Alkylphenolethoxylate, Amidethoxylate, insbesondere nicht-ionische Amidethoxylate, Aminethoxylate, insbesondere nicht-ionische Aminethoxylate, eingesetzt werden. Das Verhältnis des mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung zu dem mindestens einen Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung im erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittel ist prinzipiell variabel und hängt von den eingesetzten Materialien und Apparaturen ab. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn dieses Verhältnis 10:90 bis 90: 10, vorzugsweise 30:70 bis 70:30, beträgt. Das Verhältnis wird vorzugsweise derart gewählt, dass eine Verwendung des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels mit Schlacke und/oder Flugasche möglich ist und dass der negative Einfluss von Kohlenstoffpartikeln maskiert wird. Letzteres vermindert die Empfindlichkeit der Luftporen gegenüber Kohlenstoff.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße luftporenbildende Mittel eine Substanz zur Erhöhung der Löslichkeit, bevorzugt einen Stabilisator, einen Komplexbildner, ganz besonders bevorzugt Nitrilotriessigsäure, einen Lösungsvermittler oder eine pH-Wert modifizierende Substanz, besonders bevorzugt eine Lauge und ganz besonders bevorzugt Natronlauge. Der Einsatz der Lauge dient zur Stabilisierung des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße
luftporenbildende Mittel ein Konservierungsmittel. An und für sich kann jedes bekannte Konservierungsmittel eingesetzt werden, der Einsatz von Formaldehyd abspaltenden Konservierungsmitteln ist jedoch besonders bevorzugt.
Besonders bevorzugt ist ein luftporenbildendes Mittel, welches 0,02 bis 6 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 6 Gew.-%, des mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung, 0,02 bis 6 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 6 Gew.-%, des mindestens einen Luftporenbildners mit entschäumender Wirkung, 80 bis 99,9 Gew.- % Wasser, wahlweise 0,02 bis 2,5 Gew.-% Lauge, und wahlweise 0,01 bis 0,5 Gew.- % Konservierungsmittel enthält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße luftporenbildende Mittel 0,02 bis 5,0 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 5,0 Gew.-%, des mindestens einen luftporenbildenden Mittels mit aufschäumender Wirkung, 0,02 bis 5,0 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 5,0 Gew.-%, des mindestens einen
luftporenbildenden Mittels mit entschäumender Wirkung, 80 bis 99,9 Gew.-% Wasser, wahlweise 0,05 bis 1,0 Gew.-% Lauge und wahlweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%
Konservierungsmittel. Ein derartiges Mittel weist den zusätzlichen Vorteil einer geringen Empfindlichkeit auf die Sieblinie und/oder den Mischertyp bei der
Lufteinführung auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung des vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels zur Ausbildung von Luftporen in zementösen Systemen, vorzugsweise in Beton- und Mörtelmischungen. Das erfindungsgemäße luftporenbildende Mittel kann in allen bekannten zementösen Systemen zur Ausbildung von Luftporen eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei den zementösen Systemen um Beton- oder Mörtelmischungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung des vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels zur Ausbildung von Luftporen in zementösen Systemen, vorzugsweise in Beton- und Mörtelmischungen.
Unter einem zementösen System wird hier ein System verstanden, das ein
zementöses Bindemittel enthält. Unter einem zementösen Bindemittel wird vorliegend insbesondere ein Bindemittel oder eine Bindemittelzusammensetzung mit einem Anteil von wenigstens 5 Gew.-%, insbesondere wenigstens 20 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 35 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt wenigstens 65 Gew.-%,
Zementklinker verstanden. Der Zementklinker ist bevorzugt ein Portlandzementklinker. Mit Zementklinker ist im vorliegenden Zusammenhang insbesondere gemahlener Zementklinker gemeint.
Insbesondere enthält das mineralische Bindemittel ein hydraulisches Bindemittel, bevorzugt Zement. Besonders bevorzugt ist ein Zement mit einem Zementklinkeranteil von > 35 Gew.-%. Insbesondere ist der Zement vom Typ CEM I, CEM II und/oder CEM IIIA (gemäß Norm EN 197-1). Der Anteil des hydraulischen Bindemittels am gesamten mineralischen Bindemittel beträgt vorteilhafterweise wenigstens 5 Gew.-%, insbesondere wenigstens 20 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 35 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt wenigstens 65 Gew.-%. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besteht das mineralische Bindemittel zu > 95 Gew.-% aus hydraulischem Bindemittel, insbesondere aus Zementklinker.
Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn das Bindemittel andere Bindemittel enthält oder daraus besteht. Dies sind insbesondere latent hydraulische Bindemittel und/oder puzzolanische Bindemittel. Geeignete latent hydraulische und/oder puzzolanische Bindemittel sind z.B. Schlacke, Flugasche und/oder Silicastaub. Ebenso kann das Bindemittel inerte Stoffe wie z.B. Kalkstein, Quarzmehle und/oder Pigmente enthalten. In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält das mineralische Bindemittel 5 - 95 Gew.-%, insbesondere 5 - 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 - 35 Gew.-%, latent hydraulische und/oder puzzolanische Bindemittel. Vorteilhafte latent hydraulische und/oder puzzolanische Bindemittel sind Schlacke und/oder Flugasche. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das mineralische Bindemittel ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement oder Zementklinker, und ein latent hydraulisches und/oder puzzolanisches Bindemittel, bevorzugt Schlacke und/oder Flugasche. Der Anteil des latent hydraulisches und/oder puzzolanisches Bindemittel beträgt dabei besonders bevorzugt 5 - 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 - 35 Gew.-%, während wenigstens 35 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 65 Gew.-%, des hydraulischen Bindemittels vorliegen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein "mineralisches Bindemittel" auch als eine "mineralische Bindemittelzusammensetzung" betrachtet. Entsprechendes gilt auch für den Ausdruck zementöse Bindemittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die zementösen Systeme, vorzugsweise die Beton- und Mörtelmischungen, einen Verflüssiger. Als Verflüssiger können beispielsweise Polycarboxylatether, Vinylcopolymere, Melamin- oder
Naphthalin-Formaldehyd-Kondensate, Ligninsulfonate oder Carbohydrate eingesetzt werden, wobei der Einsatz von Polycarboxylatether haltigen Fliessmitteln besonders bevorzugt ist, da mit den Polycarboxylatether haltigen Fliessmitteln eine höhere Wasserreduktion erreicht werden kann. Polycarboxylatether sind gemäß der vorliegenden Erfindung nicht als Luftporenbildner geeignet bzw. anzusehen. Der Verflüssiger wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von 0,6 bis 1,2 Gew.-%, eingesetzt.
Das Wasser/Zement-Verhältnis im zementösen System, in welches das
erfindungsgemäße luftporenbildende Mittel zur Ausbildung von Luftporen eingebracht wird, beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,8, und besonders bevorzugt 0,4 bis 0,7.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße luftporenbildende Mittel in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2 bis 1,2 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelgehalt des zementösen Systems, eingesetzt.
Ausführungsbeispiele
1. Herstellung des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels:
Es wurden zwei luftporenbildende Mittel (LM 1 und LM 2) gemäß Tabelle 1 hergestellt. Dabei wurden Wassers vorgelegt, dann wurde Sylvatal 25/30, Rewopol TS 35 H zugegeben und es wurde gemischt. Anschließend wurde Natronlauge zugegeben und erneut gemischt. Abschließend wurdenTexapon NSO ca. 28%, Grotan TK 5 PLUS, und je nach Formulierung Nitrilotriessigsäure zugegeben und nochmals gemischt.
Tabelle 1 : Zusammensetzung der luftporenbildenden Mittel (LM 1 und LM 2) in Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht des luftporenbildenden Mittels
Sylvatal 25/30 ist destilliertes Tallöl (erhältlich bei Chemische Fabrik Schweizerhall) Rewopol TS 35 H ist ein anionisches Tensid (erhältlich bei Goldschmidt GmbH) Texapon NSO ist ein Natrium-Laurylethersulfat (erhältlich bei Cognis GmbH) Grotan TK 5 PLUS ist ein Konservierungsmittel (erhältlich bei THOR GmbH)
Nitrilotriessigsäure ist ein Komplexbildner (erhältlich bei BASF) 2. Mörtel- und Betonversuche
Es wurden folgende Mischungen (Sieblinien) hergestellt:
Standardmörtel:
750 g Zement (1 : 1 : 1 Mischung aus Normo4 Holcim Schweiz, CEM I 42,5N Jura
Cement Schweiz, CEM I 42,5N Vigier Schweiz)
141 g Kalksteinfilier (Nekafill, Tetstal AG, Schweiz)
738 g 0-1 mm Sand (Kieswerk Hauser AG, Schweiz)
1107 g 1-4 mm Kies (Kieswerk Hauser AG, Schweiz)
1154 g 4-8 mm Kies (Sakret AG, Schweiz)
Herstellungsvariante A: Der Sand, der Kies, der Filier und der Zement wurden 1 Minute in einem Zwangsmischer (Hobart A200N) gemischt. Der Verflüssiger und der bzw. die luftporenbildenden Mittel wurden ins Anmachwasser gegeben und dieses wurde dem Sand, Kies, Filier und Zement unter Mischen innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Der Wasser/Zement-Gehalt (w/c-Wert) lag zwischen 0,42 und 0,70. Herstellungsvariante B: Der Sand, der Kies, der Filier und der Zement wurden 1 Minute in einem Fallmischer (50 kg DEMA Betonmischer GBM 50) gemischt. Der Verflüssiger und der bzw. die luftporenbildenden Mittel wurden ins Anmachwasser gegeben und dieses wurde dem Sand, Kies, Filier und Zement unter Mischen innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Der Wasser/Zement-Gehalt (w/c-Wert) lag zwischen 0,42 und 0,44.
SCC (selbstverdichtender Beton):
820 g Zement (1 : 1 : 1 Mischung aus Normo4 Holcim Schweiz, CEM I 42,5N Jura Cement Schweiz, CEM I 42,5N Vigier Schweiz)
80 g Flugasche (Saffament, Safa Saarfilterasche-Vertriebs-GmbH & Co. KG
Deutschland)
1300 g Kalksteinfilier (Nekafill, Tetstal AG, Schweiz)
1450 g 0-1 mm Sand (Kieswerk Hauser AG, Schweiz)
1800 g 1-4 mm Kies (Kieswerk Hauser AG, Schweiz) Herstellung: Der Sand, der Kies, der Filier und der Zement wurden 1 Minute in einem Zwangsmischer (Hobart A200) gemischt. Der Verflüssiger und der bzw. die
luftporenbildenden Mittel wurden ins Anmachwasser gegeben und dieses wurde dem Sand, Kies, Filier und Zement unter Mischen innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Der Wasser/Zement-Gehalt (w/c-Wert) lag zwischen 0,42 und 0,70.
Beton:
7,5 kg Zement (1: 1 : 1 Mischung aus Normo4 Holcim Schweiz, CEM I 42,5N Jura
Cement Schweiz, CEM I 42,5N Vigier Schweiz)
2,0 kg Kalksteinfiller (Nekafill, Tetstal AG, Schweiz)
7,0 kg 0-1 mm Sand (Kieswerk Hauser AG, Schweiz)
10,5 kg 1-4 mm Kies (Kieswerk Hauser AG, Schweiz)
7,5 kg 4-8 mm Kies (Sakret AG, Schweiz)
7,5 kg 8-16 mm Kies (Sakret AG, Schweiz)
15,0 kg 16-32 mm Kies (Sakret AG, Schweiz)
Herstellungsvariante A: Der Sand, der Kies, der Filier und der Zement wurden 30 Sekunden in einem Zwangsmischer (Zyklos) gemischt. Der Verflüssiger und der bzw. die luftporenbildenden Mittel wurden ins Anmachwasser gegeben und dieses wurde dem Sand, Kies, Filier und Zement unter Mischen innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Der Wasser/Zement-Gehalt (w/c-Wert) lag zwischen 0,45.
Herstellungsvariante B: Der Sand, der Kies, der Filier und der Zement wurden 30 Sekunden in einem Zwangsmischer (Zyklos) gemischt. Der Verflüssiger und der bzw. die luftporenbildenden Mittel wurden ins Anmachwasser gegeben und dieses wurde dem Sand, Kies, Filier und Zement unter Mischen innerhalb von 3 Minuten zugegeben. Der Wasser/Zement-Gehalt (w/c-Wert) lag zwischen 0,45. In den folgenden Beispielen wurden das Ausbreitmaß (ABM) in mm nach 40 bzw. 60 Minuten [min] gemäß DIN EN 1015-3, der Luftgehalt in % gemäß DIN EN 1015-7 und die Abstandsfaktoren (AF) in mm sowie die spezifische Oberfläche (SPO) in mm"1 gemäß DIN EN 480-11 bestimmt. Ein Ausbreitmaß (ABM) von 160 mm oder mehr für den Standardmörtel bzw. ein Fließmaß (slump-flow) für SCC sowie ein Ausbreitmaß von 40 cm oder mehr für Beton zeigen eine gute Verarbeitbarkeit an. Ein Abstandsfaktor von kleiner 0,25 mm sowie eine spezifische Oberfläche von größer 25 mm"1 weisen auf eine sehr gute Frosttausalz-Beständigkeit hin.
5 3. Beispiele
Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
10 3.1. Das Aufbreitmaß und der Luftgehalt von Standardmörtel (hergestellt nach
Herstellungsvariante A) mit drei verschiedenen Luftporenbildner und einem
Polycarboxylatether als Verflüssiger wurden bestimmt (Fallmischer). Die Ergebnisse sind Tabelle 2 zu entnehmen und zeigen, dass der Einsatz von Texapon NSO CA und Sylvatal 25/40 zu einem Aufschäumen führt, während der Einsatz von Rewopol TS 35
15 H zu einem leichten Entschäumen führt. Die in Tabelle 2 aufgeführten Beispiele sind nicht erfindungsgemäß.
Tabelle 2:
Sika ViscoCrete 20HE ist ein Polycarboxylatether (erhältlich bei Sika Schweiz AG). 3.2. Das Ausbreitmaß und der Luftgehalt von verschiedenen Sieblinien (Standardmörtel hergestellt nach Herstellungsvariante A) mit dem erfindungsgemäßen Luftporenbildner LM 1 und einem Polycarboxylatether als Verflüssiger wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind Tabelle 3 zu entnehmen und zeigen, dass der Einsatz 5 des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels LM 1 selbst bei Änderung der Sieblinie kaum einen Einfluss auf den Luftgehalt und die Luftporenqualität hat.
Tabelle 3:
0 Sika ViscoCrete 3010S ist ein Polycarboxylatether (erhältlich bei Sika Schweiz AG)
* slump-flow
3.3. Das Ausbreitmaß und der Luftgehalt von Standardmörtel (hergestellt nach Herstellungsvariante B) mit verschiedenen Luftporenbildner und einem
5 Polycarboxylatether als Verflüssiger wurden bestimmt (Fallmischer). Die Ergebnisse sind Tabelle 4 zu entnehmen und zeigen, dass sich der Luftgehalt bei Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels kaum verändert, während der Einsatz von bekannten Luftporenbildnern, die sämtlich 1-Komponenten-Systeme darstellen, zu einem Aufschäumen führt.
0 Tabelle 4:
a) keine Luftporenbildner (Kontrolle)
b) LM 1 = erfindungsgemäß
c) - e) Bekannte Luftporenbildner (1-Komponenten-Systeme); nicht erfindungsgemäß:
c) SikaFroV-5A = (erhältlich bei Sika Schweiz AG)
d) Sika Aer S-60 = (erhältlich bei Sika Schweiz AG)
e) Micro Air G = (erhältlich bei der BASF)
3.4. Das Ausbreitmaß und der Luftgehalt von Standardmörtel (hergestellt nach Herstellungsvariante B) mit verschiedenen Luftporenbildner und einem
Polycarboxylatether als Verflüssiger wurden bestimmt (Fallmischer, langsam drehend). Die Ergebnisse sind Tabelle 5 zu entnehmen und zeigen wiederum, dass sich der Luftgehalt bei Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels kaum verändert, während der Einsatz von bekannten Luftporenbildnern, die sämtlich 1- Komponenten-Systeme darstellen, zu einem Aufschäumen führt. Tabelle 5:
3.5. Das Ausbreitmaß, der Luftgehalt, die spezifische Oberfläche und der
5 Abstandsfaktor von Standardmörtel (hergestellt nach Herstellungsvariante A) mit verschiedenen Luftporenbildnern und einem Polycarboxylatether als Verflüssiger wurden bestimmt (Mischer Horbart A200N). Die Ergebnisse sind Tabelle 6 zu entnehmen und zeigen, dass sich der Luftgehalt bei Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels kaum verändert, während der Einsatz von bekannten 0 Luftporenbildnern, die sämtlich 1-Komponenten-Systeme darstellen, zu einem
Aufschäumen führt. Die Werte für die spezifische Oberfläche (SPO) und die
Abstandsfaktoren (AF) zeigen, dass bei Einsatz des erfindungsgemäßen
Luftporenbildners der Mörtel bzw. Beton eine gute Frosttausalz-Beständigkeit aufweist.
Tabelle 6:
3.6. Das Ausbreitmaß und der Luftgehalt von verschiedenen Sieblinien mit dem erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittel LM 1 und einem Poiycarboxylatether als Verflüssiger wurden unter Einsatz verschiedener Mischertypen bestimmt. Die
Ergebnisse sind Tabelle 7 zu entnehmen und zeigen, dass bei Einsatz des
erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels unterschiedliche Sieblinien sowie unterschiedliche Mischertypen die Qualität der Lufteinführung nicht beeinflussen.
Tabelle 7:
1: Hergestellt nach Herstellungsvariante B
2: Hergestellt nach Herstellungsvariante A
3: Hergestellt nach Herstellungsvariante B
4: Hergestellt nach Herstellungsvariante A
3.7. Der Einfluss des Fliessmittels auf das Aufbreitmaß und den Luftgehalt von Standardmörtel (hergestellt nach Herstellungsvariante B) mit verschiedenen
Luftporenbildnern wurde bestimmt (50 kg Fallmischer "Stabilo Betonmischer 6BM50"). Die Ergebnisse sind Tabelle 8 zu entnehmen und zeigen, dass bei Einsatz des erfindungsgemäßen luftporenbildenden Mittels der Luftgehalt nahezu konstant bleibt, während der Einsatz von bekannten Luftporenbildnern, die sämtlich 1-Komponenten- Systeme darstellen, zu einem Auf- bzw. Abschäumen führt.
Tabelle 8:
Sika ViscoCrete 20HE ist ein Polycarboxylatether (erhältlich bei Sika Schweiz AG).
Sika Aer S-30 = (erhältlich bei Sika Schweiz AG)
Sika Aer S-60 = (erhältlich bei Sika Schweiz AG)

Claims

Patentansprüche
1. Luftporenbildendes Mittel, enthaltend
mindestens einen Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung,
mindestens einen Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung und
Wasser.
2. Luftporenbildendes Mittel nach Anspruch 1, wobei sich die Wirkung des
mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung und die Wirkung des mindestens einen Luftporenbildners mit entschäumender Wirkung gegenseitig aufheben.
3. Luftporenbildendes Mittel nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei das luftporenbildende Mittel zwei Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung enthält.
4. Luftporenbildendes Mittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei einer der Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung Tallöl, vorzugsweise destilliertes Tallöl, ist.
5. Luftporenbildendes Mittel nach Anspruch 4, wobei der zweite der
Luftporenbildner mit aufschäumender Wirkung ein Tensid, vorzugsweise ein anionisches Tensid, ist.
6. Luftporenbildendes Mittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der mindestens eine Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung ein Tensid, vorzugsweise ein anionisches Tensid, und besonders bevorzugt ein basisch anionisches Tensid, ist.
7. Luftporenbildendes Mittel, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verhältnis des mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender Wirkung zu dem mindestens einen Luftporenbildner mit entschäumender Wirkung 10:90 bis 90: 10, vorzugsweise 30:70 bis 70:30, beträgt. Luftporenbildendes Mittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das luftporenbildende Mittel eine Substanz zur Erhöhung der Löslichkeit, bevorzugt einen Stabilisator, einen Komplexbildner, ganz besonders bevorzugt Nitrilotriessigsäure, einen Lösungsvermittler oder pH-Wertmodifizierende Substanz, besonders bevorzugt eine Lauge, ganz besonders bevorzugt
Natronlauge, enthält.
Luftporenbildendes Mittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das luftporenbildende Mittel ein Konservierungsmittel, vorzugsweise ein Formaldehyd abspaltendes Konservierungsmittel, enthält.
Luftporenbildendes Mittel nach Anspruch 1, wobei das Mittel 0,02 bis 5,00 Gew.-% des mindestens einen Luftporenbildners mit aufschäumender
Wirkung, 0,02 bis 5,00 Gew.-% des mindestens einen Luftporenbildners mit entschäumender Wirkung, 80-99,9 Gew.-% Wasser, wahlweise 0,05 bis 1.0 Gew.-% Lauge und wahlweise 0,01 bis 0,5 Gew.-% Konservierungsmittel enthält.
Verwendung des luftporenbildenden Mittels nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Ausbildung von Luftporen in zementösen Systemen, vorzugsweise in Beton- und Mörtelmischungen.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei zusätzlich ein Verflüssiger,
vorzugsweise ein Polycarboxylatether, eingesetzt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei das Wasser/Zement- Verhältnis im zementösen System 0,2 bis 0,8, vorzugsweise 0,4 bis 0,7, beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das luftporenbildende Mittel in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 0,6 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelgehalt des zementösen Systems, eingesetzt wird.
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