NL8002957A - Bindmiddel op basis van manesiumverbindingen; werkwijze voor de bereiding daarvan. - Google Patents

Description

-4

V

VO 351

Bindmiddelen op basis van magnesiumverbindingen; werkwijze voor de bereiding daarvan.

Het is bekend dat het z.g. caustische magnesia (MgO), dat uit £ magnesiumverbindingen, bijvoorbeeld magnesiumcarbonaat, door verbranding kan worden verkregen, de grondstof is voor een bindmiddel dat aanzienlijke hoeveelheden anorganische of organische valstoffen kan binden.

5 Hiertoe werd het caustische magnesia met waterige magnesiumzoutoplossingen en de vulstoffen vermengd en in de vorm van een brij als mortel of estrikmassa toegepast. De bindingseigenschappen van deze brijachtige massa’s berust in wezen hierop, dat uit het magnesiumoxyde en de daarmee in opgeloste vorm vermengde magnesiumzouten 10 oxyverbindingen worden gevormd, die een versteviging van de brijachtige massa’s bewerken. Wanneer als magnesiumzout het bij voorkeur gebruikte magnesiumchloride wordt toegepast, worden magnesium-oxychloriden gevormd. Dergelijke uit magnesiumoxyde, water en magnesiumchloride bestaande mengsels staan bekend onder de aanduiding "sorelce-15 ment" of "magnesiamortel" .

In het Duitse octrooischrift 739*l6k is hiertoe reeds beschreven, dat voor de z.g. magnesia-cementen in plaats van magnesia(MgO) ook magne-siumhydroxyde kan worden gebruikt, wanneer een magnesiumchlorideoplos-sing met een zodanige concentratie daarmede wordt vermengd, dat in het .20 mengsel, het aan het magnesiumhydroxyde hechtende en daarin chemisch verbonden water meetellend, de magnesiumchlorideconcentratie tussen 21 en 27 gew.% ligt. Volgens deze werkwijze kan de vormingssnelheid van het oxychloride worden versheid door actief magnesiumoxyde toe te passen. Ook aan deze werkwijze is echter de moeilijkheid verbonden 25 dat magnesiumoxyde resp. magnesiumhydroxyde en magnesiumchloride- oplossingen pas op de plaats van gebruik kunnen worden gemengd. Omdat de kwaliteit van het beoogde produkt sterk afhankelijk is van een zorgvuldig in stand houden van de hoeveelhedenverhouding en de concentratie van de magnesiumchlorideoplossing alsmede van de zorg waarmede 30 de vermenging wordt uitgevoerd, vereist deze werkwijze voor zijn uitvoering bijzonder ervaren vakmensen.

De in het Duitse octrooischrift 832.565 beschreven droge mengsels voor het bereiden van magn esiacementen betekenen in dit opzicht 800 29 57 -2-

P

* f een technische verbetering. Deze mengsels worden uit waterige mengsels van magnesiumhydroxyde en magnesiumchlorideoplossing verkregen, die direct na de vermenging so ver worden ontwaterd, dat naast zich vormend oxychloride in hoofdzaak magnesiumhydroxyde een -chloride 5 in vrije vorm behouden blijven. De droge mengsels worden na verkleining, eventueel na toevoeging van vulstoffen, met water onder roeren aangemaakt en verwerkt. Afhankelijk van de gewenste samenstelling kunnen aan het mengsel ook magnesiumoxyde en/of magnesiumchlorideoplossing worden toegevoegd.

10 Deze werkwijze wordt volgens het Duitse octrooischrift 839-622 aangevuld, doordat pasta’s van magnesiumhydroxyde en een 10-30%-ige magnesiumchlorideoplossing worden gebruikt, die per 100 gew.dln magnesiumhydroxyde 100-700 gew.dln magnesiumchlorideoplossing bevatten.

aan

Voor de verwerking moeten'deze pasta’s geschikte hoeveelheden magne-15 siumhydroxyde resp. -oxyde en water worden toegevoegd.

Uit de "VerSffentlichung der Forschungsgemeinschaft Bauen und Wohnen" (1966),Heft. 80, Seite 57is onder de titel "Estriche im Hochbau" aangegeven, dat de mengverhoudingen in gewichtsdelen magnesium-chloride (MgClg) tot magnesia (MgO) bij ongeveer 1:2,5 tot 1:3,5» '20 echter in geen geval beneden 1:2 dienen te liggen.

Zoals vermeld vereist de bereiding van "sorelcementen" resp. "magnesia-estrikmassa’s" hetzij bijzonder ervaren vaklieden, die op de bouwplaats zowel de hoeveelhedenverhoudingen van de componenten bepalen en het ongewijzigd blijven daarvan bewaken, hetzij . moet 25 onder aanzienlijke investeringen aan energie een uit magnesium- oxychloride, magnesiumoxyde, magnesiumhydroxyde en magnesiumchloride bestaande droge massa worden bereid, die voor gebruik met water onder roeren kan worden aangemaakt.

Deze droge massa’s bevatten de aangegeven componenten in af-30 hankelijkheid van de meng- en indampprocede’s in steeds wisselende samenstellingen, zodat ook voor hun gebruik steeds proeven met de hand moeten worden uitgevoerd, om afhankelijk van de resultaten de verhouding droge massa tot water in elk bijzonder geval afzonderlijk te bepalen.

35 Doel van de uitvinding is derhalve om een zonder grote energie investeringen bereidbare droge massa te vinden, die in steeds gelijkblijvende samenstellingen wordt verkregen en op de bouwplaats onder 800 2 9 57 3 -3-

V

bijmengen van. water in steeds gelijkblijvende hoeveelhedenverhou-dingen kan worden verwerkt.

Volgens de uitvinding is een werkwijze voor het "bereiden van magnesiamortel-droge massa op "basis van magnesiumhydroxyde en magnesium-5 chloride gevonden. Volgens deze werkwijze worden droog magnesiumhydroxyde en magnesiumchloridehydraten in poedervorm innig met elkaar vermengd» waarbij de verhouding van de gewichtshoeveelheden van het in het magnesiumhydroxyde aanwezige magnesiumoxyde tot magnesium-chloride tussen 0,8 en 2,0 ligt.

10 De magnesiamortel-droge massa volgens de uitvinding kan het magnesiumchloride in de vorm van zijn hexahydraat bevatten, dat met een MgClg-gehalte van ^6,7 - ^7 »2 gev.% uit technische produktie beschikbaar is. Hierbij is het gunstig gebleken om een kleine hoeveelheid van het magnesiumhydroxyde in de magnesiamortel-droge massa 15 door een wat MgO-gehalte betreft overeenkomstige hoeveelheid actief magnesiumoxyde met een joodgetal van meer dan 50 "te vervangen.

Zowel het magnesiumhydroxyde alsook het actieve magnesiumoxyde zijn als technische produkten beschikbaar.

Tot aan de verwerking worden de magnesiamortel-droge massa’s 20 in gesloten silo's, bij voorkeur in kunst stof zakken of zakjes verpakt, bewaard. Ook na maandenlange opslag in deze verpakking zijn de droge massa’s volgens de uitvinding nog vrij vloeiend en kunnen ze op elk moment na vermengen van de components! met water als magnesia-mortel worden verwerkt. De hiertoe benodigde hoeveelheid water be-2’5 draagt ongeveer 15 - 30 gev.%, betrokken op het gewicht van de droge massa volgens de uitvinding.

Door de hoeveelheid van het in de droge massa volgens de uitvinding aanwezige actieve magnesiumoxyde kan de tijd van aanmaken van de droge massa met water tot aan het "begin van de hardwording, 30 zoals dat in het ontwerp van het DIN-voorschrift 273, deel 1, van februari 1977 gedefinieerd en zijn bepaling beschreven is, zodanig worden gevarieerd, dat met afnemende hoeveelheid actief magnesiumoxyde de tijd tussen het aanmaken van de droge massa met water en het begin van het hard worden wordt verlengd, en wel van 5 minuten 35 tot 30 uur.

Na aanmaken van droge massa's volgens de uitvinding uit magnesiumhydroxyde, magnesiumchloride-hexahydraat en actief magnesium- 800 2 9 5/ * -u oxyde in gelijkblijvende hoeveelheden verhouding met de steeds gelijke hoeveelheid water begint en eindigt het afbindproces reproduceerbaar in een steeds gelijke hoeveelheid tijd vanfiet aanmaken van de droge massa met water. Daarbij ontstaan produkten met gelijke . het 5 mechanische en fysische eigenschappen, zonder dat tot op heden gebruikelijke gieten van monsterlichamen noodzakelijk is.

Volgens de uitvinding bestaat echter ook de mogelijkheid om de magnesiamortel-droge massa zonder toevoeging van actief magnesium-oxyde te bereiden. Hiertoe wordt het magnesiumchloride na het 10 magnesiumchloride-hexahydraat 1Pt een gehalte van ten hoogste 25 gev.%, betrokken op het totale mengsel, in de vorm van magnesiumchloride-hydraat toegepast, dat eveneens uit een technische produktie beschikbaar is. Door het gehalte van de droge massa aan magnesium-chloridedihydraat kan ook hier de tijdsduur van het aanmaken van deze 15 droge massa tot aan het begin en het einde van het hard worden reproduceerbaar zodanig worden gevarieerd, dat met toenemend gehalte aan magnesiumchloridedihydraat deze tijdsduur wordt verkort.

De magnesiamortel-droge massa’s volgens de uitvinding worden voor het gebruik met water tot een brijvormig mengsel geroerd.De hiervoor 20 te gebruiken hoeveelheid water bedraagt 15-30 gew.% van de magnesiamortel-droge massa. Aan dit breivormige mengsel of de magnesiamortel-droge massa volgens de uitvinding kunnen vermageringsmaterialen, zoals houtspaanders, zand, stenen, glasscherven, versnipperde autobanden, worden toegevoegd. Hierbij dient met de wateropname capaciteit van deze 25 vermageringsmaterialen rekening te worden gehouden en bij het aanmaken een overeenkomstig grote hoeveelheid water worden toegepast.

Het verkregen breivormige mengsel moet dan tot aan het begin van het hard worden in de gewenste vorm worden gebracht. Na afloop van het afbinden wordt een gevormd lichaam'of een estriklaag verkregen, 30 die ten opzichte van het volume van het breivormige mengsel geen volume-verandering toont. Bij gebruik van de magnesiamortel-droge massa's volgens de uitvinding wordt geen verwering waargenomen. Bovendien bieden de magnesiamortel-droge massa’s volgens de uitvinding voor het eerst de mogelijkheid om een wat samenstelling betreft eenduidig gedefinieerde 35 magnesiamortel-droge massa te bereiden, die gemengd met water in vooraf bepaalde tijden tot een verweringsvrij produkt met constant volume en voortreffelijke vastheidswaarden afbindt.

Aan de hand van de volgende voorbeelden wordt de bereiding en toepassing van magnesiamortel-droge massa’s volgens de uitvinding 800 2 9 57 "'V' -5- in het bijzonder toegelicht en vergeleken met voorbeelden volgens de stand der techniek. Voor de magnesiamortel-droge massa's volgens de uitvinding worden de volgende uitgangsmaterialen toegepast: magnesiumhydroxydepoeder met 69 gev.% MgO 5 magnesiumchloride-hexahydraat met ge\r.% MgClg magnesiumchloride-dihydraat met 65 gew.% MgCl^ actief magnesiumoxyde met 90 gew.$ MgO,

Alle meetwaarden werden volgens de voorschriften van het ontwerp van februari 1977 voor DIK 273» deel 1, bepaald.

10 Voorbeeld I

In een menger werden 1^5 gew.dln magnesiumhydroxydepoeder, 525 gew.dln magnesiumchloride-hexahydraat, 30 gew.dln actief magnesiumoxyde met een joodgetal van 100, 15 gedurende 2 minuten innig gemengd. De gewichtsverhouding MgO : MgClg bedroeg in dit mengsel 1,35. Men roerde 1000 gew.dln van dit mengsel met 150 gew.dln water tot een brij, die in vormen werd’ gestreken.

Men verkreeg de volgende meetwaarden:

Begin van het hard worden: 190 minuten na het aanmaken 20 Einde van het hard worden: 270 minuten na het aanmaken

Aantal dagen na het einde van het hard worden buigtrekvastheid drukvastheid _N/mm2_Ν/τητη^_ 3 3,0 11,5 25 7 6,5 23,5 28 9,0 36,0

Deze meetwaarden liggen gemiddeld boven de minimum vereisten van het bovenstaand genoemde DIN-voorschrift.

Men sloeg 1000 gew.dln van de in dit voorbeeld genoemde •30 magnesiamortel-droge massa gedurende 3 maanden op in een open polyetheen-zak. Daarna was deze droge massa nog vrijvloeiend en leidde hij onder toepassing van de bovenstaand vermelde maatregelen tot produkten, waaraan de bovenstaand aangegeven waarden werden gemeten.

Voorbeeld II

35 Volgens de richtlijnen van voorbeeld I werden 900 2 9 57 -6- ^30 gew.dln magnesiumhydroxydepoeder 510 gew.dln magnesiumchloride-hexahydraat 60 gew.dln actief magnesiumoxyde met een joodgetal van 130 innig vermengd. De gewichtsverhouding MgO : MgCl2 bedroeg in dit 5 mengsel 1,5· Men roerde lOQOgew.dln van dit mengsel met 150 gew.dln water tot een brij, die in vormen werd gestreken.

Men verkreeg de volgende meetwaarden: begin van het hard worden : 120 min einde van het hard worden : 210 min 10 aantal dagen na het buigtrekvastheid drukvastheid 2 2 einde van het hardworden ' ' N/mm ___ N/mm_ 3 3,5 11,5 7 6,0 18,5 28 8,5 29,0 15 Een monster van de innig gemengde droge massa, welk monster overeenkom stig de richtlijnen van voorbeeld I gedurende 3 maanden was opgeslagen, was na deze opslagtijd vrijvloeiend en gaf aangemaakt dezelfde meetwaarden.

Voorbeeld III

20 Volgens de richtlijnen van voorbeeld I werden U85 gew.dln magnesiumhydroxydepoeder U85 gew.dln magnesiumchloride-hexahydraat 30 gew.dln actief magnesiumoxyde met een joodgetal van lU8 innig vermengd. t)e gewichtsverhouding MgO : MgClg bedroeg in dit 25 mengsel 1,6.

Men roerde 1000gew.dln van dit mengsel met 150 gew.dln water tot een brij, die in vormen werd gestreken.

Men verkreeg de volgende meetwaarden: begin van het hardworden: 90 min 30 einde van het hardworden : 210 min 800 2 9 57 aantal dagen na het buigtrekvastheid drukvastheid einde van het hardworden__H/imn2

V

-7- 3 3,3 10,2 7 5,5 15,3 5 28 8,0 20,1

Voorbeeld IV

De invloed van het actieve MgO op de hoeveelheid tijd van het aanmaken van het mengsel tot aan het begin van het hardworden voor een mengsel van 10 138 gew.dln magnesiumhydroxydepo eder 1Ö2 gew.dln magnesiumchloride-hexahydraat waaraan de in de volgende tabel aangegeven hoeveelheden aan actief magne s iumoxy de met een joodgetal van 1^-8 waren bij gemengd, kan worden afgeleid uit de in de tabel aangegéven meetwaarden.

15 Voor het onderzoek werden telkens 300 gew.dln van het mengsel met h-T gew.dln water aangemaakt en de resulterende brij in vormen gestreken.

Proef MgO Tijd van het aanmaken tot het

Hr._g_%_begin van het hardworden in minuten_ 20 1 18 6 120 293 210 3 62 270 k 3 1 510 5 1 0,3 720 25 6 0,3 0,1 1.320

Voorbeeld V

In een menger werden 507 gew.dln magnesiumhydroxydepoeder 387 gew.dln magnesiumchloride-hexahydraat 30 106 gew.dln magnesiumchloride-dihydraat, gedurende 2 minuten droog innig met elkaar gemengd. Men roerde 1000 gew.dln van het mengsel met 2^5 gew.dln water tot een brij, die in vormen werd gestreken. De gewichtsverhouding MgO : MgCl^ bedroeg in dit mengsel 1,35.

§00 2 9 57 / -8-

Men verkreeg de volgende meetwaarden:

Begin van het hardworden: 210 min

Einde van het hard worden: 300 min

Aantal dagen na het einde Buigtrekvastheid Drukvastheid 5 van het hard worden N/mrn^ N/nmi^ 3 5 8,0 7 8,2 28,3 28 10,6 38,3

Voorbeeld VI

10 De invloed van het magnesiumchloride-dihydraat op de hoe veelheid tijd van het aanmaken van het mengsel tot aan het begin van het hardworden voor de in de volgende tabel opgenomen mengsels kan uit de tabel worden afgeleid.

Proef Samenstelling van het mengsel in hardworden

Ur gew.dln (tijd in uren)

Mg (OH)2 MgClg.éHgO MgCl2.2H20 HgO begin einde 1 U80 500 20 173 5,5 7 2 507 387 106 22k 3,5 5 3 5½ 227 227 280 1,75 2,75 800 2 9 57

Claims (3)

1. Werkwijze voor het bereiden van inagnesiamortel-drcge massa op basis van magnesiumhydroxyde en -chloride, met het kenmerk, dat magnesiumhydroxyde en magnesiumchloride in poedervorm droog innig vermengd en tot aan de verwerking opgeslagen worckn, waarbij de verhouding van 5 de gewichtshoeveelheden van het in het magnesiumhydroxyde aanwezige magnesiumoxyde tot magnesiumchloride tussen 0,8 en 2,0 ligt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het magnesiumchloride in de vorm van zijn hexahydraat wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een 10 kleine hoeveelheid van het magnesiumhydroxyde door een wat MgO-gehalte betreft overeenkomstige hoeveelheid aan actief magnesiumoxyde met een joodgetal van meer dan 50 wordt vervangen. k. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het magnesiumchloride naast het magnesiumchloride-hexahydraat 15 tot een gehalte van 25 gew.% , betrokken op het totale mengsel, in de vorm van het dihydraat wordt toegepast. 800 2 9 57