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Verwendung eines Portland Zement, Methylzellulose und Zuschläge enthaltenden
Mörtels zum Verlegen von Fliesen Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Portland-Zement,
Methylzellulose und Zuschläge enthaltenden Mörtels zum Verlegen von Fliesen, Kacheln
u. dgl.; dabei wird die zu fliesende Fläche mit einer Mörtelschicht bedeckt und
die Fliesen trocken in die Mörtelschicht gedrückt.
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Die üblichen Mörtelmischungen zum Fliesenlegen und Mauern bestehen
aus einem hydraulischen Zement, Kalk und Sand. Diese Stoffe werden mit Wasser angerührt,
das mit dem Zement ein Gel bildet und zum Aushärten und Abbinden erforderlich ist.
Solche Mörtel härten von allein nicht vollständig aus, da ihnen durch Verdampfung
und Absorption im allgemeinen beträchtliche Wassermengen entzogen werden. Sie können
dadurch nicht mehr einwandfrei abbinden, und die Mörtelschicht wird weich und kreidig.
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Die bekannten hydraulischen Zementmörtel zum Verlegen keramischer
Fliesen weisen zwar bei fachmännischer Ausführung eine hohe Bindefähigkeit auf,
sie sind außerdem nichtentflammbar, dauerhaft und beständig gegen Wassereinwirkung,
Benagung, Insektenfraß und Pilzbefall. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie
schwere, dicke und im allgemeinen mehrfache Lagen erfordern, bevor die Fliesen verlegt
werden können. Hierdurch werden große Mörtelmengen erforderlich, was einen entsprechend
großen Arbeitsaufwand für das Zubereiten, Transportieren und Auftragen mit sich
bringt. Ein weiterer Nachteil der zum Verlegen von Fliesen bekannten Mörtelmischungen
besteht darin, daß diese sehr feucht gehalten werdyji müssen, so daß alle porösen,
nicht glasierten keramischen Fliesen vor dem Verlegen erst mit Wasser getränkt werden
müssen, und daß umständliche Maßnahmen erforderlich sind, auch die Unterlage, auf
die die Mörtelschicht aufgebracht wird, feucht zu halten. Schließlich muß auch die
die geflieste Fläche umgebende Atmosphäre einen hohen Feuchtigkeitsgehalt haben.
Aus diesen Gründen war es bisher sehr schwierig, Fliesen direkt auf Gipswände oder
Verputz zu verlegen. Die bekannnten Mörtel besitzen außerdem unter nicht optimalen
Bedingungen häufig eine schlechte Bindefähigkeit, so daß sich die verlegten Fliesen
häufig bei Erschütterungen oder schon durch den Schwund während des Abbindens lösen.
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Durch die Erfindung sollen die oben geschilderten Nachteile beim Verlegen
von Fliesen, Kacheln u. dgl. vermieden werden.
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Gemäß der Erfindung wird ein Mörtel, der trocken 24,8 bis 89,8 Gewichtsprozent
Protland-Zement, 0,2 bis 6,5 Gewichtsprozent Methylzellulose einer Viskosität zwischen
10 und 7000 cP, gemessen in einer 2%igen wäßrigen Lösung, und etwa 10 bis 75% Zu-Schläge,
wie Sand oder gemahlenen Kalkstein, enthält und dem zum Gebrauch etwa 10 bis 40%
Wasser beigemischt werden, so daß die Viskosität der Wasserphase der Mischunng mindestens
500 cP beträgt, zum Verlegen von Fliesen und Kacheln verwendet, wobei die zu fliesende
Fläche mit einer Mörtelschicht bedeckt und die Fliesen trocken in diese gedrückt
werden.
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Es ist nun zwar bereits eine pumpfähige Mörtelmischung hoher Fließfestigkeit
zur Ausfüllung feiner Hohlräume in Baumassen bekannt, die unter Wasser in Hohlräume
zwischen Steinen, Felsgestein, Mauerwerk u. dgl. eingepumpt werden kann. Diese bekannte
Mörtelmischung enthält eine geringe Menge eines wasserlöslichen Zelluloseäthers,
beispielsweise Methylzellulose in Mengen von vorzugsweise 0,03 bis 0,1, höchstens
jedoch bis 0,25%, bezogen auf den Mörtel. Durch diesen Zusatz soll die Tendenz des
Mörtels, sich mit zusätzlichem Wasser zu vermischen, herabgesetzt werden. Es liegt
also gerade die umgekehrte Aufgabenstellung als im vorliegenden Falle vor, so daß
das oben angegebene Verfahren hierdurch nicht nahegelegt werden kann.
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Außerdem ist auch noch eine Putzmörtel- und Spachtelmasse für Bauzwecke
bekannt, die aus einem wasserlöslichen Zellulosederivat und anorganischen Füllstoffen
verschiedener Korngröße besteht und so viel Wasser enthält, daß die Masse pastige
oder plastische Konsistenz hat. Diese Masse kann außerdem noch ein hydraulisches
Bindemittel, z. B. Zement und/ oder Gips, enthalten. Auch hierdurch werden weder
die Verwendung von Methylzellulose in Mörtelmischungen
zur Verlegung
von Fliesen noch die oben beanspruchten speziellen Mengenangaben nahegelegt.
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Es ist schließlich noch bekannt, unbeständige Erdalkali-, Erd- und
Eisenmetallsalze, die als Frostschutzmittel, Abbindebeschleuniger u. dgl. im Bauwesen
verwendet werden, durch Harnstoff und dessen Derivate, wie Thioharnstoff u. dgl.,
zu stabilisieren.
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Auch als Anstriche hat man bereits Portland-Zement-Methylzellulose-Mischungen
verwendet, die jedoch wesentlich mehr Wasser und geringere Viskositätsgrade hatten
als die Mörtelmischungen gemäß der Erfindung. Auch Sand, Kalkstein und andere Zuschläge
sind bei Anstrichmassen in wesentlich geringeren Anteilen vorhanden als bei den
hier interessierenden Mörtelmischungen.
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Die Verfahren gemäß der Erfindung zeichnen sich durch folgende Vorteile
aus: 1. Man kann mit Mörtelschichten arbeiten, die im Vergleich zu den bisher üblichen
Mörtelschichten sehr dünn sind. In vielen Fällen genügt beispielsweise eine einzige
Schicht, deren Dicke unter 3 mm liegt.
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2. Ein Befeuchten der Fliesen vor dem Verlegen oder ein Benetzen der
Unterlage vor dem Aufbringen der Mörtelschicht ist nicht erforderlich.
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3. Die Zusammensetzungen und die Verarbeitungsverfahren erlauben eine
Verwendung auf derartig wasserempfindlichen oder wenig festen Unterlagen, wie z.
B. Gipswänden oder Verputz, wo bisher hydraulische Mörtel nicht verwendet werden
konnten.
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4. Es ergibt sich eine beträchtliche Ersparnis an Material und Arbeit.
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5. Die Nichtentflammbarkeit, Festigkeit und Widerstandfähigkeit der
üblichen Zementmörtel bleibt erhalten.
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6. Der Mörtel läuft an senkrechten Flächen nicht herunter.
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7. Die Verwendung bei höheren Raumtemperaturen als gewöhnlich ist
möglich.
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Bei der Entwicklung derartiger Mörtelmischungen und Verarbeitungsverfahren,
die diese außergewöhnlichen und bemerkenswerten Eigenschaften besitzen, mußte eine
Reihe von Problemen gelöst werden. Es mußten Vorkehrungen getroffen werden, um den
Verlust von Wasser aus der Mörtelmischung einerseits an den trockenen Untergrund
oder die poröse Rückseite einer auf den Mörtelgrund gedrückten trockenen Kachel
zu verhindern. Die Eigenschaft des Wasserhaltens wird dadurch erreicht, daß die
Viskosität der flüssigen Phase, die nach dem Zusatz von Wasser zu der Mischung erhalten
wird, genügend hoch ist, so daß ein Abwandern von Wasser an die Fliese oder die
Unterlage nicht stattfindet, oder daß die Abwanderungsgeschwindigkeit wesentlich
vermindert wird. Die Viskositätserhöhung kann erreicht werden, indem man dem Wasser
irgendeine genügend wasserlösliche polymere Substanz zusetzt. Um der Wasserphase
eine erhöhte Viskosität zu verleihen und zur selben Zeit eine Verwendung zusammen
mit Portland-Zement zu ermöglichen, können nicht alle wasserlöslichen polymeren
Substanzen verwendet werden. Gewisse polymere Additive, z. B. Elektrolyte, ergeben
zwar eine Viskositätserhöhung mit reinem Wasser, bewirken jedoch ein Ausflocken
von hydraulischen Zementen und fallen selber aus. Andere Zusätze verhindern ein
Aushärten von Portland-Zement und sind daher ebenfalls ungeeignet.
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Es wurde gefunden, daß gewisse Viskositätstypen von Methylzellulose,
verwendet im geeigneten Verhältnis zu Portland-Zement und Wasser, Mischungen ergeben,
die die erwünschte Viskositätscharakteristik der Wasserphase ergeben, den hydraulischen
Zement nicht ausflocken, selbst durch die Bestandteile von Zement nicht ausgefällt
werden und ein Hartwerden des hydraulischen Zementes nicht verhindern. Es wurde
ferner festgestellt, daß zum Erreichen des gewünschten Grades der Wasserhaltefähigkeit
die Viskosität der Wasserphase der Mörtelmischung mindestens etwa 500 cP betragen
soll, im folgenden werden noch Beispiele von Mischungen, die Methylzellulose, hydraulische
Zemente, Wasser und andere Zusätze enthalten, angegeben, die den gestellten Anforderungen
genügen. Unter den für die Verfahren gemäß der Erfindung geeigneten Mörtelmischungen
befinden sich auch solche, die eine verhältnismäßig kurze Abbindezeit haben, da
dies manchmal zweckmäßig sein kann, andere Mörtelmischungen weisen wiederum eine
verhältnismäßig lange Abbindezeit auf.
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Die Verfahren gemäß der Erfindung ermöglichen eine neuartige und vorteilhafe
Arbeitsweise, nämlich: 1. Verwendung von Mörtelschichten einer Dicke unter etwa
3 mm.
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2. Verwendung auf einer trockenen Unterlage ohne vorheriges Anfeuchten.
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3. Legen von trockenen, nichtglasierten Fliesen auf einen derartigen
Mörtel ohne vorheriges Tränken mit Wasser.
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4. Die Verwendung einer dünnen, auf der Rückseite einer trockenen
Fliese verteilten Schicht einer derartigen Zusammensetzung als Blindschicht (»Dope
Coat«).
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5. Die Verwendung einer dünnen Schicht eines derartigen Mörtels als
überzugsschicht über gewöhnlichen Mörtel, an der eine nichtglasierte Fliese haftet.
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6. Die Verwendung von derartiger Mischung zum Legen von auf Papier
befestigten, glasierten oder nichtglasierten Kacheln oder Fliesen, wobei die Mörtelmischung
über die Rückseite der Anordnung verteilt wird, die dann an Ort und Stelle gebracht
werden kann, ohne daß das Papier reißt.
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Anschließend sollen Beispiele der verbesserten Mischung gemäß der
Erfindung und der Verfahren zu deren Verwendung gegeben werden. Die Viskosität der
Methylzellulose ist im Verhältnis einer 2% wässerigen Lösung angegeben.
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Beispiel 1 Eine Mischung von 99,3% Portland-Zement, 0,70/ä Methylzellulose
mit 400 cP Viskosität (gemessen in 2%iger wässeriger Lösung) wird in 33 Gewichtsprozent
Wasser eingemischt. Der so hergestellte Mörtel wurde auf eine trockene Gipswand
in einer Schicht einer durchschnittlichen Dicke von ungefähr 1,6 mm aufgetragen.
Nachdem ein Teil der Wandfläche mit diesem Mörtel bedeckt worden
war,
wurden trockene, nichtglasierte 11,4-cm-Kacheln auf die Schicht verlegt. Im Gegensatz
zu einem Mörtel, der keine Methylzellulose enthält, bleiben die Fliesen an Ort und
Stelle, und es ergibt sich, nachdem einige Tage zum Aushärten verstrichen sind,
eine feste Verbindung von Mörtel und Wand einerseits und Kachel und Mörtel andererseits.
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Beispiel 2 Eine Mischung von 99,01% Portland-Zement und 0,089/o Methylzellulose
(400 cP, gemessen in 2%iger wässeriger Lösung) wurde mit 34 Gewichtsprozent Wasser
gemischt. Dieser Mörtel wurde auf die freie Seite eines auf Papier befestigten keramischen
Mosaiks, wie es im Handel erhältlich ist, aufgebracht. Die Zwischenräume zwischen
den einzelnen Rändern der Steinchen wurden mit dem Mörtel gefüllt, und eine dünne
Mörtelschicht, ungefähr 1,6 bis 3,2 mm dick, wurde auf die Oberfläche des Mosaiks
aufgebracht. Der Mörtel hielt dabei das Wasser derart fest, daß keine vorzeitige
Durchfeuchtung und Erweichung des Papiers eintrat. Das Blatt blieb daher intakt
und konnte auf eine Gipswand aufgebracht und an ihr befestigt werden. Nachdem man
den Mörtel etwa 1/z Stunde hatte fest werden lassen, wurde das Papier mit Wasser
befeuchtet und von dem Mosaik abgezogen, wobei die einzelnen Steinehen an der Wand
haftenblieben; die Fugen waren dabei bereits gefüllt und erforderten nur noch ein
Minimum von nachträglichem Verstreichen.
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Im folgenden sollen typische Beispiele von Zusammensetzungen, die
Sand oder Kalkstein enthalten und in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen,
sowie typische Anwendungsbeispiele gegeben werden: Beispiel 3 Eine Mischung aus
81,12"/a Portland-Zement, 18,10% pulverisiertem Kalkstein, 0,789/o Methylzellulose
(400 eP Viskosität in in 29/o Lösung) wurden in 33 Gewichtsprozent Wasser eingerührt
und ergaben einen Mörtel, der auf eine trockene Gipswand, auf Zement oder Aschensteine,
Zement-Asbest-Wände oder auf Verputz aufgetragen werden konnte und eine 1,5 bis
3,5 mm dicke, glatte, fest haftende Mörtelschicht bildete, die praktisch kein Wasser
an die Unterlage abgab. Auf diese Mörtelschicht konnten trockene, poröse, nichtglasierte
Fliesen verlegt werden, ohne sie vorher mit Wasser zu tränken. Nach einigen Tagen
Aushärten ergab sich eine harte Mörtelschicht, die sowohl an der Unterlage als auch
an den Kacheln fest haftete. Da die erforderliche Mörtelschicht im Vergleich zu
einer Schicht aus üblichem Mörtel nur etwa ein Viertel so dick und so schwer ist,
wird das tote Gewicht der Installation erheblich verringert, und es ergeben sich
erhebliche Einsparungen an Kosten und an Arbeit für die Installation. Die Trockenverlegbarkeit
des Mörtels bringt noch viele andere Vorzüge mit sich, da die Kachel und die Unterlage
vor der Verlegung nicht mit Wasser getränkt zu werden brauchen und die Umgebung
während des Aushärtens nicht feucht gehalten werden muß.
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Beispiel 4 Eine Mischung aus 81,12% Portland-Zement, 18,459/o pulverisiertem
Kalkstein, 0,4311/o Methylzellulose (4000 cP in 29/oiger wässeriger Lösung) wurde
in 33 Gewichtsprozent Wasser gemischt und ergab einen Mörtel, dessen Eigenschaften
dem im Beispiel 1 beschriebenen gleichen.
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Beispiel 5 Eine Mischung von 41,00% Portland-Zement, 49,609/o feinem,
trockenem Sand, 9,009/a pulverisiertem Kalkstein, 0,399/o Methylzellulose (400 cP
in 210%iger wässeriger Lösung) wird in 22 Gewichtsprozent Wasser eingerührt. Es
ergibt sich damit eine wirtschaftlichere Mischung, die Eigenschaften besitzt, die
denen der Beispiele 1 und 2 vergleichbar sind.
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Ein. weiteres verbessertes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die Methylzellulose enthaltenden Mörtel gemäß den obenstehenden Beispielen
zum Verlegen von Kacheln zu verwenden, indem man eine dünne Blindschicht oder Rückschicht
auf die Hinterseite der Kacheln aufbringt und die so behandelte Kachel dann auf
einer normalen Grundschicht verlegt. Ein derartiges Verfahren soll in dem folgenden
Beispiel erläutert werden.
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Beispiel 6 Eine Mischung aus 98,89/o Portland-Zement und 1,2'% Methylzellulose
(4000 cP in 2%iger wässeriger Lösung) wurde in 35 Gewichtsprozent Wasser eingemischt.
Dieser Mörtel wurde in einer dünnen Schicht, 0,8 bis 1,6 mm dick, auf die Rückseite
von nichtglasierten Kacheln aufgetragen. Die Kacheln wurden dann auf eine übliche
Grundschicht verlegt.
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Die oben gegebenen Beispiele sollen nur den Bereich der Hauptbestandteile
veranschaulichen, der Verwendung finden kann, um geeignete Mörtel im Rahmen der
vorliegenden Erfindung herzustellen. Pulverisierter Kalkstein kann in Mengen bis
zu 45"/o Verwendung finden, wobei sich Zusätze von 10 bis 459/o als besonders vorteilhaft
erwiesen haben. Sand kann in Mengen bis zu 75 "/o Verwendung finden. Die benötigte
Wassermenge hängt etwas von den Verhältnissen der festen Bestandteile ab, ferner
vom Verwendungszweck des Mörtels und ob in der Mischung Kalkstein oder Sand enthalten
ist. Bei Verwendung von Kalkstein beträgt die Wassermenge etwa 27 bis 409/o, das
Optimum liegt in den meisten Fällen bei etwa 330/e. Bei Verwendung von Sand kann
der Wassergehalt von etwa 20 bis 40% schwanken, das Optimum liegt etwa bei 24()/o,
wenn größere Sandmengen
verwendet werden. Für manche Verwendungszwecke
kann sogar ein Wasserzusatz von nur 11% zweckmäßig sein.
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Die Methylzellulose, die in den Mörtelzusammensetzungen gemäß der
Erfindung Verwendung finden kann, kann in ihrer Viskosität von etwa 10 bis etwa
7000c1? schwanken, gemessen in einer 2%igen wässerigen Lösung, die Menge kann etwa
von 0,2 bis etwa 6,5% schwanken. Im allgemeinen wird bei hoher Viskosität die kleinste
prozentuale Menge und bei der niedersten Viskosität die größte prozentuale Menge
des obengenannten Bereiches Verwendung finden.
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Für spezielle Zwecke können auch andere Zusätze für den Mörtel Verwendung
finden, meistens jedoch in kleineren Beträgen. So können z. B. bis zu einigen Prozent
Glyzerin zum Plastifizieren der Methylzellulose und zur Verlangsamung der Verfestigung
enthalten sein, so daß Mörtel entstehn, die eine etwas längere und bessere Verarbeitbarkeit
besitzen. Im folgenden sollen einige Beispiele von Mörtelmischungen gegeben werden,
die Glyzerin enthalten.
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Beispiel 7 79,7211/o Portland-Zement, 18,00% pulverisierter Kalkstein,
0,78% Methylzellulose (400 cP, in 2Q/oiger wässeriger Lösung), 1,5011!o Glyzerin
auf gepulvertem Perlstein (Gewichtsverhältnis von Glyzerin zu Perlstein etwa 0,5).
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Die obenstehende Mischung ergibt bei Mischung mit 33 Gewichtsprozent
Wasser gleichartige Eigenschaften wie die Zusammensetzung der vorstehenden -Beispiele.
Der Perlsteinträger wird verwendet, damit das Glyzerin in gepulverter Form zugesetzt
werden kann, wodurch eine bessere und bequemere Mischung mit den anderen Bestandteilen
möglich ist.
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Bei Verwendung der verbesserten Mörtelmischungen gemäß der Erfindung
ist es wünschenswert, die Möglichkeit zu haben, die richtigen Mischungen bei der
Arbeit selbst herzustellen, insbesondere, wenn der Mörtel für größere Bauvorhaben
Verwendung finden soll. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es nicht zweckmäßig
ist, die üblicherweise von Maurern oder Bauunternehmern verwendeten Mischgeräte
zu verwenden, wenn man eine zufriedenstellende Mischung von Portland-Zement, Sand
oder pulverisiertem Kalkstein und Methylzellulose herstellen will, da sich die Methylzellulose
nicht genügend gleichmäßig über die ganze Mischung verteilen läßt, um gute Ergebnisse
zu bekommen. Mit den gewöhnlichen Mischeinrichtungen ist es tatsächlich nicht einmal
möglich, eine zufriedenstellende Mischung von Zement und Methylzellulose allein
in kurzer Zeit herzustellen.
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Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren
anzugeben, durch die das obengenannte Problem gelöst werden kann. Ein Methylzellulose-Kalkstein-
oder ein Methylzellulose-Portland-Zement-Konzentrat kann in einer fabrikmäßigen
Mischeinrichtung vorgemischt werden, und ein Teil dieses Konzentrats kann leicht
zufriedenstellend mit der richtigen Menge Portland-Zement gemischt werden, die zur
Herstellung eines für den speziellen Verwendungszweck geeigneten Mörtels nötig ist.
Für dieses weitere Mischen können die üblichen Mischgeräte Verwendung finden. Zur
Erläuterung dieser Verfahren sollen die folgenden Beispiele dienen: Beispiel 8 Die
folgende Konzentratmischung: 96,3% pulverisierter Kalkstein, 3,711/o Methylzellulose
(400 cP in 2'%iger wässeriger Lösung), wurde gründlich gemischt, so daß das Methylzellulosepulver
gleichmäßig verteilt ist. Dieses Konzentrat wurde später an der .Arbeitsstelle mit
Portland-Zement in, einer gewöhnlichen Mischmaschine im Verhältnis von 2,5 Gewichtsteilen
Konzentrat zu 9,4 Gewichtsteilen Portland-Zement gemischt. Diese fertige Mischung
wurde mit 30 Gewichtsprozent Wasser versetzt und ergab einen Mörtel zum dünnen Verlegen
von keramischen Fliesen.
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Beispiel 9 Eine Mischung von 98,3011/o Portland-Zement, ' 1,3511/o
Methylzellulose (4000 cP in 2Q/oiger wässeriger Lösung); 0,35 % Harnstoff wurde
mit 35 Gewichtsprozent Wasser gemischt und 15 Minuten ruhen gelassen. Das Material
wurde daraufhin noch einmal durchgemischt und auf einen Gipswandbelag aufgebracht,
derart, daß sich eine Schicht mit einer mittleren Dicke von etwa 1,6 mm ergab. Alle
Stoffe einschließlich der Wand befanden sich auf einer Temperatur von ungefähr 43°
C. Trockene, nichtglasierte keramische Fliesen wurden auf diesen trockenen, »dünnverlegbarenK
Untergrund gelegt. Die Kacheln konnten auf diesem Mörtel während eines Zeitraumes
von bis zu 30 Minuten nach der Herstellung der Unterlage verlegt werden. Kacheln,
die während dieser Zeitdauer verlegt worden waren, konnten während eines Zeitraumes
von etwa 15 bis 20 Minuten nach der Verlegung zurechtgerückt oder einjustiert werden.
Die beiden obengenannten Zeiträume konnten erheblich verlängert werden, wenn eine
etwas dickere Mörtelschicht (etwa 2,4 bis 3,2 mm durchschnittliche Dicke) dieser
Zusammensetzung verwendet wurde. Zu Vergleichszwecken wurde eine Vergleichsmischung
aus 99,5% Portland-Zement und 0,45% Methylzellulose derselben Viskosität hergestellt,
die bei Temperaturen von 21- bis 24° C zufriedenstellende Ergebnisse liefert, bei
Temperaturen oberhalb von 27° C jedoch nicht mehr zufriedenstellend arbeitete.
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In den Mörtelmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann sich
die Viskosität der Methylzellulose in einem Bereich von etwa 400 bis etwa 4000c)?
(gemessen in 2Q/oiger wässeriger Lösung) und die Menge in einem Bereich von etwa
1,1 bis etwa 3,81/o bewegen. Wenn die höchste Viskosität innerhalb des genannten
Bereiches verwendet wird, sollte die maximale Menge etwa 2,511/o betragen. Bei der
kleinsten Viskosität des genannten Bereiches sollte die minimale Menge etwa 1,3%
betragen.
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Der Harnstoff kann in Mengen von 0,2 Gewichtsprozent bis etwa 1,511/o
zugesetzt werden, der Bereich beträgt vorzugsweise 0,35 bis 1,0%. Beträge etwas
über 1,5% schaden nicht, doch wird oberhalb von
1,5111o anscheinend
keine weitere Verbesserung erreicht. Wenn der Prozentsatz an Haftstoff zu dem erwähnten
Maximum gesteigert wird, wird die Temperatur, bei welcher die Methylzellulme noch
richtig ein Gel bildet, gesteigert, die obere Temperaturgrenze für die Verwendurng
liegt bei etwa 52° C.
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Andere Zusätze, die bei den Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden
Erfindung dieselbe Wirkung haben wie Harnstoff, sind anorganische Thiozyanate. Geeignete
anorganische Thiozyanate sind die der Alkalimetalle, beispielsweise des Natriums,
Kaliums, Lithiums oder Cäsiums, und der Erdalkalimetalle, beispielsweise Barium,
Kalzium, Strontium oder Magnesium. Beispiele von Mörtelmischungen, die derartige
Zusätze enthalten, sind folgende: Beispiel 10 Eine Mischung von 98,3511/o Portland-Zement,
1,350/a Methylzellulose (4000 cP in 211/oiger wässeriger Lösung), 0,3001o Natriumthiozyanat
mit 35 Gewichtsprozent Wasser ergibt einen Mörtel mit ungefähr den gleichen Eigenschaften
wie der nach Beispiel 9. Er kann noch bei Temperaturen von etwa 43 bis 46° C verwendet
werden.
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Die Konzentrationen des Thiozyanates in diesen Mörtelmischungen können
sich in einem Bereich von etwa 0,2 bis 1,211/o (Gewicht) bewegen.
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Obwohl die meisten gelösten Stoffe, wie z. B. Kalziumchlorid, Natriumsulfat,
Natriumchlorid usw., die Temperatur weiter senken, bei welcher Methylzellulose richtig
geliert, erhöhen Harnstoff' und die anorganischen Thiozyanate die Gelierungstemperatur.
Im Gegensatz zu stark hydratisierten Stoffen oder Ionen, wie z. B. Kalzium- oder
Zinkionen, die Wasser sehr stark an sich binden, hat sich herausgestellt, daß das
Thiozyanation und Harnstoff die Verfügbarkeit von Wasser für die Methylzellulose
erhöhen. Dies kann seine Ursache in einer Schwächung der Wasserstruktur selbst haben,
wenn solche Materalien in der Lösung enthalten sind.
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Den Mörtelmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung können auch
noch andere Zusätze beigegeben werden, um ihnen gewisse Eigenschaften zu verleihen,
die bei Portland-Zement-Mörteln wünschenswert sein können.
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So können z. B. zur Herstellung eines Mörtels mit einer verlängerten
Abbindedauer geringe Mengen von Glyzerin der Mischung beigegeben werden. Im folgenden
wird ein Beispiel von Mischungen, die Glyzerin enthalten, angegeben: Beispiel 11
Eine Mischung von 98,15-% Portland-Zement, 1,35'% Methylzellulose (4000 cP in 211/oiger
wässeriger Lösung), 0,35% Harnstoff, 0,0511/o Glyzerin, absorbiert in O,lo/oigem
feinem Perlsteinträger, gemischt mit etwa 33 Gewichtsprozent Wasser, ergibt ein
Material, das als dünn verlegbare Unterlage für keramische Fliesen dienen kann und
eine verlängerte Arbeitszeit bei Temperaturen der Größenordnung von 40 bis 43° C
besitzt. Glyzerin verzögert die Hy-:Irationsgeschwindigkeit des Portland-Zements
und vcr'._ängert dadurch die Zeit, während der die Flüssigkeit und die Bearbeitbarkeit
der Mischung erhalten bleibt.
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Glyzerin kann in gleicher Weise den verbesserten Mörteln zugesetzt
werden, die ein anorganisches Thiozyanat enthalten.
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Bei den Mörtelmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann der
Glyzeringehalt bis zu etwa 0,2'% betragen.
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Ein weiterer Zusatz, der dem Mörtel zugegeben werden kann, ist ein
Pigment oder Farbstoff. Diese Art der Mischung ist besonders geeignet zum Verstreichen
der Fugen von keramischen Fliesen.
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Beispiel 12 Eine Mischung von 93,80% Portland-Zement, 1,85% Methylzellulose
(400 cP in 2%iger wässeriger Lösung), 4,0011/o Titandioxyd, 0,35% Harnstoff, gemischt
mit 35 Gewichtsprozent Wasser, ergibt einen Verstreichmörtel, der zum Ausfüllen
der Ränder von keramischen Kacheln bei Temperaturen oberhalb von 38° C Verwendung
finden kann. An Stelle des Harnstoffes im oben angeführten Beispiel kann auch ein
anorganisches Thiozyanat in einer Menge von etwa 0,3011/o Verwendung finden.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt dieser Erfindung kann ein Erdalkalipolysulfid
oder ein solches Sulfid in Verbindung mit einem Bunte-Salz zugesetzt werden. Mit
dem Ausdruck »Bunte-Salz« ist dabei ein Alkyl- oder Arylester einer Alkalithioschwefelsäure
gemeint. Vorzuziehen sind die niedrigeren aliphatischen Kohlenwasserstoffester,
wie z. B. Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Äthylen-, Butylen-, Propylenester. Bei Verwendung
von Arylestern sind die einfacheren Vertreter der Serien, wie z. B. der Phenylester,
vorzuziehen. Ein Beliebiges der Alkalimetalle, Natrium, Kalium, Lithium, Rubidium
oder Cäsium kann in diesen Salzen enthalten sein. Wenn das Polysulfid allein verwendet
wird, beträgt die Menge etwa 0,4 bis 4,511/o, bezogen auf das Gewicht des Portland-Zements.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Gegenwart von Polysulfid die Geschwindigkeit
verzögert, mit welcher das Wasser aus dem Mörtel in die Poren des Mauerwerks absorbiert
wird, auf das der Mörtel aufgebracht oder das mit dem Mörtel verstrichen ist, und
daß durch die Reaktion mit dem Bunte-Salz ein Film an der Grenzfläche zur Luft gebildet
wird.
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Beispiel 13 . 97,2011/o Portland Zement, 1,3511/o Methylzellulose
(4000 cP in 2%iger wässeriger Lösung), 0,5511/o Bunte-Salz, 0,5511/o Kalziumpolysulfid,
0,2011/o. Harnstoff, 0,15119 Glyzerin auf Perlstein (1:2).
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Bei der Anwendung der verbesserten Mörtelzusammensetzungen gemäß der
Erfindung ist es wünschenswert, die richtigen Mischungen an der Arbeitsstelle herstellen
zu können, insbesondere, wenn der Mörtel für größere Bauvorhaben Verwendung finden
soll.
Es hat sich herausgestellt, daß eine verbesserte Mischung
von Portland-Zement, Sand oder gemahlenem Kalkstein und den speziellen Zusätzen
gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt werden kann, daß ein vorgemischtes
Konzentrat verwendet wird, das an der Arbeitsstelle mit zusätzlichem Portland-Zement
oder Zuschlägen gemischt wird. Dieses Konzentrat kann unter Verwendung von Portland-Zement
und/oder Sand und/oder pulverisiertem Kalkstein mit fabrikmäßigen Mischmaschinen
vorgemischt werden.
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Beispiel 14 86,84% Portland-Zement, 6,24% Methylzellulose, 2,62°/o
Bunte-Salz, 2,62% KaWumpolysulfid, 0,96% Harnstoff, 0,721% Glyzerin auf Perlstein
(1:2).
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Andere übliche Zuschläge als Sand und pulverisierter Kalkstein können
bei den Mörtelmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Pulverisierter
Kalkstein wird vorzugsweise in Mengen bis zu etwa 45% und Sand in einer beliebigen
Menge bis zu etwa 75,% verwendet.
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Die Wassermenge, die bei der Zubereitung des Mörtels aus den Mischungen
gemäß der Erfindung Verwendung finden kann, variiert etwas mit dem jeweiligen Verhältnis
der verwendeten festen Bestandteile und dem Verwendungszweck des Mörtels und der
Tatsache, ob Sand oder pulverisierter Kalkstein in der Mischung enthalten ist. Im
allgemeinen kann der Wassergehalt von etwa 20 bis etwa 40'°/o schwanken, die günstigste
Menge beträgt in den meisten Fällen etwa. 33 bis 35%.
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Beispiel 15 91,20% Portiand-Zement, 6,19 Q/o Asbestfasern, 1,264 Methylzellulose
(4000 cP in 2%iger wässeriger Lösung), 0,51 Q/o Bunte-Salz, 0,51% Kalziumpolysulfid,
0,190% Harnstoff, 0,14Q/(> Glyzerin auf Perlstein (1:2).
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Diese Mischung zusammen mit 46 Gewichtsprozent Wasser ergab einen
Mörtel, der zum Einebnen und Einrichten von senkrechten Flächen Verwendung finden
kann, die Schichtdicke betrug dabei von 12 bis 25 mm, ohne daß eine Neigung zum(>
Ablaufen auftrat.
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Hydraulische Zemente, wie sie in der Beschreibung der Erfindung, erwähnt
wurden, können als Zemente definiert werden, die unter Wasser oder durch Reaktion
mit Wasser aushärten. Typische Beispiele sind: Portland-Zement, Tonerde-Zement,
Puzzolan-Zement und Schlacken-Zement.
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Als Zuschläge werden Materialien, wie Sand, Kies, Muscheln, Schlacke
oder Bruchsteine oder Kombinationen davon, bezeichnet, mit denen das Bindematerial
gemischt wird, um einen Mörtel oder Beton zu ergeben.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird Portland-Schlacken-Zement,
Kalk-Schlacken-Zement. Eisenerz-Zement, Puzzolan-Zement u. ä. verwendet.