DE2019781A1

DE2019781A1 - Baustoffmischung

Info

Publication number: DE2019781A1
Application number: DE19702019781
Authority: DE
Inventors: Alois Dr Aignesberger; Hans-Guenter Dr Rosenbauer
Original assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; SKW Trostberg AG
Current assignee: SUEDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFF-WERKE AG; Evonik Operations GmbH
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1971-10-28

Description

Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG., frostberg / Obb.
Baustoffmischung Die Erfindung betrifft eine Baustoffmisehvng auf Grundlage von Sulfonsäuregruppen enthaltendem Amino-1,3,5-triazinharz, anorganischen Bindemitteln sowie ggf. J?üllstoffen.
Aus der österreichischen Patentschrift 263 607 sind Baustoflmischungen bekannt, welche neben anorganischen Bindemitteln und ggf. Füllstoffen mit Sulfit modifizierte Harze auf Basis eines Amino-1,3,5-triazin mit mindestens zwei NH2-Gruppen enthalten. Diese Baustoffmischungen sind vielseitig anwendbar.
Der Zusatz der genannten Harze steigert insbesondere die Haft-, Zug- und Druckfestigkeit Oberflächengüte, Verschleißfestigkeit und die Beständigkeit gegen Chemikalien der aus den bekannten Baustoffmischungen hergestellten Produkte.
Die guten Festigkeitswerte werden bei der Verwendung der bekannten Baustoffmischungen Jedoch erst nach mehr als 12 bis 16 Stunden erreicht, was für spezielle Anwendungen nicht immer ausreicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baustoffmischung zu schaffen, welche eine gute Festigkeitssteigerung bei daraus hergestellten Fertigprodukten bereits innerhalb der ersten 12 Stunden gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Baustoffmischung, die neben Sulfonsäuregruppen enthaltenden Amino-1,3,5-triazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, anorganischen Bindemitteln und ggf.
Füllstoffen noch einen Gehalt an hydratisierten anorganischen Bindemitteln einer Korngröße unter 40 , vorzugsweise unter 5 , autweists Unter Korngröße wird die mittlere Korngröße verstanden. Bei Verwendung von hydratisierten Bindemitteln mit einer Korngröße von mehr als 40 ii ist nur noch eine sehr geringe Steigerung der Frühfestigkeit zu verzeichnen. Eine untere Grenze für die Korngröße existiert praktisch nicht. Sie wird durch wirtschaftliche Erwägungen bestimmt. Ein Gehalt von 0,1 bis 10 Gew.- an hydratisierten anorganischen Bindemitteln, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Bindemittel, reicht im allgemeinen für die gewunschte Steigerung der Frühfestigkeit aus.
Es können jedoch auch größere oder kleinere Mengen eingesetzt werden, je nach der gewUnsehten Wirkung.
Als hydratisierte anorganische Bindemittel kommen die üblichen anorganischel Bindemittel in hydratisierter Form in Frage. Bevorzugt werden hydrati3ierter Portlandzement, Tonerdesenmelzzement Eisenportlandzement, Hochofenschmelzzement, Gips oder Anhydrit. In besonderen Fällen ist auch hydratisiertes Calciumzinkat geeignet. Das hydratisierte Bindemittel kann von dem verwendeten anorganischen Bindemittel selbst durch Hydratisie rung abgeleitet sein.
Die erforderliche Korngröße des hydratisierten Bindemittels kann auf beliebige Weise erhalten erden, beispielsweise durch entsprechende Dauer des Mahlvorgangs.
Das eigentliche anorganisehe Bindemittel, welches in der erfindungsgemäßen Baustoffmischung in nicht hydratisierter Form vorliegt, kann eines der üblichen anorganischen Bindemittel, wie z.B. eine Zementsorte oder ein Calciumsulfat mit Bindemitteleigenschaften sein. Die Auswahl erfolgt ebenso wie die Aus wahl geeigneter Füllstoffe je nach Art der gewünschten Fertigprodukte. So werden für-die Herstellung von Betonfertigteilen z.B. Zement als anorganisches Bindemittel, beispielsweise Portlandzement 275, und Sand oder Flugasche als Zuschlagstoff verwendet. Für Leichtbeton werden als Zuschlagstoffe z.B. geschäumte Kunststoffe, Blähton und andere geschäumte anorgamische Materialien, wie z.B. Schaumglas, für zementgebundene Leichtbauplatten z.B. Holtwolle, Holzspäne, Korkspäne und dgl.
verwendet. Auch anorganisches und organisches Fasermaterial wird verwendet, insbesondere bei der Plattenherstellung. Für die Herstellung von Estrichen werden s.B. Anhydrit als anorga nisches Bindemittel und Sand als Füllstoff kombiniert. Die Füllstoffe können in den bei Baustoffmischungen üblichen Mengen verwendet werden, wie sie sich beispielsweise aus den DIN-Vorschriften 1164 und 4208 ergeben.
Geeignete Sulfosäuregruppen enthaltende Amino-1,3,5-triszin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte sind im Handel erhältlich und werden beispielsweise in der österreichischen Patentschrift 263 607 beschrieben. Die Harze können in Form ihrer wässrigen Lösungen oder als Feststoffe verwendet werden. Geeignete wässrige Lösungen sind z.BX mit einer Feststoffkonzentration von 20 Gew.-% und einer Viskosität von -10 bzw. 20 cP unter der Bezeichnung Melment R L 10 bis L 20, oder als Feststoff unter der Bezeichnung Melment R F 10, F 20 im Handel. Die Harze werden zweckmäßig in einer Menge von 0,5 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,3 Gew.-% Festharz, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Bindemittel eingesetzt. Optimale Festigkeitssteigerung wurde z.B. bei Verwendung von 5 Gew.-% 20 gew.%iger Lösungen (= 1 Gew.-% Festharz) erzielt. In manchen Fällen genügte jedoch bereits die Zugabe von 0,7 Gew.-% Harzfeststoff zu einer sehr ausgeprägten Erhöhung der gewünschten Frühfestigkeit und mehr als 1,3 Gew.-% Festharz wurden in keinem Fall zu einer ausgeprägten Verbesserung benötigt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.
Beispiel 1 Bei einem Ausbreitmaß von 18 + 1 cm wurden unter Verwendung con Portandzement (PZ 475 nach DIN 1164) in Anlehnung an DIN 1164 Probekörper 4x4x16 cm hergestellt und am Schocktisch nach dem RILEM-CEM-Verfahren (Vorschlag für ein in vielen Ländern anerkanntes Verfahren zur Prüfung von Zement) verdichtet.
Die Lagerung bis zur Prüfung erfolgte bei 20°C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit.
Die Zusammensetzung der verwendeten Baustoffmischungen ergeben sich aus Tabelle 1. Als hydratisiertes Bindemittel wurde hydralisierter Tonerdeschmelzzement (TSZ) verwendet, der wie folgt hergestellt worden war: Typ A 4: TSZ wurde bei einem Wasser-Zement-Wert von 0,6 hydratisiert. Mehrere Tage nach dem Erhärten wurde der Zementstein auf eine Korngröße <40 µ zerkleinert.
Typ A 3 0,5 kg TSZ wurden mit 2,5 kg Wasser 24 Stunden in einer Kugelmühle auf < 40 µ gemahlen. Die wässrige Suspension wurde direkt der Mörtelmischung zugesetzt.
Typ A 2: TSZ wurde bei einem Wasser-Zement-Wert von 0,6 hydratisiert. Nach 3 Tagen wurden 100 g des Zementsteins mit 500 g Wasser in der Vibratom-Schwingmühle 48 Std.
auf ( 40 µ gemahlene Die wässrige Suspension wurde direkt der Mörtelmischung zugesetzt.
Typ A 1: 100 g TSZ wurden mit 500 g Wasser 48 Stunden in der Vibratom-Schwingmühle auf < 40 µ gemahlen. Die wässrige Suspension wurde direkt der Mörtelmischung zugesetzt.
T a b e l l e 1 Versuchs- Zusätze in Gew.-%, Wasser- Biegezugfestigkeit Druckfestigkeit Nr. bezogen auf PZ 475 Zementkp/cm² nach Stdn. kp/cm² nach Stdn.
Wert Harz 1) Hydrat.TSZ 6 12 24 6 12 24 (Typ) 1 ohne Zusatz ohne Zusatz 0,56 1 13 41 6 61 204 2 5 " " 0,51 2 30 6+3 8 130 321 3 5 1 (A 4) 0,51 2 28 61 9 125 320 4 5 5 (A 4) 0,52 2 32 60 9 134 312 5 5 0,2 (A 3) 0,51 3 32 63 10 143 341 6 5 1,0 (A 3) 0,52 6 34 57 18 155 310 7 5 0,2 (A 2) 0,51 3 10 8 5 1,0 (A 2) 0,52 5 12 9 5 0,2 (A 1) 0,51 3 9 10 5 1,0 (A 1) 0,52 4 11 1) Sulfonsäuregruppe enthaltendes Amino-1,3,5-triazin-Formaldehydharz als wässrige Lösung mit 20 % Feststoffgehalt und 10 cP. Gleiche Ergebnisse wurden bei Verwendung einer entsprechenden Menge Festharz erzielt (MelmentR L 10 bzw. L 20, F 10 oder F 20) Ein Zusatz von hydratisierte Tonerdeschmelzzement mit einer durchschnittlichen Korngrösse von 70 µ erbrachte gegenüber den Vergleichswerten der Versuchsnummern 1 und 2 keine Festigkeitssteigerung.
Beispiel 2 Bei einem Ausbreitmaß von 18 + 1 cm wurden mit PZ 475 in Anlehnung an DIN 1164 Probekörper 4x4x16 cm hergestellt und am Schocktisch nach dem RILEM-CEM-Verfahren verdichtet. Die Lagerung der Probekörper bis zur Prüfung nach 6 Stunden erfolgte bei 20°C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit. Die Zusammensetzung der verwendeten Baustoffmischung zeigt Tabelle 2. Als hydratisiertes Bindemittel wurde hydratisierter PZ 475 verwendet, der wie folgt erhalten worden war: Typ A - D: PZ 475 wurde bei einem Wasser-Zement-Wert von 0,6 hydratisiert. Nach 7 Tagen wurde der Zementstein zerkleinert. Je 100 g Zementstein wurden mit 500 g Wasser in der Vibratom-Schwingmühle bei verschiedenen Mahdauer gemahlen.
durchschnittliche Typ A: Mahldauer: 5 Stunden Korngrösse 3,7 " B: " 10 " " 2,5 µ " C: " 24 " " 1,8 µ " D: " 48 " " 1,3 µ Die wässrigen Suspensionen wurden jeweils direkt den Mörtelmischungen zugesetzt.
Typ E: 100 g PZ 475 wurden mit 500 g Wasser in einer langsam laufenden Kugelmühle 7 Tage gemahlen. Durchschnittliche Korngrösse 0,8 µ.
T a b e l l e 2 Versuch- Zusätze in Gew.%, bezogen Wasser- Festigkeiten kp/cm² nach 6 Stdn.
Nr. auf PZ 475 Zement-Wert Harz 1) hydrat.PZ 475 Biegezugfest. Druckfestigkeit (Typ) 1 kein Zusatz kein Zusatz 0,51 2 9 2 5 " " 0,48 3 8 3 5 5 (A) 0,52 5 13 4 5 5 (B) 0,52 5 14 5 5 1 (C) 0,50 4 9 6 5 5 (C) 0,52 6 19 7 5 1 (D) 0,52 4 10 8 5 5 (D) 0,52 7 22 9 5 1,25 (E) 0,49 4 12 10 5 6,25 (E) 0,58 8 22 1) Vgl. Fußnote zu Tabelle 1 Beispiel 3 Bei einem Ausbreitmaß von 15 # 1 cm wurden Anhydrit (AB 200 nach DIN 4208) in gelagertem Zustand in Anlehnung an DIN 42Q8 Probekörper 4x4x16 cm hergestellt umd am Schocktisch nach dem RILEM-CEM-Verfahren verdichtet. Die Lagerung der Probekörper bis. zur Prüfung efolgte bei 20QC und 65 % relativer Lufteuchtigkeit Die Zusammensetzung der verwendeten Baustoffmischung ergibt sich aus Tabelle 3. Als hydratisiertes Bindejnittel wurde hydratisierter Anhydrit verwendet, der wie folgt erhalten worden war: Anhydrid AB 200 (Anreger K2SO4) wurde bei einem Wasser-Anhydrit-Wert von 0,40 hydratisiert. Nach 3 Tagen wurde der hy dratisierte Anhydrit auf < 40 µ zerkleinert.
T a b e l l e 3 Ver- Zusätze in Gew.-% Wasser- Festigkeit Festigkeit suchs- bezogen auf An- Anhy- kp/cm² kp/cm² Nr. hydrit AB 200 drit- nach 6 Std. nach 12 Std.
Harz 1) Hydrat. Wert Biege- Druck- Biege- Druck-Anhydrit zugf. fest. zugf. fest.
1 ohne ohne 0,42 2 5 12 46 Zusatz Zusatz 2 5 " 0,32 2 5 12 76 3 5 1 0,33 3 8 19 128 4 5 5 0,32 4 9 13 92 1) Vgl. Fußnote zu Tabelle 1

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Baustoffmischung bestehend aus anorganischen Bindemitteln, Sulfosäuregruppen enthaltenden Amino-1 3, 5-triazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten sowie gegebenenfalls Füllstoffen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an hydratisiertem anorganischen Bindemittel einer Korngröße unter 40 Cr, vorzugsweise unter 5 p.
2. Baustoffiaischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an nydratisierten anorganischen Bindemitteln 0,1 bis 1O Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der anorganischen Bindemittel, beträgt.
3. Baustoffmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als hydratisierte anorganische Bindemittel hydratisierten Portandzement, Tonerdeschmelzzement, Eisenportlandzement, Hochofenschmelzzement, Gips oder Anhydrit enthält.
4. Baustoffmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,3 Gew.-%, Sulfosäuregruppen enthaltendes Amino-1,3,5-triazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, als Festharz bezogen auf das Gesamtgewicht des anorganischen Bindemittels, enthält.