DE2361117A1 - Hydraulische zusammensetzung - Google Patents
Hydraulische zusammensetzungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C309/00—Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zusammensetzung, die durch Zusatz einer relativ geringen Wassermenge Mörtel
oder Beton mit einer guten Bearbeitbarkeit liefern kann und die zusätzlich eine hohe Festigkeit zu einem relativ frühen
Zeitpunkt nach dem Abbinden des Mörtels oder Betons aufweist.
Als derartige hydraulische Zusammensetzungen waren bisher Zusammensetzungen
bekannt, die durch Einarbeiten eines Additivs, wie Polyalkylarylsufonate oder Ligninsulfonate, erhalten
durch das Sulfitlaugenverfahreri (sulfite pulping process) usw.,
in die hydraulische Substanz hergestellt wurden. Jedoch waren diese Zusätze nicht völlig befriedigend, da sie keine Wirkungen
zeigten, wenn sie in geringen Mengen verwendet wurden. Wurden sie andererseits in einer zu großen Menge verwendet,
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so traten Nachteile auf, wie der Einschluß von überschüssigen Luftmengen, die Verzögerung des Abbindens oder ein Abfall der
Festigkeit des gehärteten Produkts.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen
Zusatzmittels (Additiv), das diese Nachteile nicht besitzt und so eine verbesserte hydraulische Zusammensetzung liefert.
Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel durch Verwendung von 3, e-Endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-4-sulf onsäure-Derivaten
der Formel
^^ COOM
MD^S — COOM
MD^S — COOM
als Zusatz erreicht wird, worin R entweder Wasserstoff, ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe -COOM
ist, und M, das gleich oder verschieden sein kann, entweder Wasserstoff, ein Alkalimetallatom, das halbe Atom eines Erdalkalimetalls
oder die Ammoniumgruppe sein kann. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird auch eine neue hydraulische Zusammensetzung
geschaffen, die eine hydraulische Substanz umfaßt, in die dieser Typ von Zusatzstoff eingearbeitet ist.
In der US-Patentschrift 2 314 846 wird beschrieben, daß ein
Ester einer sulfonierten cis-Endomethylen^je-tetrahydrophthalsäure
als Detergens verwendet wird. Es besteht jedoch kein Hinweis
darauf, daß 3*6-Endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-4-sulfonsäure
als Zusatz zur Verwendung in hydrualischen Substanzen wirksam ist.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck "hydraulische Substanz" ist - wie üblich definiert - eine Substanz zu verstehen, die
die Eigenschaft besitzt, beim Vermischen mit Wasser eine Hydra-
4 09824/1033
tisierungsreaktion einzugehen und dadurch zu härten. Als typische
Beispiele können Portlandzement, Aluminiumoxidzement (alumina
cement), Hochofenschlacke und Mischungen von gebranntem Kalk
und kieselhaltigem Sand genannt werden.
Beispiele für die ^,ö-Endomethylen-hexahydro-orphthalsäure-^-
sulfonsäure-Derivate der vorstehenden allgemeinen Formel sind 3,6-Endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure~4-sulfonsäure, Methyl-3,6-endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-4-sulfonsäure,
Carboxy-3,o-endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-A-sulfonsäure
und die Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium- und Ammoniumsalze der
vorstehenden Verbindungen.
Obwohl keine besondere Begrenzung hinsichtlich der Menge dieser
Zusatzstoffe besteht, werden sie zu der hydraulischen Substanz zweckmäßig zu. 0,01 bis.5 Gew.-Teile, und vorzugsweise 0,05 bis
1 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der hydraulischen Substanz zugesetzt.
Die durch Einarbeiten der vorstehenden Additive in die hydraulische Substanz erhaltene erfindungsgemäße hydraulische Zusammensetzung
zeichnet sich nicht nur durch ihre Bearbeitbarkeit aus, wenn sie mit Wasser vermischt werden soll, sondern auch
durch ihre Bearbeitbarkeit, wenn der resultierende Mörtel oder Beton verwendet werden sollen. Darüberhinaüs kann sie dem gehärteten
Mörtel oder Beton zu einem frühen Zeitpunkt eine große
Festigkeit verleihen. Der Mechanismus dieser Wirkungen in der
erfindungsgemäßen hydraulischen Zusammensetzung ist nicht geklärt.
Es wird jedoch angenommen, daß aller Wahrscheinlichkeit nach diese Wirkungen von einem Anwachsen der Löslichkeit des
hydratisierten Aluminiumoxids oder der siliciumdioxidhaltigen Substanzen herrühren, die an der Teilchenoberfläche der hydrau- '
lischen Substanz vorhanden sind, aufgrund der hohen Wasserlöslichkeit der 3,e-Endomethylen-hexahydro-o-phthalsaure-^sulfonsäure-Derivate,
wodurch die Hydratisierungsreaktion.beschleunigt wird. ■
409824/1033 .
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
a Gew.-Teile Natriumhydroxid und 16,4 Gew.-Teile' 3,6-Endomethylen-1,2,3,6-tetrahydrophthalsäureanhydrid
wurden zu 100 Gew.-Teilen Wasser zur Bildung einer homogenen Lösung von Dinatrium-3»6-endomethylen-1,2,3»
6-tetrahydro-o-phthalat gefügt. Beim Zusatz von 10,4 Gew.-Teilen Natriumhydrogensulfit zu der
so erhaltenen Lösung und Rühren der Mischung verlief die Reaktion exotherm. Nach beendigter Wärmeentwicklung wurde weitere
2 Std. bei 60QC gerührt. Das Wasser wurde anschließend unter
Anwendung eines Rotationsverdampfers entfernt, wobei man 33 Gew.-Teile eines weißen Pulvers von Trinatrium-3,6-endomethylenhexahydro-o-phthalsäure-4-sulfbnat
(I),erhielt.
Ein Betontest wurde durchgeführt, um den Nutzeffekt dieser Verbindung(l)
bei Verwendung als Betonadditiv zu klären. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
■Bei dieser Untersuchung wurde folgende Zusammensetzung des
Betons verwendet:
Portlandzement 300 kg/m
grobe Aggregate
(Flußkies mit einem maximalen Teilchen- -.
durchmesser von 25 mm) 1200 kg/m·3
feine Aggregate
(Flußkies mit einem maximalen Teilchen- _
durchmesser von 2,5 mm) 760 kg/in
(Anteil der feinen Aggregate = 39%)
Bei dem Kontrollversuch ohne Anwendung des Additivs wurde jedoch die Menge an feinen Aggregaten auf 800 kg/nr5 geändert
(feine Aggregate = 40?Q.
40982 4/103 3
Additiv | Wasser Kon- Luft zu Ze- sistenz- ■ " , ment- prüfung 7q/? verh. (slump) ^**' (%) fern) |
Druckfestigkeit (kg/cm2) |
|
erf. ge mäß |
Name Anteil ds. Zusatzes ζ · Zement (%) |
45 6,5 2,2 45 7,8 · 2,5 45 9,0 3,0 |
nach nach 7 Tagen 28 Tagen |
Ver gleich |
Ver- °'125 bin- 0,25 dunS 0,50 |
53 6,5 1,6 | 230 359 232 368 256 405 |
nicht - zuge setzt |
45 6»5 4,1 > - |
181 291 | |
han- dels- übi. 0 25 Addi- u»^ tiv v, Lig- ninsul- fon- säure- typ |
224 335 |
Anm.: Die Konsistenz, Luftmenge und Druckfestigkeit wurden
gemäß JISA Methoden 1101, 1116 bzw. 1108 bestimmt.
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Nutzeffekte
des Betons mit der eingearbeiteten erfindungsgemäßen
Verbindung I weit über den Nutzeffekten des Betons, in den
09824/103'3
Zusätze vom handelsüblichen Ligninsulfonsäuretyp eingearbeitet waren, lagen, ganz zu schweigen von dem Beton ohne Zusatz.
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1, jedoch unter Verwendung
von 17,8 Gew.-Teilen 5-Methyl-3,6-endomethylen-1,2,3,6-tetrahydrophthalsäureanhydrid
anstelle von 16,4 Gew.-Teilen 3 »6-Endomethylen-1,2,3»6-tetrahydrophthalsäureanhydrid
erhielt man 34,4 Gew. -Teile Trinatrium-5-methyl-3,6-endomethylen-hexahydroo-phthalsäure-4-sulfonat
(II).
Nach der gleichen Arbeitsweise, jedoch unter Verwendung von 20,8 Gew.-Teilen 5-Carboxy-3,6-endomethylen-1,2,3,6-tetrahydrophthalsäureanhydrid
anstelle von 16,4 Gew.-Teilen 3»6-Endomethylen-1,2,3»6-tetrahydrophthalsäureanhydrid
und unter Verwendung des Natriumhydroxids in einer Menge von 12 Gew.-Teilen erhielt man 37i4 Gew.-Teile Tetranatrium-5-carboxy-3»6-endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-4-sulfonat
(III).
Zur Klärung der Nutzeffekte der Verbindungen II und III bei ihrer Verwendung als Betonzusatz wurde ein Betontest durchgeführt,
dessen Ergebnisse in der folgenden Tabelle II aufgeführt sind. Die Zusammensetzung der bei dieser Untersuchung
verwendeten Betone war die gleiche wie in Beispiel 1.
409824/ 1 033
Additiv | Wasser Kon- Luft zu Ze- sistenz- " ment- prüfung /Sf verh. (slump) K7iJ (Ji)- (cnO |
Druckfestigkeit (kg/cm*) |
|
erf. ge mäß |
Name Anteil ds. Zusatzes z.Zement ■(*) |
45 7,1 3,0 | nach nach 7 Tagen 28 Tagen |
Ver gleich |
Ver- 5in" 0,25 dung II |
45 8,1 2,2 | 224 356 . |
Ver- bin- η 25 dung υ»^ III |
'53 6,5 1,5 | 244 377 | |
nicht züge- - setzt |
220 337 |
Aus Tabelle II ist ersichtlich,, daß trotz Verwendung einer geringeren
Wassermenge im Falle des Betons mit den eingearbeiteten erfindungsgemäßen Verbindungen II und III als im Falle des
Betons ohne Zusatzstoff, sich eine zufriedenstellende Eließ~
fähigkeit zeigt. Zusätzlich ist ersichtlich, daß die erhöhte
Festigkeitswirkung des Betons mit den eingearbeiteten erfindungsgemäßen Verbindungen nach Abbinden des Betons größer ist.
fähigkeit zeigt. Zusätzlich ist ersichtlich, daß die erhöhte
Festigkeitswirkung des Betons mit den eingearbeiteten erfindungsgemäßen Verbindungen nach Abbinden des Betons größer ist.
409824/1033
Claims (2)
- Patentansprüche(Ο Hydraulische Zusammensetzung, umfassend 100 Gew.-Teile einer hydraulischen Substanz und 0,01 bis 5 Gew.-Teile eines 3,ö-Endomethylen-hexahydro-o-phthalsäure-^-sulfonsäure-Derivats der FormelCOOMworin R ausgewählt ist aus Wasserstoff, einem Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und der -COOM-Gruppe, und M ausgewählt ist aus Wasserstoff, einem Alkalimetallatom, einem halben Erdalkalimetallatom und der Ammoniumgruppe, wobei M gleich oder verschieden sein kann.
- 2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Substanz Portlandzement ist.409824/ 1 033
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12310372A JPS4981433A (de) | 1972-12-08 | 1972-12-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2361117A1 true DE2361117A1 (de) | 1974-06-12 |
Family
ID=14852251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732361117 Pending DE2361117A1 (de) | 1972-12-08 | 1973-12-07 | Hydraulische zusammensetzung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4981433A (de) |
DE (1) | DE2361117A1 (de) |
GB (1) | GB1424258A (de) |
-
1972
- 1972-12-08 JP JP12310372A patent/JPS4981433A/ja active Pending
-
1973
- 1973-11-28 GB GB5525673A patent/GB1424258A/en not_active Expired
- 1973-12-07 DE DE19732361117 patent/DE2361117A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1424258A (en) | 1976-02-11 |
JPS4981433A (de) | 1974-08-06 |
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OHJ | Non-payment of the annual fee |