DE2551140A1 - Magnesiazementmischung auf basis von magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfaehigen ammoniumphosphat - Google Patents

Magnesiazementmischung auf basis von magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfaehigen ammoniumphosphat

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DE2551140A1 DE19752551140 DE2551140A DE2551140A1 DE 2551140 A1 DE2551140 A1 DE 2551140A1 DE 19752551140 DE19752551140 DE 19752551140 DE 2551140 A DE2551140 A DE 2551140A DE 2551140 A1 DE2551140 A1 DE 2551140A1
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Description

Magnesiazementmischung auf Basis von Magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfähigen Ammoniumphosphat
Die Erfindung betrifft eine Magnesiazementmischung auf Basis von Magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfähigen Ammoniumphosphat.
Magnesia-Phosphat-Zementmischungen binden nach Vermischen der beiden Komponenten sehr schnell ab. Sie werden als plastische Gemische mit Füllstoffen zur Ausbesserung von Rissen und Löchern allgemein und insbesondere bei der Ausbesserung von Straßen, Landebahnen, Brückenbelägen und dergleichen eingesetzt. So sind beispielsweise die Gemische aus der US-PS 3 285 758 bekannt, die aus festen Aggregaten, die Magnesiumoxid enthalten, mit einer wässrigen Ammoniumpolyphosphatlösung verarbeitet werden. Diese Mischungen binden bei 210C innerhalb von 30 Minuten nach dem Vermischen ab und entwickeln·dabei eine Festigkeit, . die innerhalb von wenigen Stunden nach Aufbringung ein Befahren der so ausgebesserten Fahrbahn ermöglicht. Darüber
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?S51IAO
hinaus zeigen diese Mischungen eine ausgezeichnete Haftung gegenüber Betonflächen auf Basis von Portlandzement, gegenüber Stahl und gegenüber anderen Magnesiazementen, wobei die endgültige Druckfestigkeit äußerst hoch ist und die derart erhaltenen Flächen äußerst dauerhaft sind. Es wurde jedoch festgestellt, daß die normalerweise schnelle Abbindezeit derartiger Gemische bei steigenden Temperaturen sehr stark absinkt, so daß die Lebensdauer der Mischung beim Vermischen der beiden reaktiven Komponenten bei höheren Umgebungstemperaturen erheblich verringert ist. Diese Verringerung der Verarbeitungszeit führt zu Schwierigkeiten, beispielsweise wenn die Zementmischungen zum Ausbessern von Straßen im Sommer bei sehr viel höheren Temperaturen als 2O°C verwendet werden. Die Zugabe von größeren Wassermengen beschleunigt die Abbindezeit, verringert aber die Bindefestigkeit der Mischung.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die Abbindezeit von Magnesia-Phosphatzementen durch Zugabe bestimmter Additive zu verzögern oder zu beeinflussen und dabei gleichzeitig die Druckfestigkeit der abgebundenen Magnesiaphosphatmischungen zu verbessern.
Es wurden zahlreiche chemische Zusätze einschließlich der bekannten Abbindeverzögerer für hydraulische Zemente wie Stärke, Zuckersorten, Maissirup und dergleichen untersucht, die jedoch überraschenderweise bei Magnesia-Phosphatzementen keine oder
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nur eine äußerst geringe Wirkung auf die Abbindezeit hatten.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß man eine deutliche und im praktischen Bereich liegende Verzögerung der Abbindezeit von schnell abbindenden Magnesiumoxid-Ammoniumphosphatzementen erhalten kann, wenn man bestimmte Borverbindungen in hinreichender Menge den fraglichen Zementgemischen zusetzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher eine Zementmischung auf Basis von Magnesiumoxid und einem mit dem Magnesiumoxid umsetzungsfähigen Ammoniumphosphat vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mischung eine Sauerstoff-Borverbindung aus der Gruppe der Oxysäuren des Bors, deren Salze und deren Ester in ausreichender Menge zur Verzögerung der normalen Abbindezeit derartiger Mischungen enthält.
Die erfindungsgemäßen Zusätze beeinflussen nicht die anderen erwünschten Eigenschaften der Mischung. Es wird überraschenderweise sogar ein unerwarteter Anstieg der gestreckten oder Gesamtdruckfestigkeit der Mischungen beobachtet, die auf die Verwendung der Zusätze zurückgeht. Das Ausmaß der Verzögerung der Abbindung kann direkt-in Abhängigkeit mit der Menge des verwendeten Zusatzes in Zusammenhang gebracht werden, so daß man eine genaue und verläßliche Methode hat, die gewünschte Abbindezeit zu erhalten. Darüber hinaus ist das Ausmaß der
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Verzögerung in einem großen Zeitbereich beeinflußbar. Die normale Abbindezeit derartiger Magnesiumoxid-Ammoniumphosphatzemente kann von nur einer Minute bis zu 40 Minuten oder länger verlängert werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung beruht auf der Feststellung, daß man mit den Zusätzen gemäß Erfindung schnell abbindende "Einkomponenten"-Magnesiumoxid-Ammoniumphosphatzementmischungen herstellen kann. Die bekannten Mischungen gemäß US-PS 3 285 beruhen auf der Mischung von der festen Magnesiumoxidkomponente mit einer wässrigen Komponente, die eine Lösung von Ammoniumpolyphosphat enthält. Diese beiden Bestandteile können nicht vorgemischt werden und können auch nicht als ein einheitlich abgepacktes Produkt angeboten werden, da die Härtung ziemlich bald nach dem Vermischen der Komponenten erfolgt. Festes Monoammoniumphosphat reagiert mit dem Magnesiumoxid in Gegenwart von Wasser viel zu schnell, um ein praktisches Produkt auf Basis dieser Komponente alleine zu erhalten. Eine Verlangsamung der Reaktionsgeschwindigkeit des Monoammoniumphosphats durch Verdünnung desselben führt zu Festigkeitsverlusten im Endprodukt. Die erfindungsgemäßen Zusätze verzögern überraschenderweise jedoch die schnelle Umsetzung von Monoammoniumphosphatkomponenten ausreichend und erhöhen gleichzeitig die Endfestigkeit des abgebundenen Produktes, anstatt daß sie sie verringern. Der wirtschaftliche Vorteil derartiger bereits vom
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Hersteller abgepackter Fertigmischungen, die nur noch mit Wasser angemacht werden müssen, ist erheblich.
Die Abbindeverzögerung gemäß Erfindung enthält im allgemeinen solche Borverbindungen, die mindestens eine Bor-Sauerstoffbindung aufweisen und die als "Sauerstoff-Borverbindungen" bezeichnet werden. Derartige Zusätze sind beispielsweise Oxysäuren des Bors, die ein oder mehrere Boratome enthalten, wie beispielsweise Borsäure, Salze derartiger Säuren wie Alkalisalze derselben wie beispielsweise Natriumborat z.B. Borax und Amin- oder Ammoniumsalze wie beispielsweise Ammoniumborat und Ester derartiger Säuren wie Trialkyloxyborate und Triaryloxyborate wie beispielsweise Trimethylborat. Die Sauerstoff-Borzusätze gemäß Erfindung können zu der schnell abbindenden Mischung als bereits gebildete oder als vorgebildete Verbindungen oder als Bor enthaltende Ausgangsverbindungen gegeben werden, die die Sauerstoff-Boradditive gemäß Erfindung bei Kontakt mit Wasser in situ ergeben. Es können auch Mischungen dieser Sauerstoff-Borverbindungen verwendet werden. Natriumtetraboratdecahydrat oder Borax wird wegen seiner besonders guten Verzögerungswirkung für schnell abbindende Magnesiumoxid-Ammoniumphosphatmischungen und wegen seiner leichten Verfügbarkeit besonders bevorzugt.
Eine besonders bevorzugte Magnesiumoxid-Ammoniumphosphatmischung, die mit dem Sauerstoff-Boradditiv gemäß Erfindung
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besonders geeignet ist, ist die in der US-PS 3 285 758 beschriebene Mischung. Die dort verwendete reaktive Phosphatkomponente ist eine wässrige Lösung von Aminoniumphosphat, die Orthophosphat, Pyrophosphat und Polyphosphat enthält, wobei die Polyphosphate Tripolyphosphat, Tetrapolyphosphat und höhere Polyphosphate sind. Bevorzugt sind Phosphatmischungen, die 35 bis 40 Gew.% Orthophosphat, 45 bis 50 Gew.% Pyrophosphat, 9 bis 11 Gew.% Tripolyphosphat und 2 bis 5 Gew.% höhere Polyphosphate enthalten. Derartige Mischungen enthalten 8 bis 12 % Ammoniakstickstoff und etwa 30 bis 35 % Gesamt-P-Oc.
Eine besonders geeignete Ammoniumphosphatlösung ist ein handelsübliches Produkt, das als sequestrierte Phosphatlösung vornehmlich als Düngemittel in der Landwirtschaft benutzt wird. Derartige Lösungen enthalten Orthophosphate, Pyrophosphate und Polyphosphate, beispielsweise mit 10,2 % Ammoniakstickstoff und 24,2 % Gesamt-P^Or. Die P3O5-Verteilung beruht etwa zu 38 % auf Orthophosphat, 48 % Pyrophosphat, 10 % Tripolyphosphat, 3 % Tetrapolyphosphat und 1 % höhere Phosphate. Das handelsübliche Produkt hat etwa 4 % Verunreinigungen, die jedoch nicht stören. Diese Verunreinigungen bestehen aus 1,7 % Schwefelsäure, 0,6 % Eisen, 0,5 % Aluminium und 0,05 % Fluor. Das handelsübliche Produkt kann etwa 50 % Wasser enthalten.
Bei einer anderen bevorzugten schnell abbindenden Magnesiumoxid-Ammoniumphosphat-Zementmischung gemäß Erfindung besteht
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die reaktive Phosphatkomponente vorherrschend oder vollständig aus Monoanunoniumphosphat in trockener fester Form und der Sauerstoff-Borzusatz gemäß Erfindung wird verwendet, um eine normalerweise schnelle, stark exotherme Reaktion zu verhindern, die bei einem trockenen Produkt auftreten kann, das die drei Komponenten in einer einsatzfertigen Packung enthalten und die nach Zugabe von Wasser nach dem Abbinden eine sehr viel größere Gesamtfestigkeit haben als ein Zement, der durch die Umsetzung von Magnesiumoxid und dem Phosphat in Abwesenheit der Sauerstoff-Borverbindung erhalten worden ist.
Obgleich die oben erwähnte reaktive Ammoniumphosphatkomponente erforderlich ist, um das gewünschte schnelle Abbinden des Zementes zu ermöglichen, kann ein Teil des Gesamtphosphates aus einem weniger reaktiven Phosphat wie Natrium- oder Kaliumphosphat bestehen.
Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Einstellung der Abbindezeit eines Magnesiazements vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man mit mindestens einer Komponente des Zements eine Sauerstoff-Borverbindung vermischt. Bei diesem Verfahren können die drei Komponenten, nämlich Magnesia, Ammoniumphosphat und Abbindeverzögerer trocken miteinander vermischt werden und eine Fertigpackung bilden, die bis zur - Zugabe von Wasser nicht reaktiv ist. Alternativ kann der
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2551 IAO
Abbindeverzögerer mit der einen oder der anderen Komponente vorgemischt werden, wenn die eine Komponente Magnesia und die andere Komponente eine wässrige Ainmoniumphosphatlösung ist; der Abbindeverzögerer kann auch beim Zusammenbringen der beiden reaktiven Komponenten kurz vor dem Einsatz zugesetzt werden.
Magnesiumoxid oder Magnesia ist eine notwendige Komponente bei den erfindungsgemäßen schnell abbindenden Mischungen. Magnesiumoxid oder Magnesia mit einem Gehalt an synthetischen oder natürlichen Stoffen wie todgebrannte Magnesia und todgebrannter Dolomit können ebenfalls verwendet werden, um einen Teil oder die gesamte reaktive Magnesiumoxidkomponente zu bilden. Füllstoffe sind im allgemeinen als weitere Komponente bei den schnellabbindenden Zementen erwünscht, wie beispielsweise Siliciumdioxid oder Sand, Aluminiumoxid, Zirkon oder Zirkonoxid, Rohdolomit, Chromerz, Kalkstein, Klinker, Vermiculit, Perlit und Flugasche. Flugasche verringert die Viskosität der Mischungen und gestattet die Verwendung größerer Mengen wirtschaftlicher Füllstoffe, ohne daß die Festigkeit negativ beeinflußt wird. Flugasche enthaltende Mischungen gemäß Erfindung benötigen auch weniger Wasser zur Erzielung einer guten Verarbeitbarkeit des mit Wasser angeteigten Mörtels. Derartige Mischungen mit kleinerem Wassergehalt..zeigen bereits sehr früh eine starke Festigkeit.
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Bei den schnell abbindenden Mischungen gemäß Erfindungen liegt die Menge der reaktiven Phosphatkomponente im allgemeinen in einem Bereich von 25 bis 200 Gew.%, bezogen auf die reaktive Magnesiumoxidkomponente. Der Anteil an Füllstoff kann von 0 bis 80 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung, schwanken. Die genaue Menge der Sauerstoff-Borkomponente schwankt je nach dem gewünschten Ausmaß der Abbindeverzögerung, jedoch werden im allgemeinen Mengen von 0,1 bis 20 und vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.%, bezogen auf das gemeinsame Gewicht der reaktiven Magnesiumoxid-Phosphatkomponenten. Die Wassermenge hängt von Art und Menge der anderen vorhandenen Bestandteile und dem Ausmaß der gewünschten Verarbeitbarkeit ab. Bei den gebrauchsfertigen Vorgemischen sind im allgemeinen Wassermengen von 4 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtprodukt, wünschenswert.
Die erfindungsgemäßen schnellabbindenden Mischungen haben eine normale Abbindezeit bei 21 C von weniger als 30 Minuten und meist weniger als 15 Minuten; diese kann um nur 1 Minute aber auch um 40 Minuten oder länger je nach Menge der verwendeten Sauerstoff-Borverbindung verzögert werden. Die Abbindezeit der Mischung wird nach ASTM C4O3 bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Mischungen erreichen eine Druckfestigkeit
2
nach zwei Stunden von 28 kg/cm und im allgemeinen von minde-
2
stens 105 kg/cm nach 24 Stunden. Diese Druckfestigkeiten werden nach ASTM C109 bestimmt.
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Beispiel 1 (Kontrolle)
Eine Mischung mit einem Gehalt von 36Og eines geschmolzenen Magnesiumoxid mit einem Gehalt von etwa 90 % MgO und 1440 g Dolomit wurde mit 414 g einer handelsüblichen sequestrierten Ammoniumpolyphosphatlösung versetzt. Die erhaltene Mischung wurde 1 Minute gemischt und für Versuchszwecke in Formen gegossen. Die Proben waren nach 9,5 Minuten abgebunden und erreichten bei 22°C die folgenden Festigkeiten:
nach ... Stunden Festigkeit in kg/cm
196 348 449 555
2 24
24 24
7 X
28 X
Beispiel 2
Eine trockene Mischung aus Magnesiumoxid und Dolomit gemäß Beispiel 1 wurde vor Zugabe der Phosphatkomponente mit verschiedenen Mengen Natriumtetraboratdecahydrat (Borax) versetzt, Die erhaltenen Proben wurden hinsichtlich ihrer Abbindezeit und ihrer Druckfestigkeit analog Beispiel 1 bei 22 C untersucht. Die Mengen an zugesetztem Borax und die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben.
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Tabelle 1
Borax in Gew.% Abbindezeit Druckfestigkeit in kg/cm nach
2 Std. 24 Std. 7 Tagen 28 Tagen
196 348 450 555 52,5 238 437 600 42 155 330 500 30 105 270 451
der Feststoffe in Minuten
0 9,5
1 15
2 23
3 30
Ein Vergleich der obigen Werte mit denen gemäß Beispiel 1 zeigt, daß die Abbindezeit der Mischung gemäß Beispiel 1 mit steigendem Zusatz von Borax erheblich verzögert wurden. Die Ausbildung der frühen Festigkeit war bei den Borax enthaltenden Proben erwarteterweise niedriger als bei denen gemäß Beispiel 1 aufgrund der verzögerten Abbindezeit. Die Werte zeigen jedoch, daß die endgültige Festigkeit der Borax enthaltenden Proben jedoch mit der Zeit größer wird.
Beispiel 3
Es wurde eine Mischung von den gleichen Bestandteilen gemäß Beispiel 1 in den dort angegebenen Mengen hergestellt. Die folgende Tabelle 2 zeigt die bei 22 C gemessenen Festigkeiten dieser Mischungen und die einer identischen Mischung, die mit 2 % Borsäure versetzt worden war.
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Borsäure in Gew. der Feststoffe
0 2
Tabelle 2
Abbindezeit Druckfestigkeit in kg/cm nach in Minuten . _ 4 stdj 26 std. 7 Tage
7,5 12,5
182
77
224
91
325
278
Beispiel 4
In der folgenden Tabelle 3 sind die Druckfestigkeiten bei 22°C angegeben, und zwar für eine Mischung gemäß Beispiel 3 die keine Borsäure enthielt gegenüber identischen Mischungen, die mit 0,5 bzw. 1,5 % Ammoniumpentaborat versetzt waren.
Ammoniumpentaborat in Gew.% der Feststoffe
0,5 1,5
Abbindezeit in Minuten
7,5-14,5 22
Tabelle 3
N 2
Druckfestigkeit in kg/cm nach Std. 4 Std. 26 Std. 7 Tg. 28 Tg. 41 Tg,
224 325 404 525 650
73 89' 282 470 633 693
47 65 135 443 626 635
Beispiel 5 -
In der folgenden Tabelle 4 sind die Druckfestigkeiten bei 22°C wiedergegeben für eine Mischung gemäß Beispiel 3 ohne einen
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Gehalt an Borsäure mit Mischungen, die mit 2 % Trimethylborat versetzt waren.
Tabelle 4 Std. 4 Std. in kg/cm nach
Trimethylborat in
Gew.% der Feststoffe
82
65
224
110
26 Std. 7 Tage
O
2
Abbindd-rit Druckfestigkeit 325
315
404
497
in Minuten 2
7,5 1
13,5
Beispiel 6
Es wurde analog Beispiel 1 gearbeitet, wobei verschiedene Mengen Borax zugesetzt wurden. Die folgende Tabelle 5 zeigt die Druckfestigkeiten bei 37,8°C.
Tabelle 5
2 Boraxgehalt in Gew.% Abbindezeit · Druckfestigkeit in kg/cm nach
der Peststoffe in Minuten o „. , — λ Std.
0 3 271
1 6 94
2 10,5 71
3 15 54
4 Std. 28 Tagen
341 nicht
untersucht
189 715
133 784
68 700
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Beispiel 7
Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt, um die Wirkung von Borax auf schnellabbindende Mischungen zu untersuchen, die als reaktive Phosphatkomponente trockenes festes Monoammoniumphosphat enthielten. Zur Kontrolle wurde eine Mischung mit einem Gehalt von 200 g geschmolzenem Magnesiumoxid, 800 g Dolomit und 100 g Monoammonxumphosphat (analytisch rein) hergestellt und mit 100 g Wasser versetzt. Das Ergebnis war eine starke exotherme Reaktion, wobei sich die Mischung bei 22 C in 3,5 Minuten verfestigte.
Zu Proben der gleichen trockenen Mischung wurden vor Zugabe von Wasser 10 bzw. 20 g Borax zugesetzt. Im Anschluß wurden 100 g Wasser zugegeben, worauf die in der folgenden Tabelle 6 erhaltenen Ergebnisse bei 22°C bestimmt wurden.
Tabelle 6 Std. 4 Std. 2
kg/cm nach
Boraxgehalt in Gew.%
der Feststoffe
168
82
285
177
24 Std.
1
2
Ahbtndr-rH- Druckfestigkeit in 357
252
in Minuten 2
10
23
Wie es aus der Lehre gemäß US-PS 3 285 758 zu erwarten war, reagierte die Kontrollmischung des Beispiels 7 unter Verwendung von trockenem festen Monoammoniumphosphat zu schnell, um als
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2551H0
schnellabbindender Reparaturzement von praktischem Wert zu sein. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Zusätze kann jedoch die Abbindezeit auf einen gewünschten praktischen Wert verlängert werden, wie sich aus Tabelle 6 ergibt. Wie erwähnt, haben diese Mischungen gegenüber denen der früheren Beispiele mit Verwendung von Polyphosphatlösungen den Vorteil, daß sie als Fertigmischung hergestellt und nur an der Baustelle mit Wasser vermischt werden müssen.
In den folgenden Beispielen 8 und 9 wurde mit einer derartigen vorgefertigten Mischung mit Sand und Flugasche als Füllstoffen gearbeitet und die Art der Ammoniumphosphatkomponente und auch die Menge des zugesetzten Wassers geändert.
Beispiel 8
Die folgenden Bestandteile wurden -zwei Minuten in einem Mischer vermischt:
A B
ASTM 20-30 Sand 93Og 744 g
ASTM C109 Sand 405 g 324 g
Flugasche · 150 g 120 g
Magnesiumoxid gemäß Beispiel 1 495 g 396 g
Ammoniumphosphat .198 g 183,6 g
Borax 39 g 31,2 g
Wasser 150 g 71,9 g
Als Ammoniumphosphat wurde ein Monoammoniumphosphat mit 80 % Monoammoniumphosphat und 20 % Diammoniumphosphat verwendet, wie es für Düngemittel erhältlich ist.
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2551U0
Die erhaltene Masse wurde in Formen gegossen und die Abbindezeit und die Druckfestigkeit wie vorher bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 7 enthalten.
in Minuten Tabelle 7 in kg/cm nach 28 Tg.
13 Druckfestigkeit Std 7 Tagen 81 3
Mischung 9 2 Std. 4 Std. 24 507 740
A 287 350 726 mm mm
B 329 476
Beispiel 9
Die folgende Mischung wurde in einem Mischer zwei Minuten durchgemischt:
ASTM 20-30 Sand
Magnesiumoxid gemäß Beispiel 1
Monoammoniumphosphat (analytische Reinheit)
Natriumpyrophosphat Borax
Wasser
131 g 1 g
24 g
34 g
22 g
2 ,1
18 g
Diese Mischung zeigte eine Abbindezeit von 44 Minuten,'was ein Anstieg von 25,5 Minuten gegenüber einer Kontrollprobe war, die die obige Zusammensetzung jedoch kein Borax enthielt.
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Claims (16)

  1. 2551H0
    Patentansprüche
    / Zementmischung auf Basis von Magnesiumoxid und einer mit diesem reagierenden Ammoniumphosphatkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sauerstoff-Borverbindung ausgewählt aus Oxysäuren des Bors, deren Salze, deren Ester in einer hinreichenden Menge zur Verzögerung der normalen Abbindezeit derartiger Mischungen enthält.
  2. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Sauerstoff-Borverbindung 0,1 bis 20 Gew.% bezogen auf das Gewicht der Magnesiumoxid- und Ammoniumphosphatkomponenten beträgt.
  3. 3. Mischung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatkomponente Monoammoniumphosphat oder eine Monoammoniumphosphat enthaltende Mischung ist.
  4. 4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatkomponente Diammoniumphosphat oder Natriumpyrophosphat enthält.
  5. 5. Mischung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/
    daß sie Magnesiumoxid und 25 bis 200 Gew.% Ammoniumphosphatkomponente bezogen auf das Magnesiumoxid enthält.
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    255.1 HO'
    _ 1 Q '
    IO
  6. 6. Mischung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoff-Borverbindung Borax, Borsäure, Tr imethylborat oder Ammoniuinpentaborat ist.
  7. 7. Mischung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer trockenen einheitlich abgepackten Zementmischung vorliegt, die zum Abbinden nur einen Wasserzusatz erfordert.
  8. 8. Mischung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch Vermischen von Magnesiumoxid, der Sauerstoffborverbindung und einer wässrigen Ammoniumphosphat enthaltenden Lösung hergestellt worden ist.
  9. 9. Mischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung Ammoniumorthophosphat, Pyrophosphat oder Polyphosphat enthält.
  10. 10. Mischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 35 bis 40 % Orthophosphat und etwa 45* bis 50 % Pyrophosphat, 9 bis 11 % Tripolyphosphat und etwa 2 bis 5 Gew.% höhere Polyphosphate enthält.
  11. 11. Mischung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 80 % Füllstoffe enthält.
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    2551U0
  12. 12. Mischung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe Dolomit, Flugasche und/oder Sand sind.
  13. 13. Mischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Sand enthält und daß die Sauerstoff-Borverbindung in einer Menge von 0,1 bis 6 % vorliegt.
  14. 14. Zementmischung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusammen mit Zuschlagstoffen vorliegt.
  15. 15. Verfahren zur Steuerung der Abbindezeit einer Magnesia-Ammoniumphosphat-Zementmischung, dadurch gekennzeichnet, daß man mit mindestens einer Komponente des Zements eine Sauerstoff-Borverbindung gemäß Anspruch 1 oder 6 vermischt.
  16. 16. Verwendung einer Sauerstoff-Borverbindung ausgewählt von den Sauerstoffsäuren des Bors, deren Salze und/oder deren Ester als Abbindeverzögerer für Magnesiumoxid-Ammoniumphosiphatzemerite.
    ue:kö
    609822/1013
DE19752551140 1974-11-21 1975-11-14 Magnesiazementmischung auf basis von magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfaehigen ammoniumphosphat Withdrawn DE2551140A1 (de)

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DE19752551140 Withdrawn DE2551140A1 (de) 1974-11-21 1975-11-14 Magnesiazementmischung auf basis von magnesiumoxid und einem mit diesem reaktionsfaehigen ammoniumphosphat

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US (1) US3960580A (de)
JP (1) JPS5176320A (de)
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FR (1) FR2291951A1 (de)
GB (1) GB1512275A (de)
IT (1) IT1049911B (de)
SE (1) SE408055B (de)
ZA (1) ZA757284B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846414B4 (de) * 1997-10-09 2007-07-12 Construction Research & Technology Gmbh Phosphatzementbindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung, insbesondere als Reparaturmörtel
CN102060454A (zh) * 2010-11-22 2011-05-18 内蒙古祥响新型建材开发有限责任公司 一种轻烧白云石水泥
CN102070353A (zh) * 2010-11-22 2011-05-25 中国科学院青海盐湖研究所 一种轻烧白云石发泡轻质隔墙板
CN102079650A (zh) * 2010-11-22 2011-06-01 中国科学院青海盐湖研究所 一种轻烧白云石轻质隔墙板

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4218256A (en) * 1979-03-06 1980-08-19 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Method of forming slide gate valve parts
US4324592A (en) * 1979-12-10 1982-04-13 Celtite, Inc. Cartridge containing fast acting inorganic adhesive systems, grouting compositions and method of use
US4436555A (en) 1982-09-23 1984-03-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Magnesium phosphate glass cements with ceramic-type properties
US4999066A (en) * 1983-08-11 1991-03-12 Stauffer Chemical Company Process for bonding tiles to substrate using magnesium phosphate comprising activator prepared by mixing inert porous material with liquid P2 O5 material
JPS6096563A (ja) * 1983-10-28 1985-05-30 電気化学工業株式会社 素子の定着材
JPS60226449A (ja) * 1984-04-23 1985-11-11 テック株式会社 非水和性コンクリ−ト物質
US4591385A (en) * 1984-06-04 1986-05-27 Aremco Products, Inc. Die material and method of using same
US4836854A (en) * 1984-06-27 1989-06-06 J. R. Simplot Co. Stabilization of setting times of phosphate-bonded magnesia cements
CA1247662A (en) * 1985-05-20 1988-12-28 Fawzy G. Sherif Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
CA1277342C (en) * 1985-05-20 1990-12-04 Fawzy G. Sherif Fast-setting cements from ammonium phosphate fertilizer solution
US4749413A (en) * 1985-06-17 1988-06-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Phosphate cement including fly ash for high-strength concrete-like products
CA1277343C (en) * 1985-10-15 1990-12-04 Stauffer Chemical Company Division Of Rhone-Poulenc, Inc. Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
US5002610A (en) * 1985-12-12 1991-03-26 Rhone-Poulenc Basic Chemicals Co. Process for making reinforced magnesium phosphate fast-setting cements
US4772326A (en) * 1986-02-28 1988-09-20 Construction Products Research, Inc. Cartridges of fast setting cement and gelled water
US4756762A (en) * 1987-07-16 1988-07-12 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
US4786328A (en) * 1987-07-16 1988-11-22 American Stone-Mix, Inc. Magnesium phosphate cement systems
JP2747636B2 (ja) * 1991-11-26 1998-05-06 秩父小野田株式会社 セラミックスライニング管
FR2714668B1 (fr) * 1993-12-31 1996-01-26 Rhone Poulenc Chimie Préparation de ciments phosphomagnésiens.
US5478413A (en) * 1994-12-27 1995-12-26 Sermatech International, Inc. Environmentally friendly coating compositions
AUPN291195A0 (en) * 1995-05-10 1995-06-01 James Hardie Research Pty Limited A hydrated composition
AU3865595A (en) * 1995-11-17 1997-06-11 Vrije Universiteit Brussel Inorganic resin compositions, their preparation and use thereof
US6204214B1 (en) * 1996-03-18 2001-03-20 University Of Chicago Pumpable/injectable phosphate-bonded ceramics
US5766337A (en) * 1996-11-25 1998-06-16 Moon; Leonard H. Magnesium oxyphosphate cement
DK1254083T3 (da) * 2000-01-27 2011-10-31 Tececo Pty Ltd Fremgangsmåde til fremstilling af reaktive magnesiumoxidcementer
FR2809724B1 (fr) * 2000-06-05 2003-05-09 Rhodia Chimie Sa Nouveau liant hydraulique phosphomagnesien, et mortier obtenu a partir de ce liant
US6890888B2 (en) 2000-07-03 2005-05-10 Nft Industries, Llc Controlled release agricultural products and processes for making same
US6518212B1 (en) 2000-09-18 2003-02-11 The University Of Chicago Chemically bonded phospho-silicate ceramics
US20020165082A1 (en) * 2001-02-23 2002-11-07 Dileep Singh Radiation shielding phosphate bonded ceramics using enriched isotopic boron compounds
US6833188B2 (en) * 2001-03-16 2004-12-21 Blaine K. Semmens Lightweight cementitious composite material
JP2004522688A (ja) * 2001-08-10 2004-07-29 セラテック,インコーポレイテッド 複合材料並びに該複合材料の製造及び使用方法
US20040036191A1 (en) * 2002-04-30 2004-02-26 Rodda Philip A. Method of making a fireproof panel
US6913819B2 (en) * 2002-12-27 2005-07-05 Christine E. Wallner Cementitious veneer and laminate material
US8182605B2 (en) 2002-12-27 2012-05-22 Ecomeld Corp. Cementitious veneer and laminate material incorporating reinforcing fibers
US20050160944A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 The University Of Chicago Permafrost ceramicrete
CA2462546A1 (en) * 2004-03-30 2005-09-30 Michael J. Mabey Lightweight "mineral foam" composite materials and methods of making and using such composite materials
US7204880B1 (en) * 2004-05-21 2007-04-17 Turner Terry A Rapid setting cement
US7527098B2 (en) * 2004-05-27 2009-05-05 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of increasing the thickening times of phosphate-based cementitious compositions in high-temperature wellbores
US7699928B2 (en) * 2006-07-14 2010-04-20 Grancrete, Inc. Sprayable and pumpable phosphate cement
US9388568B2 (en) * 2007-04-06 2016-07-12 Pacific Coast Building Products, Inc. Acoustical sound proofing material with improved fracture characteristics and methods for manufacturing same
US8397864B2 (en) 2007-04-24 2013-03-19 Serious Energy, Inc. Acoustical sound proofing material with improved fire resistance and methods for manufacturing same
US9387649B2 (en) * 2007-06-28 2016-07-12 Pacific Coast Building Products, Inc. Methods of manufacturing acoustical sound proofing materials with optimized fracture characteristics
DK2254848T3 (da) 2008-02-06 2013-06-10 Imi Tami Institute Research Additiver til at ændre hærdningshastigheden af kemisk bundet silicumphosphatcementer og fremgangsmåde derfor
US8652248B2 (en) 2008-02-06 2014-02-18 IMI Tami Institute for Research and Development ltd Cement mixes containing additives for altering the hardening rate of chemically bonded silico-phosphate cements and methods therefor
US8409346B2 (en) * 2008-10-06 2013-04-02 Grancrete, Inc. Waste storage vessels and compositions therefor
US8273172B2 (en) 2008-10-07 2012-09-25 Grancrete, Inc. Heat resistant phosphate cement
CN102741195B (zh) * 2010-01-14 2015-06-03 工程阻拦***公司 蜂窝状磷酸盐陶瓷和制备方法及用途
ES2365091B1 (es) 2010-03-12 2013-01-24 Universitat Politècnica De Catalunya Un cemento inorgánico para aplicaciones biomédicas, procedimiento para su preparación y uso de dicho cemento.
US8663382B2 (en) 2010-10-21 2014-03-04 United States Gypsum Company High strength phosphate-based cement having low alkalinity
US9815738B2 (en) 2012-10-09 2017-11-14 Premier Magnesia, Llc Magnesium phosphate cement
US9809494B2 (en) * 2012-10-09 2017-11-07 Premier Magnesia, Llc Magnesium phosphate cement
WO2014062408A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 Apache Corporation Fast-setting cements for well abandonment
DE102013102301A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Chemische Fabrik Budenheim Kg Beschichtungssystem auf Basis einer Kombination von Monoaluminiumphosphat mit Magnesiumoxid
CN103570265B (zh) * 2013-09-02 2016-01-20 盐城工学院 一种磷酸钾镁水泥基混凝土胶粘剂及其制备方法
EP3402765A4 (de) * 2016-01-12 2019-08-28 Premier Magnesia, Llc Magnesiumphosphatzement
CA2988547C (en) 2016-12-15 2021-01-26 Certainteed Gypsum, Inc. Plaster boards and methods for making them
CN106966687B (zh) * 2017-04-07 2020-07-24 俞家欢 一种无流动性速凝强粘结力磷酸盐水泥修补材料及其制备方法
WO2019051720A1 (zh) * 2017-09-14 2019-03-21 黄雪云 一种水泥浆配方
CN111405979A (zh) 2017-09-26 2020-07-10 瑟登帝石膏公司 具有内部层的灰泥板及其制备方法
CN111433421B (zh) 2017-09-28 2022-02-15 瑟登帝石膏公司 灰泥板及其制备方法
CN111433420B (zh) 2017-09-30 2022-09-06 瑟登帝石膏公司 锥形灰泥板及其制备方法
CN112062537B (zh) * 2020-07-17 2022-06-03 武汉理工大学 一种快凝抗冲击复合薄板及其制备方法
CN113968719A (zh) * 2021-12-02 2022-01-25 中国三冶集团有限公司 一种适用于负温下路面快速修补的复合修补材料

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3241987A (en) * 1962-02-16 1966-03-22 Quigley Co High density, high refractory ceramic composition for open hearth furnace bottoms and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846414B4 (de) * 1997-10-09 2007-07-12 Construction Research & Technology Gmbh Phosphatzementbindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung, insbesondere als Reparaturmörtel
CN102060454A (zh) * 2010-11-22 2011-05-18 内蒙古祥响新型建材开发有限责任公司 一种轻烧白云石水泥
CN102070353A (zh) * 2010-11-22 2011-05-25 中国科学院青海盐湖研究所 一种轻烧白云石发泡轻质隔墙板
CN102079650A (zh) * 2010-11-22 2011-06-01 中国科学院青海盐湖研究所 一种轻烧白云石轻质隔墙板

Also Published As

Publication number Publication date
FR2291951A1 (fr) 1976-06-18
ZA757284B (en) 1976-10-27
SE408055B (sv) 1979-05-14
CA1072586A (en) 1980-02-26
IT1049911B (it) 1981-02-10
GB1512275A (en) 1978-05-24
FR2291951B1 (de) 1982-04-16
JPS5176320A (de) 1976-07-01
US3960580A (en) 1976-06-01
SE7513029L (sv) 1976-05-24

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