DE2557594B2 - Selbstnivellierende Baustoffmasse auf der Grundlage von Calciumsulfat- a-Halbhydrat - Google Patents

Selbstnivellierende Baustoffmasse auf der Grundlage von Calciumsulfat- a-Halbhydrat

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DE2557594B2 DE19752557594 DE2557594A DE2557594B2 DE 2557594 B2 DE2557594 B2 DE 2557594B2 DE 19752557594 DE19752557594 DE 19752557594 DE 2557594 A DE2557594 A DE 2557594A DE 2557594 B2 DE2557594 B2 DE 2557594B2
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Description

6. Baustoffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensidgemisch aus
11,5 Gewichts-% Ci2 - Cn-Äthersulfat
10 Gewichts-% des Natriumsalzes des
Ölsäure-N-Methyltaurids
6 Gewichts-% C)6 - de-Olefinsulfonat
25 Gewichts-% Butyldiglykol und
47,5 Gewichts-% Wasser
besteht.
7. Baustoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,01 bis 2 Gewichts-% Alkylenoxid-Hochpolymere, bezogen auf das Calciumsulfat-tx-Halbhydrat, enthält
8. Baustoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,01 bis 2 Gewichts-% Celluloseäther^ bezogen auf das Calciumsulfat-ac-Halbhydrat, enthält
9. Baustoffmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Celluloseäther Carboxymethylcellulose enthalten ist.
10. Baustoff masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Celluloseäther Methylcellulose enthalten ist.
Die Erfindung betrifft eine selbstnivellierende Baustoffmasse auf der Grundlage von Calciumsulfat-a-Halbhydrat mit einem Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen.
Das Verlegen eines Nutzbodens, beispielsweise aus
Fliesen oder Holzparkett, ist nur auf einer horizontalen und ebenen Oberfläche, nicht jedoch auf den meist unebenen und rauhen Rohdecken von Gebäuden möglich.
Während früher zur Herstellung der erforderlichen horizontalen und ebenen Oberflächen Estriche aus Gußasphalt, Zement oder Magnesit verwendet wurden, deren Aufbringen, Nivellieren und Glätten einen beträchtlichen Arbeitsaufwand mit sich bringen, sind seit einiger Zeit Mörtelmischungen bekannt, welche nach Zugabe von Wasser eine fließ- und punpfähige Konsistenz aufweisen und sich unter dem Einfluß der
is Schwerkraft wie eine Flüssigkeit selbst nivellieren und glätten.
So ist aus der DE-OS 1943 634 eine Mörtelmasse bekannt welche aus Anhydrit und Sand sowie einer die Sedimentation der Feststoffe in Wasser verzögernden und einer die Festigkeit der aushärtenden Masse erhöhenden Substanz besteht, wobei die erste Substanz ein Celluloseäther sein kann, während als zweite Substanz ein sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes Harz auf der Basis eines Amino-s-triazins mit mindestens zwei NH2-Gruppen geeignet ist Diese Mischung wird mit Wasser im Gewichtsverhältnis bis 2:1 zu einer fließfähigen Masse verarbeitet und auf eine tragende Unterlage ausgegossen, wo sie unter Bildung einer horizontalen Oberfläche auseinanderfließt und in diesem Zustand erstarrt
Nachteilig ist bei dieser Mörtelmasse, daß sie sehr langsam mit Wasser abbindet, so daß schlechte Frühfestigkeiten resultieren. Darüber hinaus muß im Interesse einer guten Fließfähigkeit der Mischung deren Sandanteil niedrig gehalten werden, wodurch jedoch ein beträchtlicher Zusatz des die Festigkeit der aushärtenden Masse erhöhenden modifizierten Harzes auf der Basis eines Amino-s-triazins, welches relativ teuer ist, erforderlich wird.
Um dem Nachteil des langsamen Abbindens der Mörtelmasse auf der Basis von Anhydrit zu begegnen, wird in der DE-OS 23 59 290 eine Baustoffmasse beschrieben, welche aus Calciumsulfat-/?-Halbhydrat Tonerdeschmelzzement und/oder Portlandzement, dem oben genannten modifizierten Harz auf der Basis von Amino-s-triazin als festigkeitserhöhende Substanz sowie einem Abbindeverzögerer und/oder einem Füllstoff besteht Diese Baustoffmasse wird mit Wasser in der für die Fließfähigkeit erforderlichen Menge versetzt
Diese Wassermenge ist verhältnismäßig groß, da allein zum vollständigen Abbinden sowohl von Calciumsulfat-j3-Halbhydrat als auch des in der Baustoffmasse enthaltenen Zements viel Wasser erforderlich ist Dadurch werden einerseits den Baufortschritt behindernde lange Trockenzeiten erforderlich, während andererseits beim Verdunsten des überschüssigen Wassers in der abgebundenen Baustoffmasse ein großes Porenvolumen entsteht, wodurch die Endfestigkeit der Masse verringert wird.
Die Estrichmasse für Fußböden nach der DE-OS 22 47 756 besteht aus einem Gemisch von Calciumsulfat-a-Halbhydrat, Weißkalk, einem Verflüssiger, beispielsweise wasserlösliche hochmolekulare Aminoplaste oder Polykieselsäuren, und einem Abbindeverzögerer, wobei dem Gemisch die gleiche Menge Bausand zugesetzt ist Nach Zusatz von Wasser und nachfolgendem Rühren ist diese Estrichmasse vergießbar.
Von Nachteil ist bei dieser Estrichmasse ihre geringe
Fließfähigkeit, so daß sie sich allein unter dem Einfluß der Schwerkraft nicht selbst nivelliert und glättet, ehe sie sich verfestigt
Das als schallschluckender Putz für Wände und Decken geeignete poröse Material gemäß der US-PS 18 48 386 besteht aus einem Bindemittel, beispielsweise Calciumsulfat-a-Halbhydrat mit Abbindeverzögerer, und einem Zuschlagstoff, beispielsweise Sand oder Schlacke. Dabei muß der Gewichtsanteil Bindemittel deutlich kleiner sein als der Gewichtsanteil Zuschlagstoff, damit die Teilchen des Zuschlagstoffes an ihren Berührpunkten durch das Bindemittel miteinander verklebt werden, die Lücken zwischen den Teilchen des Zuschlagstoffes aber frei bleiben. Ein festeres Produkt wird dann erhalten, wenn man der Mischung aus Bindemittel, Zuschlagstoff und Wasser ein die Oberflächenspannung herabsetzendes Mittel, beispielsweise Natriumbenzolsulfonat, hinzufügt Dadurch spricht das Wasser mehr auf die Kapillarität an, wodurch eine größere Menge Bindemittel an die Berührflächen der Teilchen des Zuschlagstoffes gebracht wird.
Schließlich ist aus der GB-PS 1390360 eine selbstnivellierende Mörtelzusammensetzung bekannt, welche aus Calciumsulfat-a-Halbhydrat, weniger als 35 Gewichts-% Wasser und mindestens 10 Gewichts-% eines festen Kunstharzes besteht. Die Mörtelzusammensetzung kann dabei 0 bis 2 Gewichts-% eines Antischaummittels, beispielsweise chemisch veränderte natürliche öle oder Fette sowie in Leichtöl dispergierte Mischungen von synthetischen oder natürlichen Estern oder Metallseifen, enthalten.
Nachteilig ist bei diesem Mörtel, daß einerseits seine Fließfähigkeit zu wünschen übrig läßt und andererseits seine Zeiten für Versteifungsanfang bzw. Versteifungsende sehr kurz sind. Darüber hinaus muß dieser Mörtel in zwei Teilmischungen getrennt aufbewahrt werden, welche auf der Baustelle unmittelbar vor der Verarbeitung im richtigen Gewichtsverhältnis zu mischen sind.
Ferner wird in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 26 31 031 eine fließfähige Gipsmasse vorgeschlagen, welche Calciumsulfat mit einem Gehalt von mindestens etwa 50 Gewichts-% Calciumsulfat-a-Halbhydrat und einen grenzflächenaktiven Phosphorsäureester enthält. Die fließfähige Gipsmasse enthält weiterhin ein Dispergiermittel des Sulfonsäure-Typs und zudem ein Alkalimetallsulfat
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baustoffmasse auf der Grundlage von Calciumsulfat-a-Halbhydrat mit einem Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen anzugeben, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweist Eine solche Baustoffmasse muß vielmehr mit verhältnismäßig wenig Wasser zu einem Material mit guter Fließfähigkeit anrührbar sein, um einerseits kurze Austrocknungszeiten und andererseits unter dem Einfluß der Schwerkraft Selbstnivellierung und Glättung zu gewährleisten, wobei auf den Zusatz von Magerungsmittel wie Sand, Schlacke oder festem Kunstharz im Interesse einer guten Fließfähigkeit und auf die Zugabe teuerer Substanzen zur Erhöhung der Endfestigkeit verzichtet werden muß. Darüber hinaus muß die Baustoffmasse ein günstiges Zeitverhalten bezüglich Anfang und Ende ihrer Versteifung aufweisen.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Baustoffmasse als oberflächenaktive Stoffe ein Tensidgemisch und mindestens ein Phosphorsäureester enthalten sind.
Die Baustoffmasse gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch gekennzeichnet sein, daß
a) sie 0,1 bis 2 Gewichts-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gewichts-%, Phosphorsäureester, bezogen auf das Calciumsulfat-a-Halbhydrat, enthält;
b) sie als Phosphorsäureester Mono-, Di- oder Tri-Alkylester mit 3 bis 10 C-Atomen, vorzugsweise mit 4 bis 6 C-Atomen, oder deren Mischungen enthält;
c) sie 0,1 bis 2 Gewichts-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gewichts-%, Tensidgemisch, bezogen auf das
ι ο Calciumsulfat-a-Halbhydrat, enthält;
d) das Tensidgemisch aus 5 bis 40 Gewichts-% eines Alkyläthersulfates mit 10 bis 18 C-Atomen, 5 bis 15 Gewichts-% eines Alkalisalzes des Ölsäure-N-Methyltaurids, 5 bis 30 Gewichts-% eines Olefinsulfo-
nates mit 10 bis 18 C-Atomen, 10 bis 40 Gewichts-% eines Diglykols mit 2 bis 6 C-Atomen und Rest Wasser besteht;
e) das Tensidgemisch aus 11,5 Gewichts-% Ci2-Cu-Äthersulfat, 10 Gewichts-% des Natriumsalzes des Ölsäure-N-Methyltaurids, 6 Gewichts-% Ci6-Cw-Oiefinsulfonat, 25 Gewichts-% Butyldiglykol und 47,5 Gewichts-% Wasser besteht;
f) sie zusätzlich 0,01 bis 2 Gewichts-% Alkylenoxid-Hocrspolymere, bezogen auf das Calciumsulfat-a-
Halbhydrat, enthält;
g) sie zusätzlich 0,01 bis 2 Gewichts-% Celluloseäther, bezogen auf das Calciumsulfat-a-Halbhydrat, enthält;
h) als Celluloseäther Carboxymethylcellulose enthalten ist;
i) als Celluloseäther Methylcellulose enthalten ist.
Ein fließfähiges Material kann aus der erfindungsgemäßen Baustoffmasse dadurch hergestellt werden, daß man die Baustoffmasse und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 3,0 bis 3,7 zu 1 innig miteinander vermischt
Als Calciumsulfat-a-Halbhydrat ist ein solches zu verwenden, welches einen Wassergipswert (bestimmt
■ίο nach DIN 1168, Teil 2, Seite 3, Ausgabe Juli 1975) von 0,37 bis 0,50, vorzugsweise 0,40 bis 0,43, aufweist. Diese Bedingung erfüllt der handelsübliche Hartgips sowie ein nach der DE-PS 1157182 in wäßriger Lösung hergestelltes Calciumsulfat-a-Halbhydrat nach Abfil trieren, Trocknen und Mahlen auf eine Kornfeinheit < 100 μηι.
Alle erfindungsgemäßen Zusätze können, obwohl sie teilweise Flüssigkeiten sind, mit Hilfe geeigneter Mischaggregate homogen im Calciumsulfat-a-Halbhy drat verteilt werden. Die erfindungsgemäße Baustoff masse ist ausreichend lagerstabil, so daß auf der Baustelle lediglich die erforderliche Wassermenge abgemessen und zugesetzt werden muß. Wird die erfindungsgemäße Baustoffmasse mit Wasser beispielsweise im Gewichtsverhältnis 3,5:1 vermischt, so wird ein fließfähiges Material erhalten, welches sich nach dem Vergießen wie eine Flüssigkeit ausbreitet, so daß eine teure Nivellierung und Glättung mit der Hand oder durch Hilfsmittel entbehrlich ist Nach dem Abbinden des fließfähigen Materials müssen bei diesem Verhältnis von Baustoffmasse zu Wasser nur etwa 5 bis 7% Wasser verdunstet werden, um die bei verlegtem Estrich übliche Restfeuchte von etwa 3 bis 5% zu erreichen.
Mit der erfindungsgemäßen Baustoffmasse ist ein fließfähiges Material herstellbar, dessen Abbindeverhalten nahezu ideal ist So ermöglicht der verzögerte Versteifungsanfang eine ausreichende Verarbeitungs-
zeit, während das darauf relativ kurz folgende Versteifungsende unnötige Wartezeiten vermeidet. Dabei tritt dsr verzögerte Versteifungsanfang auf, obwohl die erfindungsgemäße Baustoffmasse keine Abbindeverzögerer enthält, welche sich, abgesehen von ihren zusätzlichen Kosten, festigkeitsmindernd auf den abgebundenen Estrich auswirken und häufig Ursache von unerwünschten Ausblühungen sind.
Mit der Baustoffmasse gemäß der Erfindung hergestellte Bodenbeläge weisen eine so hohe Frühfestigkeit auf, daß sie bereits kurze Zeit nach dem Vergießen begangen werden können. Nach wenigen Tagen weisen die Bodenbeläge Druckfestigkeiten von mehr als 300 kp/cm2 und ßiegezugfestigkeiten über 80 kg/cm2 auf und liegen damit oberhalb der in DIN 4109 (vgl. Blatt 4, Seite 3, Ausgabe 1962) geforderten Werte für ungemagerte Gipsestriche.
Die Erfindung sei nunmehr anhand von Beispielen erläutert
Beispiel 1
auseinander, nivelliert sich von selbst und erhärtet nach etwa einer Stunde unter Bildung einer porenfreien und glatten Oberfläche. Die Fläche ist nach 3 Stunden begehbar. Nach 4 bis 5 Tagen weist die Fläche eine Druck- bzw. Biegezugfestigkeit von 326 bzw. 108 kp/cm2 auf.
Beispiel 3
50 kg eines aus Naturgips gewonnenen, handelsüblichen Hartgipses mit einem Wassergipswert von 0,42 werden mit 250 g Tri-iso-butylphosphat und 250 g eines Tensidgemisches innig vermischt, wobei eine homogene und klumpenfreie Masse mit guter Lagerstabilität resultiert
Das eingesetzte Tensidgemisch besteht aus:
20
35
50 kg eines aus Naturgips gev/onnenen, handelsüblichen Hartgipses mit einem Wassergipswert von 0,42 werden mit 200 g Tri-iso-butylphosphat, 200 g eines Tensidgemisches und 100 g eines Hochpolymeren auf der Basis von Alkylenoxid innig vermischt, wobei eine homogene und klumpenfreie Masse mit guter Lagerstabilität resultiert.
Das eingesetzte Tensidgemisch besteht aus:
11,5 Gewichts-% Ci2-CM-Äthersulfat
10 Gewichts-% des Natriumsalzes des
Ölsäure-N-Methyltaurids
6 Gewichts-% Ci6 - C|g-Olefinsulfonat
25 Gewichts-% Butyldiglykol
47,5 Gewichts-% Wasser.
Die homogene Masse wird mit Wasser im Gewichtsverhältnis 3,7 :1 angerührt, wobei eine Suspension mit ausgezeichnetem Fließverhalten resultiert.
Zur Veranschaulichung des Fließverhaltens läßt man die Suspension aus einem Vicatring, welcher auf einem Ausbreittisch liegt, ausfließen (vgl. die Bestimmung des Ausbreitmaßes nach DIN 1168, Teil 2, Seiten 3 und 4, Ausgabe Juli 1975). Das Ausbreitmaß beträgt 40 cm.
Der Versteifungsanfang der Suspension liegt bei etwa 60 Minuten.
Die an Prüfkörpern nach DIN 1168 gemessenen Druck- bzw. Biegezugfestigkeiten betragen 316 bzw. 86 kp/cm2.
50
Beispiel 2
Bei der Herstellung von Naßphosphorsäure als Nebenprodukt anfallender Gips wird nach der DE-PS
11 57 128 zu Calciumsulfat-a-Halbhydrat umgesetzt und nach Abfiltrieren und Trocknen auf eine Kornfeinheit von < 100 μΐη gemahlen.
150 kg dieses Calciumsulfat-a-Halbhydrates mit einem Wassergipswert von 0,40 werden mit 750 g Tri-n-butylphosphat, 750 g des in Beispiel 1 verwendeten Tensidgemisches und 115 g einer Methylcellulose, deren 2%ige wäßrige Lösung eine mittlere Viskosität von etwa 1000 cP aufweist, innig vermischt
100 kg dieses Gemisches werden mit 28,61 Wasser angerührt, und das fließfähige Material wird mit Hilfe einer Schneckenpumpe über Schlauchleitungen auf eine tragende Unterlage gefördert In einem abgeteilten Flächenelement von 1 χ 2 m fließt das Material unter Bildung einer etwa 3 cm dicken Schicht selbständig 6 Gewichts-%
27,5 Gewichts-%
5 Gewichts-%
7,5 Gewichts-%
12,5 Gewichts-%
41,5 Gewichts-%
Ci2-Ci4-Äthersulfat
Cm—Ci2-Äthersulfat
des Natriumsalzes des
Ölsäure-N-Methyltaurids
C16 - C]g-Olefinsulfonat
Butyldiglykol
Wasser.
Die homogene Masse wird mit Wasser im Gewichtsverhältnis 3,6 :1 angerührt, wobei eine Suspension mit ausgezeichnetem Fließverhalten resultiert
Zur Veranschaulichung des Fließverhaltens läßt man die Suspension aus einem Vicatring, welcher auf einem Ausbreittisch liegt, ausfließen (vgl. DIN 1168). Das Ausbreitmaß beträgt 38 cm.
Der Versteifungsanfang der Suspension liegt bei etwa 70 Minuten.
Die an Prüfkörpern nach DIN 1168 gemessenen Druck- bzw. Biegezugfestigkeiten betragen 304 bzw. 82 kp/cm2.
Beispiel 4
Bei der Herstellung von Naßphosphorsäure als Nebenprodukt anfallender Gips wird nach der DE-PS 11 57 128 zu Calciumsulfat-a-Halbhydrat umgesetzt und nach Abfiltrieren und Trocknen auf eine Kornfeinheit von < 100 μΐη gemahlen.
2 kg dieses Calciumsulfat-a-Halbhydrates mit einem Wassergipswert von 0,40 werden mit 12 g einer äquimolaren Mischung von Mono- und Dihexylphosphorsäureester, 10 g des in Beispiel 1 verwendeten Tensidgemisches und 2 g einer Methylcellulose, deren 2%ige wäßrige Lösung eine mittlere Viskosität von etwa 1000 cP aufweist innig vermischt
Dieses Gemisch wird mit 570 ml Wasser angerührt. Läßt man einen Teil der Suspension wie in Beispiel 1 angegeben aus einem Vicatring ausfließen, so beträgt das Ausbreitmaß 36 cm. Die an Probekörpern nach DIN 1168 gemessenen Druck- bzw. Biegezugfestigkeiten betragen 310 bzw. 85 kp/cm2.
Beispiel 5
Bei der Herstellung von Naöphosphorsäure als Nebenprodukt anfallender Gips wird nach der DE-PS 11 57 128 zu Calciumsulfat-iX-Halbhydrat umgesetzt und nach Abfiltrieren und Trocknen auf eine Kornfeinheit von < 100 μπι gemahlen.
2 kg dieses Calciumsulfat-a-Halbhydrates mit einem Wassergipswert von 0,45 werden mit 14 g Dibutylphosphorsäureester, 12 g des in Beispiel 3 verwendeten Tensidgemisches und 1,5 g einer Methylcellulose, deren 2%ige wäßrige Lösung eine mittlere Viskosität von etwa 1000 cP aufweist innig vermischt Dieses Gemisch
wird mit 600 ml Wasser angerührt. Läßt man einen Teil der Suspension wie in Beispiel 1 angegeben aus einem Vicatring ausfließen, so beträgt das Ausbreitmaß 38 cm. Die an Prüfkörpern nach DIN 1168 gemessenen Druckbzw. Biegezugfestigkeiten betragen 302 bzw. 81 kp/cm2.
Beispiel 6
Bei der Herstellung von Naßphosphorsäure als Nebenprodukt anfallender Gips wird nach der DE-PS 11 57 128 zu Calciumsulfat-Ä-Halbhydrat umgesetzt und no nach Abfiltrieren und Trocknen auf eine Kornfeinheit von < 100 μηι gemahlen.
2 kg dieses Calciumsulfat-a-Halbhydrates mit einem
Wassergipswert von 0,45 werden mit 10 g Tris(3-phenylpropyl)phosphat, 10 g des in Beispiel 3 verwendeten Tensidgemisches und 1,5 g einer Methylcellulose, deren 2°/oige wäßrige Lösung eine mittlere Viskosität von etwa 1000 cP aufweist, innig vermischt.
Dieses Gemisch wird mit 590 ml Wasser angerührt Läßt man einen Teil der Suspension wie in Beispiel 1 angegeben aus einem Vicatring ausfließen, so beträgl das Ausbreitmaß 34 cm. Die an Prüfkörpern nach DIN 1168 gemessenen Druck- bzw. Biegezugfestigkeiter betragen 308 und 85 kp/cm2. Der Versteifungsanfan§ liegt bei 48 Minuten, das Versteifungsende be 100 Minuten.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Selbstnivellierende Baustoff masse auf der Grundlage von Calciumsulfat-a-Halbhydrat mit einem Gehalt von oberflächenaktiven Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Stoffe ein Tensidgemisch und mindestens ein Phosphorsäureester enthalten sind.
2. Baustoff masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 2 Gewichts-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gewichts-%, Phosphorsäureester, bezogen auf das Calciumsulfat-a-Halbhydrat, enthält
3. Baustoffmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Phosphorsäureester Mono-, Di- oder Tri-Alkylester mit 3 bis 10 C-Atomen, vorzugsweise mit 4 bis 6 C-Atomen, oder deren Mischungen enthält
4. Baustoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 2 Gewichts-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gewichts-%, Tensidgemisch, bezogen auf das Calciumsulfat-«- Halbhydrat, enthält
5. Baustoffmasse nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensidgemisch aus
5 bis 40 Gewichts-% eines Alkyläthersulfates
mit 10 bis 18 C-Atomen,
5 bis 15 Gewichts-% eines Alkalisalzes des
Ölsäure-N-Methyltaurids,
5 bis 30 Gewichts-% eines Olefinsulfonates
mit 10 bis 18 C-Atomen,
10 bis 40 Gewichts-% eines Diglykols mit
2 bis 6 C-Atomen und
Rest Wasser
besteht
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