DE2612689A1

DE2612689A1 - Verfahren und anlage zur herstellung einer freifliessenden masse

Info

Publication number: DE2612689A1
Application number: DE19762612689
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Bobeth; Franz-Josef Dipl Chem Dr Dany; Joachim Dipl Chem Dr Kandler; Guenter Sorbe
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1977-10-06
Also published as: LU77006A1; FR2345275A1; NL7702734A; BE852841A

Description

Hoechst Aktiengesellschaft "2612689

HOE 76/H 010 r J.

Verfahren und Anlage zur Herstellung einer freifließenden Masse.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer freifließenden Masse aus Calciumsulfat, einem Anreger, einem Verflüssiger, einem Netzmittel und Wasser sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens und die Verwendung dieser Masse für selbstnivellierende Estriche.

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 pumpfähige Konsistenz aufweisen und sich unter dem Einfluß der Schwerkraft wie eine Flüssigkeit selbst nivellieren und glätten.

So ist aus der DT-OS 1 943 634 eine Mörtelmasse bekannt, welche aus Anhydrit und gegebenenfalls Sand sowie einer die Sedimentation der Feststoffe in Wasser verzögernden und einer die Festigkeit der aushärtenden Masse erhöhenden Substanz besteht und welcher ein Schaumverhütungsmittel zugesetzt sein kann, wobei als die die Festigkeit erhöhende Substanz ein sulfit- oder sulfonsäure'modifiziertes Harz auf der Basis eines Aminos-triazins mit mindestens zwei Aminogruppen geeignet ist.

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Nach Versetzen dieser Mischung mit Wasser wird eine fließfähige Masse erhalten, welche nach Ausgießen auf eine tragende Unterlage unter Bildung einer horizontalen Oberfläche auseinanderfließt und in diesem Zustand erstarrt.

Weiterhin wird in der DT-OS 2 359 290 eine Baustoffmasse vorgeschlagen, welche aus Calciumsulfat-ß-Halbhydrat, Tonerdeschmelzzement und/oder Portlandzement, dem o.g. modifizierten Harz auf der Basis von Amino-s-triazin als festigkeitserhöhende Substanz sowie einem Abbindeverzögerer und/ oder einem Füllstoff besteht, wobei als festigkeitserhöhende Substanz pulverförmige mit Sulfit oder Sulfonsäure modifizierte Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, beispielsweise Melment^FIO, besonders geeignet sind. Diese Baustoffmasse wird mit Wasser in der für die Fließfähigkeit erforderlichen Menge versetzt.

Schwierigkeiten treten indessen bei der Herstellung der fließfähigen Masse aus der Baustoffmasse und Wasser auf. Schüttet man entsprechend dem Vorschlag in der DT-OS 1 648 048 die Baustoff masse in einen mit umlaufenden Rührer versehenen Mischer, welcher über einen Vorratsbehälter in eine unter ihm angeordnete Förderschnecke entleerbar ist, in deren Bereich der Baustoffmasse das Wasser zugeführt wird, so wird eine Masse erhalten, deren Fließeigenschaften nicht reproduzierbar sind. Offenbar wird dabei der Anmaischvorgang infolge eines zu starken Schwankens der Verweilzeit der Baustoffmasse im Mischer, im Vorratsbehälter und im Schneckenmischförderer nicht exakt kontinuierlich durchgeführt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer freifließenden Masse aus Calciumsulfat, einem Anreger, einem Verflüssiger, einem Netzmittel und Wasser bzw. eine Anlage zu seiner Durchführung anzugeben, welche den genannten Nachteil nicht aufweist. Ein solches Verfahren bzw. eine solche Anlage muß vielmehr eine Masse liefern, deren Fließeigenschaften im Hinblick auf ihre Selbstnivellierung und Glättung

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unter dem Einfluß der Schwerkraft exakt reproduzierbar sind. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man das Calciumsulfat, Anreger, Verflüssiger und Netzmittel sowie das Wasser chargenweise in eine Mischzone einbringt und darin unter Rühren mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 bis 750 m/rain 2 bis 15 Minuten vermischt; daß man die gemischte Masse in eine mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 25 bis 90 m/min bewegte Vorratszone überführt; und daß man die Masse aus der Vorratszone kontinuierlich entnimmt und zum Verlegeort pumpt. '

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch gekennzeichnet sein, daß oberhalb eines Mischers ein Calciumsulfat-Bunker, ein Anreger, Verflüssiger und Netzmittel enthaltender Behälter und ein Wasser-Tank angeordnet sind; daß mit dem Bunker, dem Behälter und dem Tank verbundene Leitungen in den Mischer einführbar sind; daß sich unterhalb des Mischers ein mit einer Schnecke ausgerüsteter Vorratsbehälter befindet, in welchen der Inhalt des Mischers entleerbar ist; daß der Vorratsbehälter über eine Rohrleitung mit der Saugseite einer Schneckenpumpe verbunden ist; und daß eine mit der Druckseite der Schneckenpumpe verbundene Leitung zum Verlegeort führt.

Weiterhin kann die Anlage noch wahlweise-dadurch gekennzeichnet sein, daß

a) der Mischer ein Freifallmischer ist;

b) der Mischer ein Horizontal-Zwangsmischer ist,

c) der Horizontal-Zwangsmischer eine drehende Wanne und gegenläufige Schikanen aufweist.

Schließlich ist die freifließende Masse für selbstnivellierende Estriche zur Bildung von Bodenbelägen mit porenfreier und glatter Oberfläche verwendbar.

Das Calciumsulfat kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in wasserfreier Form (Anhydrit) als auch als Halbhydrat (in der α- oder ß-Form) eingesetzt werden. Dabei ist jedoch nur ein solcher Anhydrit verwendbar, welcher der Güteklasse AB 200 nach

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Ό.

DIN 4208 (Ausgabe Oktober 1962) entspricht, während das Calciumsulfat-Halbhydrat einen Wassergipswert (bestimmt nach DIN 1168, Teil 2, Seite 3; Ausgabe Juli 1975) von 0,37 bis 0,50 aufweisen muß. Als Anreger können beim Verfahren gemäß der Erfindung Alkalisulfate, insbesondere des Kaliums, sowie Eisensulfat dienen, während als Netzmittel Alkylarylpolyglykoläther geeignet sind. Als Verflüssiger können Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, beispielsweise Melment^, verwendet werden.

Die mit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten fließfähige Masse errichteten Bodenbeläge weisen bereits nach einigen Tagen Biegezugfestigkeiten von mehr als 70 kp/cm auf. Sie erfüllen damit die Anforderungen nach DIN 4109 (vergl. Blatt 4, Seite 3, Tabelle 1; Ausgabe September 1962).

Bei der Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Freifallmischer mit Mischkammern von 1 bis 2 m Durchmesser, welche mit 20 bis 200 U/min betrieben werden, geeignet. Als Zwangsmischer eignen sich beispielsweise LÖDIGE-Mischer mit etwa 2 m Durchmesser (betrieben mit 30 bis 100 U/min) sowie Dissolver-Scheiben mit 20 bis 30 cm Durchmesser, welche mit bis zu 1200 U/min betrieben werden.

In der beigefügten Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

Oberhalb eines Mischers 1 sind ein Bunker 2 für Calciumsulfat, ein Behälter 3 für Anreger, Verflüssiger und Netzmittel sowie ein Wasser-Tank 4 angeordnet. Mit den Ausläufen des Bunkers 2, des Behälters 3 und des Tanks 4 sind Leitungen (9, 10, 11) verbunden, welche in den Mischer 1 einführbar sind. Unterhalb des Mischers 1 befindet sich ein Vorratsbehälter 5, welcher mit einer Schnecke 6 ausgerüstet ist. In den Vorratsbehälter 5 kann der Inhalt des Mischers 1 entleert werden. Eine Schnekkenpumpe 7 ist saugseitig über eine Rohrleitung 12 mit dem

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Vorratsbehälter 5 verbunden, während ihre Druckseite eine Leitung 13 aufweist, welche zum Verlegeort 8 führt.

Die Erfindung sei nunmehr anhand von Beispielen erläutert. Beispiel 1

In einem Freifallmischer mit einem Volumen von 50 1 wurden 50 kg Anhydrit (Güteklasse AB 200 nach DIN 4208), 0,75 kg Kaliumsulfat als Anreger, 0,3 kg Melment^ F10 als Verflüssiger und 2 g Arkopal^ N-060 (Nonylphenolpolyglykoläther) als Netzmittel mit 16,2 kg Wasser ca. 5 Minuten gemischt und die entstandene fließfähige Mischung in einen etwa 100 1 fassenden Vorratsbehälter entleert. Dabei war der Vorratsbehälter mit einer Schnecke ausgestattet, welche sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 62 m/min drehte. Vom- Vorratsbehälter führte eine Leitung zu einer Schneckenpumpe, deren Fördermenge so eingestellt war, daß sie kontinuierlich die fließfähige Mischung zum Verlegeort - zu einer Rohdecke - pumpte, während im Freifallmischer fortlaufend weitere Chargen der oben genannten Zusammensetzung gemischt wurden. Die fließfähige Mischung wurde auf der Rohdecke in etwa 3 cm Schichtdicke vergossen, auf der die Mischung selbständig auseinanderlief und sich unter dem Einfluß der Schwerkraft von selbst nivellierte, bevor sie erhärtete.

An aus der fließfähigen Mischung angefertigten Probekörpern mit Abmessungen von 40 χ 40 χ 160 mm (nach DIN 1168, Teil 2, Seiten 4 und 5; Ausgabe Juli 1975) wurde nach Trocknung bis

zur Gewichtskonstanz bei einer Dichte von 1,9 bis 2,0 g/cm

eine Biegezugfestigkeit von 70 bis 80 kp/cm² ermittelt.

Die Messung der Fließfähigkeit der Mischung im Freifallmischer und im Vorratsbehälter kann kontinuierlich mit einem Rotationsviskosimeter (Ermittlung der dynamischen Zähigkeit) vorgenommen werden. Wegen der guten Reproduzierbarkeit der einzelnen Chargen

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ist es jedoch ausreichend, die Fließfähigkeit der Mischung in Abhängigkeit von der Mischzeit einmal nach der Ausbreitmethode zu bestimmen.

Hierzu wird eine Scheibe aus Glas oder Plexiglas von etwa 30 cm Durchmesser mit einem Maßkreuz versehen, dessen Nullpunkt in der Mitte der Scheibe liegt. Auf das Maßkreuz wird ein Hartgummiring nach DIN 1164 (vergl. Blatt 5, Ausgabe Juni 1970) aufgesetzt und mit der fließfähigen Mischung randvoll gefüllt. Nach Abheben des Ringes breitet sich die Mischung nach allen Seiten aus. Mit Hilfe des Maßkreuzes wird der Durchmesser der ausgebreiteten Mischung dann ermittelt, wenn die Mischung zu fließen aufgehört hat. Dieser in cm angegebene Durchmesser ist das Ausbreitmaß.

Die fließfähige Mischung für einen selbstnivellierenden Estrich muß ein Ausbreitmaß von 25 ^± 1 cm aufweisen, um gut verarbeitbar zu sein.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei lediglich anstelle der 50 kg Anhydrit 53 _s 3 kg Calciumsulfathalbhydrat eingesetzt wurden» An aus der fließfähigen Mischung angefertigten Probekörpern (nach DIN 1168, Teil 2, Ausgabe Juli 1975) wurde nach Trocknung bis zur Gewichtskonstanz bei einer Dichte von 1₉9 bis 2_s0 g/cnr eine Biegezugfestigkeit von 75 bis 85 kp/cm ermittelt.

Beispiel 3

In einem Hör izontal-Zwangsmi scher* (mit drehender Wanne und gegenläufigen Schikanen) mit einem Yolumen von 500 1 wurden 500 kg Anhydrit (Güteklasse AB 200 nach DIN 4208), 7₅5 kg Kaliumsulfat

als Anreger, 3 kg Helmen"!^ F10 als Terflüssiger und 20 g

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Arkopal^ N-060 mit 162 1 Wasser etwa 4 Minuten gemischt und die entstandene fließfähige Mischung in einen etwa 350 1 fassenden Vorratsbehälter entleert. Weiter wurde wie in Beispiel 1 angegeben verfahren.

Die fließfähige Mischung wurde auf einer Rohdecke in etwa 5 cm Schichtdicke selbstnivellierend verlegt.

An aus der fließfähigen Mischung angefertigten Probekörpern (nach DIN 1168, Teil 2, Ausgabe Juli 1975) wurde nach Trocknung bis zur Gewichtskonstanz bei einer Dichte von 1,70 bis 1,95 g/cnr eine Biegezugfestigkeit von 70 bis 84 kp/cm ermittelt.

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Leersei te

Claims

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Patentansprüche:

Verfahren zur Herstellung einer freifließenden Masse aus Calciumsulfat, einem Anreger, einem Verflüssiger, einem Netzmittel und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man das Calciumsulfat, Anreger, Verflüssiger und Netzmittel sowie das Wasser chargenweise in eine Mischzone einbringt und darin unter Rühren mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 bis 750 m/min 2 bis 15 Minuten vermischt; daß man die gemischte Masse in eine mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 25 bis 90 m/min bewegte Vorratszone überführt; und daß man die Masse aus der Vorratszone kontinuierlich entnimmt und zum Verlegeort pumpt.
2) Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines Mischers (1) ein Calciumsulfat-Bunker (2), ein Anreger, Verflüssiger und Netzmittel enthaltender Behälter (3) und ein Wasser-Tank (4) angeordnet sind; daß mit dem Bunker (2), dem Behälter (3) und dem Tank (4) verbundene Leitungen (9,10,11) in den Mischer (1) einführbar sind; daß sich unterhalb des Mischers (1) ein mit einer Schnecke (6) ausgerüsteter Vorratsbehälter (5) befindet, in welchen der Inhalt des Mischers (1) entleerbar ist; daß der Vorratsbehälter (5) über eine Rohrleitung (12) mit der Saugseite einer Schneckenpumpe (7) verbunden ist; und daß eine mit der Druckseite der Schneckenpumpe (7) verbundene Leitung (13) zum Verlege ort (8) führt.
3) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (1) ein Freifallmischer ist.
4) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (1) ein Horizontal-Zwangsmischer ist.

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5) Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontal-Zwangsmischer eine drehbare Wanne
und gegenläufige Schikanen aufweist.
6) Verwendung der freifließenden Masse nach Anspruch 1 für selbstnivellierende Estriche zur Bildung von
Bodenbelägen mit porenfreier und glatter Oberfläche.

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