DE2827382C2

DE2827382C2 - Bindemittel zur Herstellung von Beton oder Mörtel und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2827382C2
Application number: DE19782827382
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. 1140 Wien Howanietz; Alexander Dr.-Ing. 1070 Wien Kozlowski
Original assignee: PERLMOOSER ZEMENTWERKE AG 1040 WIEN AT
Current assignee: PERLMOOSER ZEMENTWERKE AG 1040 WIEN AT
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1984-03-29
Also published as: ATA450277A; DE2827382A1; CH643521A5; FR2395233A1; CH650482A5; AT359904B

Description

Es ist bekannt, Mischungen von Zement und Kunststoffdispersionen und gegebenenfalls Bitumenemulsionen, beispielsweise zur Herstellung oder zum Ausbessern von oberflächengeschädigten Betonen, zu verwenden. Ihre Anwendung in geschlossenen Räumen, unter Raumklimabedingungen, zeigt durchaus zufriedenstellende Ergebnisse. Gänzlich anders sind die Erfahrungen auf allen jenen Sektoren des Bauwesens, wo Beläge, Putze, Bauteile oder dergleichen größeren Temperaturschwankungen und insbesondere Temperaturen unter 0⁰C ausgesetzt sind. Dies gilt insbesondere auch für horizontal verlegte Beläge, wie Betonfahrbahndecken, die, bedingt durch Salz-Streuung, oft sehr tiefen Temperaturen ausgesetzt sind, aber dennoch ihre volle Leistungsfähigkeit beibehalten sollen. Unabhängig von Temperaturschwankungen und tiefen Temperaturen zeigen Betone auf Basis von Zemt-jt und Kunststoffen, die bisher zum Einsatz gelangen, auch wenn in der Biniemittelmischung zusätzlich Bitumina Verwendung finden, nur geringe Elastizität und Zähigkeit und infolge ihrer Sprödigkeit relativ hohe Empfindlichkeit gegenüber Schlagbeanspruchung, beispielsweise durch den Schwerverkehr, und relativ hohen Abrieb, wie z. B. durch Spikes.

Diese Eigenschaften bisher bekannter Bindemittel auf der Basis von Zement und Kunststoffen machten sich sowohl bei neuaufgebrachten Belägen bzw. neu hergestellten Bauteilen, als auch insbesondere bei Ausbesserungen, beispielsweise auf Fahrbahndecken, Brücken oder dergleichen, wo Grenzflächen zwischen Altbeton und Neubeton auftreten, unangenehm bemerkbar.

■ Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Bindemittels auf der Basis von Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen, das Tür die Herstellung von Betonen

oder Mörtel geeignet ist, die innerhalb eines großen Temperaturbereiches die genannten Nachteile nicht aufweisen, gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und häufigen Frost-Tauwechsel wesentlich weniger empfindlich sind, als bisher bekannte Betone oder Mörtel und insbesondere auch bei Temperaturen unterO⁰ C ein • wesentlich besseres elastisches Verhalten aufweisen, als bisher verwendete Betone oder Mörtel.

Es sei ausgeführt, daß das Prinzip - Zement mit Kunststoffen und gegebenenfalls Bitumen bzw. Teerzu vermengen - in dieser allgemeinen Form in der Patentliteratur vielfach bekannt ist. Dies geht auch aus verschiedensten Druckschriften hervor. So beschreibt die DE-OS 21 16 372 ein Verfahren zum Herstellen von hochfestem Zement, bei dem ein, gegebenenfalls frühhochfester, Zement mit einem makromolekularen Material, das aus ganz bestimmten Monomeren gebildet ist, die zum Aufbau ganz bestimmter Homopolymere befähigt sind, gemischt wird. Das makromolekulare Material liegt in dispergierter Form vor. Nach dem Mischen erfolgt zjvingend eine Wärme- bzw. Dampfbehandlung bei 50 bis 15Ö^G C. Es wird dort die Härtung des Kunststoffes während des Abbindens des Zementes erreicht.

Die DE-OS 24 49 211 beschreibt einen zementgebundenen Baustoff, der als wesentliche Bestandteile Zement und einen Polymerisat-Kumtstoff, z. B. PoIyacrylat, sowie zwingend ein Entschäumungsmittel, das in Mengen bis zu 4,0 Gew.-%, bezogen auf die Zementmenge, vorliegen soll, enthält. Diese DE-OS beschreibt an keiner Stelle das erfindungsgemäß zu lösende Problem, gegen Schlagt·aanspruchung, Abrieb und insbesondere gegen Frost-Tauweehsel-B«anspruchung unempfindliche Bauteile und Beläge herzustellen.

In der DE-OS 16 71 078 ist ein Verfaßten zur Verbesserung von Beton beschrieben, bei dem im Verlauf der Betonherstellung Polyvinylacetat, also ein ganz bestimmter und üblicher Kunststoff als wäßrige Emulsion, als emulgierbares Pulver oder in Form eines plastifizierten Copolymerisates zugegeben wird.

Die DE-OS 19 35 507 beschreibt, ohne das Ziel und die Problematik der vorliegenden Erfindung, einen schlagfesten und frost-tauwechselbeständigen Beton und/oder Mörtel zu schaffen, im Auge zu haben, einen Zusatz zu Beton oder Mörtel, der zwingend einen bestimmten Zement, nämlich Portlandzement, als Hauptkomponente enthält. Dieser Zusatz muß ebenfalls zwingend eine »sulfitische Flüssigkeit« in Kombination mit ganz bestimmten Poly(ethylen-propylen)glycolen enthalten.

In allen bisher genannten Offenlegungsschriften ist im übrigen ein eventueller Zusatz von Bitumen und/ oder Teer in die Kunststoff enthaltende Beton- bzw. Mörtelmischung nicht erwähnt.

Dies gilt auch für die CH-PS 4 85 612, in der eine Zement und Zuschlagstoffe sowie Kunststoff enthaltende öaustoffmischung beschrieben ist, die als Zusatz zwingend Gluconsäure und/oder deren Derivate enthalten soll. Es wird in den Unteransprüchen eine Reihe von in Frage kommenden Kunststoffen aufgezählt.

Die DD-PS 49 228 hat ein Verfahren zur Herstellung eines Baustoffes zum Gegenstand, bei dem die Bindemittel mit einer Emulsion bituminöser Stoffe versetzt werden, hier ist der Zusatz eines Kunststoffes gar nicht vorgesehen. Auch ist das Ziel des Verfahrens der DD-PS ein anderes als gemäß der Erfindung.

Inder DD-PS 47 324 ist ein Verfahren zur Verkürzung der Austrocknungszeiten und Herabsetzung der Verarbeitungstemperaturen bis -3° C bei Betonestrichen beschrieben, bei dem der Frischbetonmischung ein Gemisch aus einer Bitumenemulsion, Polyvinylacetat und zwingend Calciumchlorid zugesetzt wird. Bekannt-

> lieh ist der Zusatz von CaCi2 in fast allen Ländern im Hinblick auf die korrodierende Wirkung auf die Stahleinlagen für Stahl- und Spann-Beton sogar verboten.

Obwohl hier eine Kombination von Zement, Bitumen und Kunststoff vorgesehen ist, ist das Ziel des Verfah-

ι« rens gemäß der DD-PS nur die Herabsetzung der Verarbeitungstemperatur, nicht jedoch die Erreichnung einer hohen Flexibilität bei, niederen Temperaturen und Frost-Tauwechselbedingungen.
Aus der DE-OS 25 19 435 ist eine Zementmasse bekannt, welche eine Mischung aus hydraulischem Zement, einem speziellen Kunststoff, nämlich Polyisocyanat und Kohleteer, sowie Zuschläge und Wasser beinhaltet. Der hier genannte Kunststoff ist üblich und bekannt und es ist von ihm weder bekanntgeworden,

.'ο daß er niedrige T^_mar-Werte oder gar einen T_im«-Wert von unter -8° C besitzen soll, oder etwas derartiges in der OS angedeutet worden.

Es sei also nochmals betont, daß die erfindungsgemäß zu lösende Aufgabe darin bestand, Baustoffmischungen für Bauteile und Beläge zu schaffen, die Temperaturen von unter 0° C ausgesetzt sind und/oder, was noch viel wichtiger ist, sowohl durch Wechsel zwischen Frieren und Auftauen bei Einwirkung von Streu- und Tausalz bei sehr niedrigen Temperaturen hoch beansprucht

jo werden als auch bei allen Temperaturen die erfindungsgemäßen Eigenschaften, also die Elastoplastizität, immer erhalten bleibt. Unter diesen, bekanntlich sehr extremen Bedingungen sollen Schlagbeanspruchungs-Fähigkeit und Abriebfestigkeit der herzustellenden Bauteile und Beläge im wesentlichen jene Werte haben, wie sonst bei üblicher Temperatur bei Zusammensetzungen des Betons oder Mörtels, wie sie aus dem Stand derTechnik bekannt sind. Nun ist keine der Baustoffmischungen gemäß den bisher bekannten Veröffentlichungen zur Erreichung des Effekt, s imstande, der erfindungsgemäß angestrebt wird. Erst durch die ganz gezielt für die Lösung des Problems hergestellten und an die extremen Bedingungen, die nach dem Einbau auftreten, angepaßten unten näher beschriebenen Baustoffmischungen, konnte der gewünschte Effekt erreicht werden. Es wurde nämlich gefunden, daß in der Baustoffmischung nicht irgendein Kunststoff aus der Vielzahl der üblicherweise erhältlichen und verwendeten Polymeren vorhanden sein muß, und daß es auch nicht ausreicht, davon gegebenenfalls einen elastischen oder plastischen Kunststoff auszuwählen und einzusetzen, sondern vielmehr mußten hier Kunststoffe zum Einsatz gebracht werden, die bis vor kurzem praktisch nicht erhältlich waren, und neue, nicht bekannte und unübliche Eigenschaften aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Bindemittel zur Herstellung von Beton oder Mörtel, mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Zur Erläuterung sei ausgeführt, daß unter T^_mar jene

bo Temperatur zu verstehen ist, bei der bei einem Kunststoff das logarithmische Dekrement der Torsionsschwingungsdämpfung, beim Test nach DlN 53 445 ein Maximum durchläuft. Diese Bestimmung des T_Xmax-Wertes ist beispielsweise in der Firmenschrift »Acrylharzdispersionen«, Röhm, Pkt. 5 S. 9, 10 beschrieben. Es sei betont, daß die e.rfindungsgemäße Bindemittel-Mischung einen ganz gezielt ausgewählten, »fertigen« Kunststoff enthält, der während des Abbindens des

Zementes nicht mehr auszuhärten braucht. Es ist also eine Dampfbehandlung oder Behandlung des gemischten Betones oder Mörtels mit Wärme zur Polymerisation erfindungsgemäß daher nicht vorgesehen und nicht nötig.

Im Gegensatz zum beispielsweise in Baustoffmischungen eingesetzten plastifizierten PVA (DE-OS 16 71 078) ist bei den erfindungsgemäß einzusetzenden, Tieftemperaturklebrigkeit aufweisenden, Kunststoffen ein Austreten des Plastifizierungsmittels nicht möglich, da es nicht vorhanden ist. Dieses »Ausschwitzen« bzw. Austreten würde zu einer Versprödung führen, der niedrige T^^-Wert hingegen ist eine dem Kunststoff selbst innewohnende Eigenschaft, so daß Veränderungen durcn Alterung nach dem Einbau praktisch ausgeschlossen sind und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Betones sich unabhängig von der Temperatur und vom Alter in weiten Bereichen nicht ändern.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Kunststoffen mit einem niedrigen T^ar-Wert wird weiteres "anz 3l!"erneir! eine für die Haltbarkeit von Betonen oder Mörteln auch in dünnen Schichten, die jeweils der Stärke des Größtkornes der Zuschläge entsprechend über 0,5 mm, beispielsweise von 1 bis 40 mm, betragen können, entscheidende Elastizität erreicht, die sich bei Schlag- und Stoßbeanspruchung in einerstark dämpfenden Wirkung zeigt. Weiter ließ sich feststellen, daß bei Ausbesserungen wesentlich geringere Spannungen in den Grenzflächen Alt- und Neubeton, die beispielsweise durch das Schwinden des hydraulischen Bindemittels bei der Hydratation und durch die Längenänderung bei Temperaturveränderungen verursacht werden, auftreten.

Waren die bisher eingesetzten Bindemittel auf Basis Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen bei Raumtemperatur oder darüber noch einigermaßen tragbar, so ermöglichen die erfindungsgemäßen Bindemittel die Herstellung von Belägen und Bauteilen, die auch bei Temperaturen unter 0⁰C und je nach Wahl des Kunststc.Tesauch weit darunter ihre Elastizität beinhalten und daher gegen Stoß-, Schlag- und Abriebbeanspruchung sowie Frost-Tauwechselbeanspruchung unempfindlich sind.

Durch die erfindungsgemäßen Zusätze bzw. deren Kombination können einerseits die Beton- bzw. Mörteleigenschaften in weitem Temperaturbereich (-36 bis + 80⁰C) praktisch konstant gehalten, andererseits können durch die erfindungsgemäCe Kombination der E-Modul und somit die gewünschten Beton- bzw. Mörteleigenschaften im vorhinein - den Anforderungen entsprechend - genau angepaßt werden.

Abgestuft nach dem jeweiligen Verwendungszweck und auch der bei Raumtemperatur erwünschten Elastizität wird der T^_mal-Wert des im Bindemittel enthaltenen Kunststoffes gewählt. Kunststoffe mit T^_mat-Werten bis zu -8° C werden vorteilhaft tür die Herstellung von Belügen in geschlossenen, aber ungeheizten Räumen, z. B. für Beläge in Garagen, Hallen oder dergleichen, eingesetzt.

Werden Betone für Bauteile und Beläge benötigt, die bei tiefen Temperaturen keiner Einwirkung von Salz infolge Streuung unterworfen sind, also keine extremen Tieftemperaturen aushalten müssen, so hat sich der Zusatz eines Kunststoffes mit einem T^„,_at-Wert von bis zu -15° C als vorteilhaft erwiesen.

Für Beläge und Bauteile, die infolge Salzstreuung un i dadurch hervorgerufener Gefrierpunktserniedrigung extrem tiefen Temperaturen ausgesetzt sind, hat sich der Einsatz eines Kunststoffes bewährt, dessen T;_miT-Wert unter -36° C liegt.

Die mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln hergestellten Betone bzw. Mörtel, die die angeführten Kunststoffe mit niedrigem T^^-Wert enthalten, zeigen die bisher beobachteten Mängel, wie Zersplittern bei Schlagbeanspruchung und Versprödung in der Kälte nicht, da durch den Kunststoff je nach gewähltem T;._milr-Wert die ursprüngliche Elastizität über den gesamten, jeweils gewünschten Gebrauchstemperaturbereich ohne nennenswerte Änderungen beibehalten wird.

Außerdem zeigte sich bei Untersuchungen der überraschende Effekt, daß bei Normaltemperatur, bei der Verwendung von Kunststoffen mit ^„,„-Werten von insbesondere unter -15° C, die erforderliche bzw. jeweils gewünschte Elastizität rturch Zugabe wesentlich geringerer Mengen an Kunststoff erzielt werden kann, als bei Mischungen, die Kunststoffe enthalten, deren Timav-Wert höher liegt.

Die Einsparungen betragen beispielsweise bei einem Tjnui-Wert von -15° C, wie sich zeigte, etwa 40% und lassen sich bei Absinken des T^_max-Wertes des in der Bindemittelmischung eingesetzten Kunststoffes noch wesentlich steigern.

Hs können die verschiedensten Klassen von Kunststoffen, also reine Polymerisate, aber auch Misch- und Co-Polymerisate in den erfindungsgemäßen Bindernitteln Verwendung finden, wenn s^:e nur dem Kriterium eines T_Amat-Wertes, der unter dem, dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechenden, oben angeführten Timat-Wert liegt, genügen. Nur beispielhaft seien genannt: reine Acrylharze, Polyacrylate, Acrylsäureester, Styrol-Butadienharze, Butadienharze, Polyvinylester (ζ. B. Acetate oder Chloride) und Copolymere der genannten Harze.

Der niedrige T^_m„-Wert läßt sich insbesondere durch Abbrechen der Polymerisation bei bestimmter Ketten-

■»o länge erreichen. Das bringt den Vorteil, daß diese Harze im wesentlichen nicht teurer sind als die bisher in Bindemittelmischungen verwendeten. Es ist auch möglich, den T^ar-Wert durch Zugabe von Weichmachern zu senken, solche Kunststoffe sind aber, da sich im Laufe der Zeit der Weichmacher ausscheidet, für die oben beschriebenen Zwecke nicht verwendbar.

Was die Mengen Kunststoff im erfindungsgemäßen Bindemittel betrifft, so haben sich Mischungen als vorteilhaft erwiesen, in denen der Kunststoff in Mengen

so von 3 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-⁰*, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels, enthalten ist.

Die Menge Bitumen und/oder Teer im Bindemittel beträgt vorteilhaft von 0,5 bis 25 Gew.-%, insbesondere

5-> von 0,5 bis 10Gew.-%, und vorzugsweise 1 bis6Gew.-%, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels. Günstig kann es weitsr auch sein, wenn das Bindemittel neben Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer die Betoneigenschaften regelnde Zusätze enthält, vorzugsweise

a) die Anmachwassermenge, insbesondere bei gleicher Verarbeitbarkeit der Mörtel- und Betmmischung, herabsetzende Stoffe, beispielsweise kationenaktive, anionenaktive oder nichtionogene Netzmittel oder SuI-fitablaugen und/oder

b) die Abbinacgeschwindigkeit und/oder die Erhärtung der Mischung verändernde Stoffe, beispielsweise Gluconate, Phosphate, Citrate, Weinsäure, Bernstein-

säure, Succinate, Alkalicarbonale, Silicofluoride, Aluminate, Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide

c) Mikroluftporen einführende Stoffe, wie beispielsweise natürliche Harze oder synthetische Porenbildner, beispielsweise synthetische Seifen oder Carboxylate und/oder

d) Poren enthaltende, vorzugsweise eine geschlossene Oberfläche aufweisende, Form-Körper mit Größen von 5 μΓη bis 4 mm, vorzugsweise von IO bis 60 μΓΠ, insbesondere Mikrohohlkörper, beispielsweise iVrikrohohtkugeln. aus geblähten silikatischen Stoffen, wie z. B. Perliten. Vermiculiten und/oder Blähtönen oder aus Kunststoffen, wie z. B. aus expandierten Polystyrolen (EiPS). Polyurethanen, geschäumten Polyethylen und/oder Schaumgummi

Die Menge des Zusatzes d) beträgt vorzugsweise 1 bis 10 VoL-¹¹H, insbesondere von 2.5 bis 5 Vol.-'Ό, bezogen auf das Volumen des fertigen Betons und/oder Mörtels.

Oi^ M^fitt^lliiny der Beton- ruier jYlorlplrnisrhnniJpn

kann in beliebiger Weise erfolgen, d.h.. die Reihenfolge der Zugabe der Bindemittel komponente η kannbeliehi" gewählt werden. F.s hat sich gezeigt, daß ein besonders günstiges Verhalten der fertigen Mörtel oder Betone erreicht wird, wenn man bei der Herstellung des Bindemittels, insbesondere Beton oder Mörtel die Zuschläge zuerst mit einem Teil, vorzugsweise mit 30 bis 70⁰Zo, insbesondere 50"ii des Kunststoffes in gelöster und/oder dispergierter Form vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumisi:ht. und schließlich den jeweils restlichen Teil des Kunststoffes und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.

Enthält das Bindemittel noch zusätzlich Bitumen, so ist es vorteilhaft, wenn man die Zuschläge mit mindestens einem Teil, vorzugsweise 30 bis 100°r, insbesondere 70 bis 100"ι·, des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls einem Teil, vorzugsweise 30 bis 70%, insbesondere SO⁰'·, des Kunststoffes vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge anorgani-

Tabelle

schem Bindemittelanieil zumischt und schließlich den jeweils restlichen Teil oder die Gesamtmenge des Kunststoffes und gegebenenfalls den restlichen Teil des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls die j gewünschte Wassermenge zusetzt.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Versuchsbeispiele, die in Tabellenform zusammengefaßt sind, erläutert.

Beispiele I bis 14:

Zement, Kunststoffe) und gegebenenfalls Bitumenemulsion(en) wurden in den aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Mengen mit den Zuschlägen in trockener Form und mit einer Kornzusammensetzung nach ι-, ÖNorm B 3304 im Zwangsmischer mit dem zur F.rreichung der erforderlichen Verarbeitungskonsistenz benötigten Wasser gemischt und in die Prüfkörper eingebaut.

[lift I_:\oe.Tuno his /iir Prüfling crfnia^ip imtpr ΝοΓΓΠ-

_'n klima. Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften (Ε-Modul) bei tiefen Temperaturen wurden die Prüfkörper 4 Stunden vor der Prüfung gefrostet.

Die Frost-Tauwechselbeanspruchung bei gleichzeitiger Schlageinwirkung erfolgte in nachstehender Weise:

>-i Sämtliche in der Tabelle angeführten Zement- und Kunststoffmischungen mit oder ohne Bitumenemulsionen wurden auf einen Normalbeton, der der Mischung 1) entspr.'-h, in einer Schichtdicke von 4 cm appliziert und nach dem Erhärten der Frosteinwirkung im

in Gefrierschrank ausgesetzt, wobei nacheinerGefrierzeit von 4 Stunden die Probekörper während einer Stunde im 50⁰C warmen Wasser zwischongelagert wurden. Halbstündlich erfolgte durch Herausnahme der Prüfkörper die Schlagbeanspruchung durch Prellen mit dem

j-, Gerät nach Schmidt. Dieser Behandlungszyklus wurde bis zum Loslösen oder Zersplittern des Neubetons fortgesetzt. Überschritt die Haltbarkeit der Mischung 70 Frost-Tauwechselzyklen, unter gleichzeitiger Schlagbeanspruchung, wurde der Versuch abgebrochen.

No.	i'ement	Kunststoffe berechnet auf das Trockengewicht	kg/m³	Wert ° C	W/Z-Wert	Raumgewicht kg/m³	7^d	28^d
	kg/m^J RB	Art	FB	DIN		frisch
				53 445

				+ 56			2440	2435
1	400	_	40	+21	0,45	2448	2441	2438
2	400	reines Acrylharz	40	+ 18	0,45	2443	2436	2430
3	400	Styrol Butadien	40	-18	0.45	2441	2430	2425
4	400	Acryl säureäthyl ester	40	-46	0,45	2440	2431	2428
5	400	Acrylsäurebutylester	40	-70	0,45	2438	2432	2424
6	400	Acrylsäurebutylester	40	+ 18	0,45	2442	2380	2374
7	400	Styrol Butadien	30	-40	0,45	2390	2300	2280
8	400 *)	Acrylsäurebutylester	30	-46	0,47	2320	2302	2284
9	400 *)	Acrylsäurebutylester	25	-	0,47	2310	2450	2443
10	400	Acrylbutylester	—	-42	0.49	2454	2445	2438
11	400	—	40		0.45	2450	2212	2198
12	400	Vinylacetat Äthylen,		-25	0,45	2220
		Vinylchlorid	100	-40			2300	2286
13	400	Acrylsäurebutylester	20	0,31	2305	2140	2100
14	400 **j	Acrylpropylester		0,30	2198
*i zusätzlich !.5-'	einer 60**:igen Bitumenemulsion	bezogen auf das Frischraumgewicht
"ι zusätzlich IOV.	einer nO^r.ieen Bitumenemulsion 1	^ezofien auf das Frischraumeei
*v'icht*

	9	28	27 382	7^d	281	-15°C	Elastizitätsmodul/statisch/N.lOVcm²	28^d	- 15° C	+ 20⁰C	7'¹	+-20⁰C	10Vcm^! nach	bei + 20⁰C	IO	Anzahl	7"	-36° C	.;■
				3830	4175	2^h	nach ÖNorm B3303	3140	7^d		3740		3303				3890	_	W-
				4050	4900			3120	2440		4420	28^d	Prüftemperatur nach	28^d			4720	2	i\ 4360 I
		Druckfestigkeit N/cm² Prüftemperatur nach Lagerung bei	2360	2990	-	Prüftemperatur nach Lagerung bei	1570	2380		2800	4160	Lagerung	3270	-36° C		3120	3	5501 I
Fortsetzung		+ 2(1° C	2550	3240	—		2020	2015	28^d	3000	5380	-36° C	3580	2^h		3440	3	3710 1
No.	2^h	2200	3060	—		1160	2260	3180	2340	3150	7^d	2750			3055	4	4125 1
	1100	1962	2945	-	+ 20⁰C	981	1178	3515	1975	3590	2475	3500	-	2160	>70	3750 ';
■ I	1160	HOO	1355	—	7"	628	981	2080	1150	3580	2660	2000	—	1190	>70	3060 ■:
2	727	1975	2750	-	2405	1178	600	3150	2400	2930	2440	1140	—	3340	1	1335 ;,
3	825	1740	2400	-	2080	511	2015	1247	1845	1385	2600	785	-	1945	>70	4220 i-j
4	708	2160	3090	—	1375	1375	490,5	1000	2420	3060	1610	2580	—	2555	>70	2660 }\
5	678	2940	4000	—	1495	3050	1315	628	3060	2550	1100	629	-	3340	-	3440 ii
6	432	1140	1188	-	1100	1200	2260	2860	1945	3320	766	1962	-	2440	>70	4050 '].
7	540	1770	1865	—	963	678	1435	500	1820	3960	2830	3180	-	1925	>70	2555 -
8	530	981	1100	—	590	127,5	678	1570	1570	2080	590	2240	—	2360	>70	2000 ;!
9	ΠΟ O.l			-	9810		471	3080		1962	1770	707	-			2630 -
10	-			490,5			1570		1710	2380	805	-	tier Frost-
11	-	1227	688			1962		-	Tausalzperioden		Zemeniart
12	-	2280	481	Elastizitätsmodul/	698	-	und zusätzlicher
13	-	1100		statisch/N	795		Schlageinwirkune
14	Fortsetzung	668	ÖNorm B
	No.	117,8
		- 15⁰C
		_
		4	ξ= 3 ■ s.S. ä
	4	: ι 4
	4	O —· i
	>70	"Zl rc "■! nZ, Q
j	>70	<* rf '^
2	>70	-la I ij
3	4	~s *4
4	>70	9 b I - ° W
5	>70
6	-	""^ i
7	>70	NO I
8	>70	y^ 1
9	>70	^äl 1
10		zemen
11
12
13
14

Die Versuche zeigen, geordnet nach der Nummer der Tabelle, im wesentlichen folgendes:

1) zeigt die mechanischen Werte eines zementgebundenen Betons ohne Zusätze und das Elastizitätsverhalten unter den Temperaturbedingungen bei 20⁰C, -15°Cund-36°C.

2) Bei Zusatz einer Dispersion, bestehend aus reinem Acrylharz, dessen Ti__-Wert bei +56° C liegt, ist die Elastizität bei +20⁰C dem des Untergrundes nahezu gleich; in der Kälte, also schon bei-15^c'C, versprödet der

Kunststoffanteil und damit der Belag, die Frost-Tau-60 Perioden liegen bei 2 bis 4.

3) und 4) zeigen im wesentlichen ähnliche Ergebnisse, obwohl der T^_OT(nr-Wert gegenüber 2) abgesenkt ist.

5) Durch die Verwendung von Kunststoffen mit einem Tx_m<tt-Wert von -18° C wird die Elastizität des Betons

65 auch in der Kälte (bei -15° C) nicht unvorteilhaft verändert.

6) und 7) zeigen, daß infolge der wesentlich tieferliegenden Xurac-Werte Elastizitätsveränderungen in der

Kälte nicht ausgeprägt auftreten.

8) Dem System Zement/Kunststoff wurde zusätzlich Bitumenemulsion zugemischt, die zwar bei Normaltemperaturen die Elastizität stark verbessert, aber infolge des thermoplastischen Charakters des Bitumens bei tieferen Temperaturen den Belag dennoch vcrsprödet.

9) Durch die Verwendung von Kunststoffen mit einem T^mav-Wert von -40° C, bleiben die guten Elastizitätseigenschaften bis «.ur tiefsten Prüftemperatur trotz sonst üblicher Versprödung des Bitumens voll erhalten.

10) Dieses Beispiel demonstriert die Möglichkeit, durch die Verwendung von Kunststoffen mit niederen T,;_ma.-Wertcn zur Erreichung gleicher Elastizitiitswerte gegenüber solchen mit hohem T_Jm,„-Wert Kunststoff in einer Menge von etwa 40% einzusparen (siehe Vergleich zu Beispiel 4).

11) ist ein Vergleichsbeispiel wie I), jedoch ist als Zement anstelle \un modifiziertem Portlandzement auf Basis von CnA7CaFi, Portlandzement 375 eingesetzt worden.

12) zeigt, daß das Kriterium der Kälteelastizität durch den Tim,«-Wert, unabhängig von der Kunststoffart, gegeben ist.

13) Durch höhere Anteile an KunststofTen entstehen hoch- oder plasto-elastische Beläge mit hervorragender Kälteelastizität.

14) Durch Zusammenwirken von Kunststoffen mit niederen T^_mav-Werten und höherem Bitumenanteil bleibt die Kälteelaslizität trotz Versprödung des Bitumens gewährleistet.

Claims

Patentansprüche:

!.Bindemittel zur Herstellung von Beton oder Mörtel durch Zugabe von Wasser, das mindestens ein hydraulisches Bindemittel, beispielsweise Kalk oder Zement, insbesondere Portlandzement üblicher Zusammensetzung, Eisenportlandzement, Hochofenzement, Tonerdezement, modifizierten Portlandzement auf Basis von 1 ICaO- 7Al₂O₃ · CaF₂, Brunauerzement, Grenoblezement, und/oder Romanzement, mindestens einen, vorzugsweise in gelöster oder flüssigkeitsdispergierter Form vorliegenden, Kunststoff, gegebenenfalls Bitumen und/ oder Teer in feinverteilter Form und gegebenenfalls weitere Zusätze enthält, zur Herstellung von gegen Schlagbeanspruchung, Abrieb und Frost-Tauwechsel unempfindlichen Bauteilen und/oder Belägen, dadurch gekennzeichnet , daß es als Kunststoff mindestens einen Kunststoff mit einem Ti„„,-Wert, ermittelt nach DIN 53 445, von weniger als -8° C enthält.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der enthaltene Kunststoff einen T_imct-Wert von weniger als -15° C, insbesondere von weniger als -36° C, aufweist.
3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit dem niedriegen T^m^-Wert in Mengen von 3 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Menge des anorganischen Anteils des Bindemittels, enthalten ist.
4. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bitumen und/oder Teer in Mengen von 0,5 bis 25 Gew.-% insbesondere von 0,5 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise von 1 bis 6 Gew.-⁰A bezogen auf die Menge des anorganischen Anteiles des Bindemittels enthalten ist.
5. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Zement, Kunststoff und gegebenenfalls Bitumen und/oder Teer die Betoneigenschaften regelnde Zusätze enthält, vorzugsweise

a) die Anmachwassermenge, insbesondere bei gleicher Verarbeitbarkeit der Mörtel- und Betonmischung, herabsetzende Stoffe, beispielsweise kationenaktive, anionenaktive oder nichtionogene Netzmittel oder Sulfitablaugen und/oder

b) die Abbindegeschwindigkeit und/oder die Erhärtung der Mischung verändernde Stoffe, beispiels- so weise Gluconate, Phosphate, Citrate, Weinsäure, Bernsteinsäure, Succinate, Alkalicarbonate, Silicofluoride, Aluminate, Alkali- bzw. Erdalkalihalogenide und/oder

c) Microluftporen einführende Stoffe, beispielsweise natürliche Harze oder synthetische Porenbildner, beispielsweise synthetische Seifen oder Carboxylate und'oder

d) Poren enthaltende, vorzugsweise eine geschlossene Oberfläche aufweisende, Formkörper mit Größen von 5 μΓΠ bis 4 mm, vorzugsweise von 10 bis 60 μπι, insbesondere Mikrohohlkörper, beispielsweise Mikrohohlkugeln, aus geblähten silikatischen Stoffen, wie z. B. Perliten, Vermiculiten und/oder Blähtönen oder aus Kunststoffen, tn wie z. B. aus expandierten Polystyrolen (EPS). Polyurethanen, geschäumten Polyethylen und/ oder Schaumgummi.
6. Bindemittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente(n) d) in Mengen von 1 bis 10 Vol.-%, vorzugsweise von 2,5 bis 5 Vol.-%, bezogen auf das Volumen des fertigen Betons und/ oder Mörtels enthalten ist (sind).
7. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zuschläge zuerst mit einem Teil, vorzugsweise mit 30 bis 70%, insbesondere 50%, des Kunststoffes in gelöster und/oder dispergierter Form vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumischt, und schließlich den jeweils restlichen Teil des Kunststoffes und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zuschläge ns^;- mindestens einem Teil, vorzugsweise 30 bis 100%, insbesondere 70 bis 100%, des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls einem Teil, vorzugsweise 30 bis 70%, insbesondere 50%, des Kunststoffes vermischt, insbesondere umhüllt, danach die Gesamtmenge an anorganischem Bindemittelanteil zumischt und schließlich den jeweils restlichen Teil oder die Gesamtmenge des Kunststoffes und gegebenenfalls den restlichen Teil des Bitumens und/oder Teers und gegebenenfalls die gewünschte Wassermenge zusetzt.