DE2902094A1

DE2902094A1 - Additivzubereitung fuer hydraulische zementmischungen und ihre verwendung

Info

Publication number: DE2902094A1
Application number: DE19792902094
Authority: DE
Inventors: Christian Marcel Joseph
Original assignee: Manufacture de Produits Chimiques Protex SARL
Current assignee: Manufacture de Produits Chimiques Protex SARL
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1979-08-02
Also published as: US4406702A; JPS55104956A; CH637608A5; FR2415084B1; NL7900485A; FR2415084A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Additivzubereitung oder eine Hilfsstoffmischung für Mischungen auf der Grundlage von hydraulischen Zementen.

Der hierin verwendete Ausdruck "Zement" steht für Silikatzementmaterialien, wie Portland-Zement, Puzzolanzemente, hydraulische Kalke und Naturzemente.

Unabhängig davon, in welcher Form man sie verwendet, beispielsweise in Form von angemachtem Zement, von Mörtel oder Beton, muß eine gute Mischung auf der Grundlage von hydraulischem Zement vollständig zufriedenstellende Ergebnisse in dreifacher Hinsicht ergeben, und zwar im Hinblick auf die Haltbarkeit, die mechanische Festigkeit und die Wirtschaftlichkeit. Es ist gut bekannt, daß, wenn die Bedingungen der Haltbarkeit und der Festigkeit unabhängig von dem wirtschaftlichen Faktor in angemessener- Weise erfüllt werden sollen, die Verwendung einer minimalen Menge Wasser zur Bildung der Mischung in dem nützlichen Zeitintervall, indem man die Mischung bearbeiten kann, von wesentlicher Bedeutung ist.

Zum Zwecke der Verminderung des Anteils dieses zugemischten Wassers wurden bislang ganz allgemein bei der Herstellung von Mörtel und Beton geeignete Mittel, die als "Verdünner" oder "Wasserverminderer" bezeichnet werden, verwendet, die es ermöglichen, mit geringeren Wassermengen zu arbeiten.

Man kann davon ausgehen, daß der Mechanismus, der die Verminderung der für die Bildung der Mischung notwendigen Wassermenge durch Einarbeiten von Mitteln zur Verminderung der Wassermenge ermöglicht, ein Mechanismus ist, der die erzielte Mengenverringerung durch zweierlei Einwirkungen verursacht. Einerseits erfolgt eine Dispersion des Zements,

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wodurch die Zementteilchen als solche homogen verteilt werden und die Fluidität oder das Fließverhalten des erhaltenen angemachten Zements gesteigert wird, wodurch der Zement mit einer geringeren Menge Wasser, als sie bislang " verwendet wurde, in angemessener Weise durchgearbeitet werden kann. Andererseits wirkt das Material als Mittel zum Mitreißen von Luft, das in dem Mörtel, dem Beton etc. sehr fein verteilte Luftblasen verursacht, wodurch die Fluidität der Mischung auf der Grundlage des Zements gelesteigert wird, indem diese Luftbläschen nach der Art der Kugeln von Kugellagern wirken, was zur Folge hat, daß sich eine entsprechende Verminderung der erforderlichen Wassermenge erreichen läßt.

Demzufolge bestehen viele der in der Praxis verwendeten Mittel zur Verminderung der Wassermenge aus einem Dispergiermittel für den Zement und einem Luft mitreißenden Mittel, wobei die Wirkung dieser Mittel in starkem Maße von dem letzteren Bestandteil abhängt.

Dieser Effekt der Verminderung der notwendigen Wassermenge, der durch das Mittel, das das Mitreißen der Luft be- . wirkt, verursacht wird, hängt von der durch dieses Mittel mitgerissenen Luftmenge ab, wobei es ersichtlich ist, daß dieser Effekt um so deutlicher ist, je größer die mitgerissene Luftmenge ist. Dieser Effekt wird jedoch von einer entsprechenden Verminderung der Festigkeit des hydraulischen Zements begleitet, was zur Folge hat, daß aus diesem Grund die Luftmenge, die in den Beton oder ein analoges Bindemittel mitgerissen werden kann und dementsprechend der mit einem solchen Mittel zum Mitreißen von Luft erzielbare Effekt der Verminderung der notwendigen Wassermenge beschränkt sind. Wenn man einen verbesserten Effekt im Hinblick auf diese Verminderung der Wassermenge erzielen wird, ist es erforderlich, ein ausgezeichnetes Mittel

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zum Dispergieren der Zementteilchen zu finden. Die Wirksamkeit von Salzen von Kondensationsprodukten mit hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd als Dispergiermittel für Zementteilchen ist gut bekannt (siehe die JA-PS 485 391 und die DE-PS 1 238 831).

Von der Anmelderin wurde nunmehr gefunden, daß durch die kombinierte Anwendung eines Salzes eines Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und eines Salzes der Glucoheptonsäure sich eine beträchtliche Verbesserung der Dispergierwirkung des Zements der Additivzubereitung erreichen läßt.

Gegenstand der Erfindung sind daher Additivzubereitungen oder Hilfsstoffmischungen für Mischungen auf der Grundlage von hydraulischen Zementen, die im wesentlichen aus einer Mischung eines Salzes eines Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und eines Salzes der Glucoheptonsäure bestehen und die für die Herstellung von Portland-Zement, Beton oder Mörtel geeignet sind, welche Produkte eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit besitzen und leicht verarbeitet werden können.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Additivzubereitung gemäß Anspruch 1.

Die Unteransprüche 2 bis 4 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Additivzubereitung.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung dieser Additivzubereitung, die Gegenstand des Anspruchs 5 ist, zur Verbesserung der Eigenschaften von Mischungen auf der Grundlage von hydraulischem Zement, die darin besteht,

diese Additivzubereitung der Zementmischung, wie angemachtem Zement, Mörtel, Beton usw. zuzusetzen.

Gegenstand der Erfindung sind weiterhin die bei dieser Verwendung gebildeten Produkte gemäß Anspruch 6.

Der hierin verwendete Ausdruck "Naphthalinsulfonsäure" umfaßt sowohl die ac-Naphthalinsulfonsäure als auch die ß-Naphthalinsulfonsäure.

Der Ausdruck "Salz eines Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd" schließt die Alkalimetallsalze, wie die Natriumsalze oder Kaliumsalze, die Erdalkalimetallsalze, wie dei Calcium- oder Magnesium-salze, und die wasserlöslichen Salze, wie das Ammoniumsalz und die Aminsalze (beispielsweise das Triäthanolaminsalz), die ähnliche Eigenschaften besitzen, wie die Alkalimetallsalze, eines Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht ein, das man dadurch erhält, daß man eine Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd gemäß der nachstehend angegebenen allgemeinen Reaktionsweise

(n-1) HCHO-:

GH₂/

n-2

unter Anwendung an sich bekannter Verfahrensweisen, die beispielsweise in dem"PB Report FIAT Final Report No. 1141" beschrieben sind, kondensiert.

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So kann man ein Kondensationsprodukt mit sehr hohem Molekulargewicht dadurch herstellen, daß man 1,4 bis 2 Mol konzentrierte Schwefelsäure und 1 Mol Formaldehyd pro Mol Naphthalin verwendet und die Kondensation so lange fortsetzt, bis der gewünschte Kondensationsgrad erreicht ist.

Die für die erfindungsgemäße Additivzubereitung geeigneten Kondensationsprodukte müssen mindestens mehr als 35 Gew.-% Kondensationsprodukte mit einem sehr hohen Molekulargewicht (mit einem Molekulargewicht von > als 5ooo, das chromatographisch durch Gelfiltration ermittelt wird) enthalten.

Vor seiner Anwendung wird das Kondensationsprodukt mit Hilfe geeigneter Behandlungsweisen, die dem Fachmann ohne weiteres bekannt sind, in das Natriumsalz, das Kaliumsalz, das Calciumsalz, das Ammoniumsalz oder das Triäthanolaminsalz umgewandelt.

Die in der erfindungsgemäßen Additivzubereitung verwendeten Salze der Glucoheptonsäure sind Natrium-, Kalium-, Lithium- und Calciumsalze dieser Säure. -

Das Mischungsverhältnis zwischen dem Salz des Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht (mit einem Molekulargewicht von mehr als 5ooo) aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und dem Salz der Glucoheptonsäure in der erfindungsgemäßen Additivzubereitung beträgt vorzugsweise 3o bis 9o Gew.-% des erstgenannten Bestandteils zu 7o bis Io Gew.-% des zweiten Bestandteils, wobei in der Praxis beliebige Verhältnisse gute Ergebnisse liefern, vorausgesetzt, daß man ein geeignetes Verhältnis von -Additivzubereitung zu Zement anwendet.

Man kann die erfindungsgemäße Zubereitung entweder in Form

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eines entwässerten Pulvers oder in Form einer wäßrigen Lösung mit einer Konzentration von bis zu etwa 4o % (welche Konzentration von der Art des Salzes des Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd abhängt) verwenden.

Die Zugabe der Zubereitung zu dem Zement erfolgt in einer Menge von o,ol bis 3 Teilen und vorzugsweise in einer Menge von o,l bis 1 Teil pro loo Teile des Zements.

Die erfindungsgemäße Zubereitung kann mit dem hydraulischen Zement vorvermischt werden oder man kann sie dem Beton, dem Mörtel, dem angemachten Zement oder dergleichen im Augenblick des Anmachens zugeben. Man kann sie als solche oder in Kombination mit anderen Hilfsmitteln, wie einem Härtungsbeschleunxger, einem Härtungsverzögerer und einem Mittel zum Mitreißen von Luft, verwenden.

Die Zugabe der erfindungsgemäßen Zubereitung auf der Grundlage von Dispergiermitteln verursacht eine äußerst günstige Wirkung auf die Dispergxerbarkeit des hydraulischen Zements und ermöglicht eine bemerkenswerte Vermin- , derung der Menge des erforderlichen Mischungswassers beim Anmachen der Mischung auf der Grundlage von hydraulischem Zement, wie Mörtel oder Beton, wobei gleichzeitig die Beständigkeit und Festigkeit des Zements erhöht werden.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Wenn nicht anders angegeben, sind die in den Beispielen angegebenen Teile pro loo Teile auf das Gewicht bezogen. Sämtliche Untersuchungen erfolgten mit Portland-Zement mit hoher Beständigkeit gegen natürliches Puzzolan, der nach der französischen Norm NF P 15-3o2 symbolisch mit

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"CPAZ 325" bezeichnet wird. In diesen Beispielen werden verschiedene Salze des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht, das in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden ist, verwendet.

Beispiel 1

Man bestimmt das Fließverhalten und die Dispergierbarkeit von Portland-Zement CPAZ 325, der Mischungen verschiedener Zusammensetzungen aus dem Natriumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht, das im folgenden abgekürzt als NSF Na bezeichnet wird, und Natriumglucoheptonat, das nachstehend abgekürzt als GH Na bezeichnet wird, in unterschiedlichen Mengen enthält.

Untersuchunqsprinzip:

Man bestimmt die Menge Wasser, ausgedrückt als Wasser/Zement-Verhältnis (—), die man dem reinen Zement oder dem mit der Additivzubereitung modifizierten Zement zusetzen muß, damit eine bestimmte Penetrationssonde (die als Konsistenzsonde bezeichnet wird und der Norm NF-P 15-414 entspricht) in definierter Weise in die erhaltene Mischung (Normalmischung gemäß der Norm NF-P 15-4o2) einsinkt. Man führt diese Bestimmung bei Anwendung unterschiedlicher zugesetzter Mengen der Additivzubereitung durch und bestimmt die Verminderung des Anmachverhältnisses zur Erzielung einer normalen Mischung in Abhängigkeit von der zugesetz-

3o ten Menge der Additivzubereitung.

Verfahrensweise:

Man bereitet normale Mischungen gemäß der Norm NF-P 15-4o2 ausgehend von 5oo g reinem Zement oder Zement, der mit der zu untersuchenden Additivzubereitung versetzt ist, unter

Verwendung eines der Norm NF-P 15-411 entsprechenden Mischers, wobei man die Wassermenge derart einstellt, daß man eine normale Konsistenz erreicht, die man mit der
Vicat-Vorrichtung und den dazugehörigen Hilfsmitteln gemaß der Norm NF-P 15-414 bestimmt.

Bei der ersten Untersuchung geht man von 3o Gew.-Teilen Wasser pro loo Gew.-Teile Zement aus. Im Hinblick auf
die Bedingungen der Temperatur und der relativen Feuchtigkeit und der Qualität des verwendeten Wassers wendet man die Vorschriften der Norm NF-P 15-4ol an, d. h. man arbeitet bei einer Temperatur des Raumes, des Materials und der Versuchsmaterialien von 2o°C + 2°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von ^ 65 % und setzt bei den Untersuchungen als Wasser Trinkwasser ein, das wenig Sulfat enthält.

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.
2o

909831/0651

TABELLE I

Additivzubereitung Prozentsatz der bei den Bestandteile	GH Na	z ⁱⁿ	Dem Zement zugesetzte Menge	%	Aw Z in %	j	C	>,1	00	0	(Gew.-Teile/loc	00	0,	5	00	> Gew.	-Teile	des Zements)	9	44	W Z	1/	1	44
NSP Na		26,67	0		-	I	in ?		34	z ⁱⁿ ^%		00	W . z ⁱⁿ *		00		o,7	o,		67		in %		67
:	O						Aw Z in %	34		Aw Z in %	34		Aw Z in %	67	W . z ⁱⁿ		fm«	Aw Z in %	34	22			34
O	O				25	,67		34	24,67		67	23,67		00					67	21	,23	AW Z in %	67
	Io				25	,33	1	34	24,67	2,	67	22,67	3	34	23,oo		22,23	4	00	21	, 00
co9o	2o				25	,33	1	67	24,33	2,	67	23,oo	4,	34	21,33		21,oo	5,	67	22	,33	4,
üv>8o	4o ,				25	,33	1	24,oo	2,	22,67	3	21,67		21,33	5,			, 00	5,
ο Ο	60				25	,33	1	24,oo	2,	23,33	4,	22,33		22,oo	4,				5,
	loo	26	, 00	1,	25,oo	2,	24,33	3,	22,67		22,67	4,			4,
cn ο		0		1,	2,	24,oo		24,oo	2,
				Aw Z in %

3,67
5,34
5,oo
4,34
4, 00
2,67

-in % = Anmachverhältnis zur Bildung einer Mischung mit normaler Konsistenz.

-- in % =.Verminderung, des Anmachverhältnisses zur Bildung einer Mischung mit normaler Konsistenz bei Anwendung der Additivzubereitung

TjT in % (= - in %) des reinen Zements - (|- in %) des mit der Additivzubereitung modifizierten Zemegs

12 - 2802094

Wie aus der obigen Tabelle I zu erkennen ist, bewirkt die kombinierte Verwendung des Natriumsalzes des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und von Natriumglucoheptonat eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich des Fließverhaltens und der Dispergierbarkeit des Zements im Vergleich zu dem Fall, daß man nur einen der beiden Bestandteile verwendet.

Beispiel 2

Man bestimmt das Fließverhalten und die Dispergierbarkeit des Portland-Zements CPAZ 325, der unterschiedliche Mengen von Mischungen aus dem Kaliumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem MoIekulargewicht (NSF K) und Kaliumglucoheptonat (GH K) enthält, wobei man das Prinzip und die Verfahrensweise anwendet, die in Beispiel 1 angegeben sind. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt.

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TARELLE II

Additivzubereitung
Prozentsatz der beiden Bestandteile

Dem Zement zugesetzte Menge (Gew.-Teile/loo Gew.-Teile des Zements)

NSF K	CD O	9o	GH K	W . z ⁱⁿ ^%	0	AW Z in %	0,	1	Aw Z in %	0, 3	AW Z in %	0, 5	Δ in	I Z	o,7	Aw Z in %	o,9	Aw Z in %	W Z	1,1	Δ in	W Z %
	CO 00	80		26,67	-	W f in %				W Z ^%			W § in %		fin*			in %
	i!a>	60	O				1, 00		2,oo		3,	00		3,67		4,44	22		4,	67 .
		4o	O			25,67	1,34	24,67	2,34	23,67	4,	00	23,oo	4,67	22,23	5,34	21	, 00	5,	34
ο	O er>_	0	Io			25,33	1, 67	24, 33	2,67	22,67	4,	00	22,oo	4,67	21,33	5 ,00	21	,33	5,	00
loo	en-		2o			25,oo	1,34	24,oo	2,67	22,67	4,	00	22,oo	4,34	21, 67	4,67	22	,67	4,	67
4o			25,33	1,34	24,oo	2,67	22,67	3,	67	22,23	4, 00	22,oo	4,oo		, 00
60			25,33	o,67	24,oo	1,67	23, 00	2,	67	22,67	2,67	22,67	2,67
loo			26,oo		25,oo		24,oo			24,oo		24,oo

CD O N) O (O

Wie aus der obigen Tabelle II zu erkennen ist, bewirkt die kombinierte Verwendung des Kaliumsalzes des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und des Kaliumglucoheptonats eine sehr deutliche Verbesserung des Fließverhaltens und der Dispergierbarkeit des Zements im Vergleich zu dem Fall, daß man nur einen dieser beiden Bestandteile einzeln verwendet .

Io Beispiel 3

Man bestimmt das Fließverhalten und die Dispergierbarkeit des Portland-Zements CPAZ 325, der unterschiedliche Mengen von Mischungen aus dem Ammoniumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht (NSF NH.) und Natriumglucoheptonat (GH Na) enthält, wobei man das gleiche Prinzip und die gleiche Verfahrensweise anwendet, wie sie in Beispiel 1 angegeben sind.

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III angegeben.

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TABELLE III

Additivzubereitung
Prozentsatz der bei
den Bestandteile

GH Na

Dem Zement zugesetzte Menge

AW
ζ
Ln %

ο,Ι

Δ W
Z
in %

ο, 3

ZW
Z
ίη%

(Gew.-

reile/loo Gew.-Teile des Zements)

ο,5

AW
Z
Ln %j

o,7

AW
Z
in %

o,9

AW
Z
in %

1,1

AW
Z
in %

NSF NH₄

O
O
Io
2o
4o
60
loo
i

0

W
|in%

1, οο
1, 34
1,34
1, οο
1, οο
ο,67

W
f in %

2,67
3,34
3, οο
3, οο
3,οο
1,67

~ in %

1,67
3,00
j, 00
4,67
4,67
2,34

W
fin %

5,34
5,67
5,67
5, 00
5,00
2,67

W
f in %

5,67
6,00
6,00
5,34
5,34
2,67

W
z ⁱⁿ ^%

6, 00
6,34
6, 34
5,34
5,34

O
"»loo
O
<o 9o
CO -
ω ^8o
σ 4o

J in %

25,67
25,33
25,33
25,67
25,67
26,οο

24,οο
23,33
23,67
23,67
23,67
25,οο

22,1ο
21,67
21,67
22,1ο
22,1ο
24,33

21,33
21,oo
21,oo
21,67
21,67
24,oo

21,oo
2o,67
2o,67
21,33
21,33
24,oo

2o,67
2o, 33
2o,33
21,33
21,33

26,ei

(JD CD K) O

Wie der obigen Tabelle III zu entnehmen ist, führt die kombinierte Verwendung des Ammoniumsalzes des Naphthalinsulf onsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und des Natriumglucoheptonats zu einer sehr deutlichen Verbesserung des Fließverhaltens und der Dispergierbarkeit des Zements im Vergleich zu einem Zement, der nur einen dieser beiden Bestandteile enthält,

Io Beispiel 4

Man bestimmt das Fließverhalten und die Dispergierbarkeit des Portland-Zements CPAZ 325, der die nachstehend angegebenen Additivzubereitungen enthält, um deren Wirkung auf die Dispersion zu untersuchen, wozu man das Prinzip und die Verfahrensweise anwendet, die in Beispiel 1 angegeben sind.

Additivzubereitungen:

A: Einzeln verwendetes Natriumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht %

B: einzeln verwendetes Ammoniumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekülargewi cht;

C: einzeln verwendetes Natriumglucoheptonat;

D: Mischung aus 8o Gew.-Teilen des Natriumsalzes des Naphthalinsulf onsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mi t sehr hohem Molekulargewicht und 8o Gew.-Teilen Natriumglucoheptonat ;

9O9831/O6S1

E: Mischung aus 9o Gew.-Teilen des Ammoniumsalzes des Naphthalinsulf onsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und Io Gew.-Teilen Natriumglucoheptonat;
5

F: Mischung aus 8o Gew.-Teilen des Calciumsalzes des Naphthalinsulf onsäure/Formaldehyd- Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und 2o Gew.-Teilen Natriumglucoheptonat;
Io

G: Natriumligninsulfonat.

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.
15

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TABELLE, IV

Additivzu'bereitung	Reiner*	Dem Zement zugesetzte	0	W Z	O	,1	W Z	W Z	' 0	Menge	I I	i (Gew.-Teile/loo Gew.	in %	5	OO	23,	O	,7	-Teile	des :	23	,9	Zements)	,44	I ⁱ	1	,1	W Z %
	A	~ in %		in %	Δ in			in %	,3	w ! Z '				67	21,	n,	A in		O	OO		,67		n*	in
	B	26,67	25			OO	24		A in	OO	W Z	,67	AW Z in %	34	it.			i	W . z ⁱⁿ ^%	OO	Aw Z in %	,67	21,			OO
Keine: Zement cn	C		25	,67	1,	OO	24	,67		67		,Io		67	21,	OO	3,			33		,34	2o,	67	5,	OO
O	D		26	,67	1/	67	25	,OO	2,	67	23	,33	3,	Oo	21,	33	5,	67	22,	67	4	, OO		67	6,
UO	E		25	,Oo	o,	34	24	, OO	2,	34	22	, Oo	4,	67	21,	OO	2,	34	21,	OO	5	,67	21,			67
~*	F		25	,33	1,	34	23	,33	1,	34	24	,67	2	,67	24,	67	5,	67	24,	67	2	, OO	2ö,	OO	5,	34
O	G		25	,33	1,	67	24	,33	2,	67	23	,10	3		OO	5,	OO	21,	5		'2o,	33	6,	OO
m		26	, OO	1,	-34	25	, OO	3,	OO	21	, oo	5		33	5,	67	2o,	6	23,	67	6,	34
"**		,33	O,		,67	2,	22	4		33	2,	34	21,	5	33	3,
			1,	25	1	34	23,	3

Ö K) O CD

Wie aus der obigen Tabelle IV zu entnehmen ist, sind die Effekte auf die Dispergierbarkeit, die man mit den erfindungsgemäßen Additivzubereitungen D, E und F erzielen kann, wesentlich besser als jene, die man mit den Zubereitungen erzielt, die die Einzelbestandteile enthalten oder die man mit einem klassischen Mittel zum Dispergieren von Zement, nämlich mit Natriumligninsulfonat, erreicht.

Beispiel5

Man bestimmt die mechanische Festigkeit (Biegefestigkeit beim Bruch und Druckfestigkeit beim Bruch) von normalem Mörtel■(gemäß der Norm NF-P 15-4o3) und von mit den nach den angegebenen Additivzubereitungen modifiziertem Mörtel, der jedoch die gleiche Plastizität besitzt wie der normale Mörtel.

Additivzubereitungen;

H: Mischung aus 85 Gew.-Teilen des Natriumsalzes des Naphthalinsulf onsäure /Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und 15 Gew.-Teilen Natriumglucoheptonat;

A: einzeln verwendetes Natriumsalz des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht;

I: handelsübliches Mittel zur Verminderung der Menge des Anmachwassers vom Typ eines Ligninsulfonats.

Die mechanischen Untersuchungen bzw. die Untersuchungen der mechanischen Festigkeit erfolgen nach der Norm NF-P 15-451. Die Formen und Hilfsmittel für die Herstellung von prismatisch geformten Prüflingen mit den Abmessungen

9O9831/06S1

- 2ο -

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4 χ 4 χ 16 cm entsprechen der Norm NF-P 15-413. Der zu Vergleichszwecken verwendete normale Mörtel wird entsprechend der Norm NF-P 15-4o3 mit Hilfe eines Mischers hergestellt, der der Norm NF-P 15-411 entspricht.

Zur Einstellung der Plastizität der mit den zu untersuchenden Additivzubereitungen modifizierten Mörtel auf jene des zu Vergleichszwecken verwendeten normalen Mörtels wurde die Abrams-Kegelprüfmethode oder -der Slumptest angewandt. Der Slumptest besteht darin, die Abflachung "a" eines Mörtelkegels zu messen. Die für die Mörtel verwendete Form besitzt eine Kegelstumpfform mit einem Basisdurchmesser .von 6,5 cm, einem Spitzendurchmesser von 5 cm und einer Höhe von 9 cm. Den modifizierten Mörtel, dessen PIastizität eingestellt werden soll, bereitet man mit Hilfe des der Norm NF-P 15-411 entsprechenden Mischers unter Anwendung folgender Bestandteile:

Normaler trockener Sand: 135o Gew.-Teile

2o Zement: 45o Gew.-Teile

Additivzubereitung: χ Gew.-Teile

Wasser: y Gew.-Teile.

Der in dieser Weise bereitete Mörtel wird in Form von vier Schichten gleicher Dicke in die Form eingebracht, wobei jede Schicht mit einem Stab mit einem Durchmesser von Io mm mit 2o Schlägen verdichtet wird. Man wartet 2 Minuten und hebt die.Form vertikal ab. Der Mörtel bildet einen Brei, der sich mehr oder weniger stark abflacht. Der Abflachwert ^Ira" ist der Plastizität des Mörtels proportionall Man stellt die Wassermenge "y" derart ein, daß die Plastizität derjenigen des normalen Vergleichsmörtels identisch ist (eine vergleichbare Abflachung "a" aufweist).

In der folgenden Tabelle V ist die Zusammensetzung der verschiedenen Mörtel angegeben. Die Untersuchungserge.bnisse sind in "der Tabelle VI zusammengestellt. '.

30983 1/0651 ' ;

TABELLE V

Ääditivzubereitüng	te Ö	Menge (Gew.^-Teile d.trockenen Ma terials/loo Gew,- Teile des Zements.)	^-Verhältnis ^Δ in %	Plastizität (Abflachung "a" in mm)	Normaler Sand	Zement (g)	Wasser (g)
Keine : Reiner Zement	06, ,A		5o	15	135o	45o	225
	CaJ	o,2o	45,4	16	135a	45O	2o4,75
Ö	-«« ca	o, 3o	44	15	135o	45o	198
	ο. _r* W ^τ	, , .. o,, 4o	., 43	16	. I35o.	45o	193,5
*,/!. ill* , ι , ■ ι**	ö, 2o	47	14	135o	45o	211,5
o> 3o	46	16	135o	45o	2o7
o, 4o	45	15	135o	45o	2o2,5
o,2o	48,5	14	135o	45ö	218,25
ό,3ο	47,5	15	135o	45o	213,75
ο, 4ö	47	15	135o	45o	211,5

■TABELLE Vl

Additiv- ätibe^öitiürig	Menge (Gew.- Teile des trockenen Materials/	Vetminderuhg der Wasser menge (%)	Luftgehalt (*)	Druckfestigkeit beim Bruch (R in bar)	Am 7. Tag	Am 28. Tag	Biegefestigkeit beim Bruch (R in bat)	Am 7* Tag	Am 28. Tag
	loo Gew.- Teile¹ des¹ , 2emenüs.) _{b t}			Am 3 .Tag	254	335	Am 3. Tag	52,6	So
'keine' i Reühöf feärho'nt ..	-		1,5	221	3oo 3o6 31o	396 421 452	45	61 72 85 , .. I : ,	120 135 155
40, <o de	ö, 2o o, 3o o, 4o	9 12 14	2,o 2,3 2,4	244 255 263	275 28o 284	365 371 389	5o 59 69	56 65 71	lpe 122 13o
Z <ij2 A	o,2o O/ 3o 0,4ö	6 8 lö	1,6 1,8 1,7	236 24o 242	261 258 259	342 339 341	48 ' 53 59	54 53,5 54,5	9o 88 9o
ϊ	o, 2o o, 3o o> 4o	3 5 6 *"-L-r— 1 —τ t-J* r»·**	2,2 2,1 2,ο	228 226 227 ·	46 45,5 46

CD O K? O OO

Wie aus der Tabelle VI ohne weiteres zu erkennen ist, stellen die erfindungsgemäßen Additivzubereitungen einen beträchtlichen technischen Fortschritt dar, da sie eine merkliche Verminderung der für die Erzielung einer gegebenen Plastizität notwendigen Wassermenge ermöglichen und die mechanische Festigkeit des in dieser Weise modifizierten Zements erhöhen, ras sich aus dem Vergleich mit einem allgemein angewandten Mittel zur Verminderung der Wassermenge vom Typ eines Ligninsulfonate (I) und zu dem einzeln verwendeten Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit sehr hohem Molekulargewicht ablesen läßt.

i©9B31/0651

Claims

Additivzubereitung für hydraulische Zementmischungen und

ihre Verwendung.

Patentansprüche

lJ Additivzubereitung für Mischungen auf der Grundlage von hydraulischen Zementen, dadurch gekennzeichnet , daß sie im wesentlichen aus einer Mischung aus einem Salz eines Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, das nicht weniger als 35 Gew.-% Kondensationsprodukte mit einem Molekulargewicht von mehr als 5ooo enthält, und einem Salz der Glucoheptonsäure besteht.
2. Additivzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie etwa 3o bis 9o Gew. —% des Salzes des Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht und etwa 7o bis Io Gew.-% des Glucoheptonsauresalzes enthält.

90983 I/OSSI
3. Additivzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Salz des Kondensationsprodukts mit sehr hohem Molekulargewicht ein Salz enthält, das aus der Gruppe der wasserlöslichen Alkalimetallsalze, Erdalkalimetallsalze, Ammoniumsalze und Aminsalze ausgewählt ist.
4. Additivzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Salz der Glucohepton- säure das Natrium-, Lithium-, Kalium- und/oder Calcium-salz enthält.
5. Verfahren zur Herstellung von Mischungen auf der Grundlage von leicht zu dispergierendem hydraulischem Zement, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Additivzu-. bereitung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 entweder mit dem trockenen Zement, wenn dieser in Form eines Pulvers vorliegt, vorvermischt oder dem Anmachwasser des Zements, dem Beton, dem Mörtel, dem angemachten Zement im Augenblick des Vermischens, wenn der Zement in flüssiger Form vorliegt, zusetzt, wobei man die Zubereitung in einer Menge von o,ol bis 3 Teilen, vorzugsweise von o,1 bis 1 Teil, als Trockensubstanz gerechnet, pro loo Teile des hydraulischen Zements verwendet.
6. Mischungen auf der Grundlage von hydraulischem Zement, erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5.