DE3130459A1 - Additive for quick-setting cements - Google Patents

Abstract

Quick-setting cements with increased alumina contents are provided by special unsaturated, isomer-forming aliphatic dicarboxylic acids with approximately doubled processing times while preserving or increasing the initial strengths of mortar and concrete.

Description

Beschreibungdescription

Unter den rasch erhärtenden hydraulischen Bindemitteln bilden die mit erhöhten Tonerde- Gehalten eine besondere Gruppe. Zu dieser gehören u. a. Portlandzemente mit. erhöhten Gehalten an Calciumaluminaten, modifizierter Portlandzement mit C11A7.CaX2 (C= CaO, A= Al203, X= Halogen) und Mischungen aus Portlandzement und Tonerdezement, die gegebenenfalls weitere Zusätze enthalten.Among the rapidly setting hydraulic binders, the a special group with high alumina content. These include, inter alia. Portland cements with. increased content of calcium aluminates, modified Portland cement with C11A7.CaX2 (C = CaO, A = Al203, X = halogen) and mixtures of Portland cement and calcium aluminate cement, which may contain other additives.

Es ist Stand der Technik, daß bestimmte Carbonsäuren zur Modifizierung dieser Zemente eingesetzt werden. Insbesondere finden die Citronensäure, Gluconsäure und Weinsäure Verwendung. In der deutschen AS 22 24 357 werden zur Verzögerung von modifizierten Portlandzementen mit 011A7 .CaX2 u. a. 0.01 bis 1.00XDicarbonsäuren und explizit gesättigte Dicarbonsäuren genannt, wie zum Beispiel Adipinsäure.It is prior art that certain carboxylic acids are used for modification these cements are used. In particular, find the citric acid, gluconic acid and tartaric acid usage. In the German AS 22 24 357 are used to delay modified portland cements with 011A7 .CaX2 and others 0.01 to 1.00X dicarboxylic acids and explicitly named saturated dicarboxylic acids, such as adipic acid.

Alle bisher verwendeten Carbonsäuren haben wesentliche Nachteile, so daß die Fachwelt am Anmeldungstag davon ausging, daß die 2- Stunden- Festigkeit entsprechend modifizierter Mörtel oder Betone schon bei geringfügiger Verzögerung des Erstarrens negativ beeinflußt würde. Teilweise wirken die bekannten Verzögerer in den angegebenen Dosiermengen nicht, oder es sind Trockenmischungen nicht lagerfähig. All previously used carboxylic acids have significant disadvantages, so that the experts on the day of registration assumed that the 2-hour strength appropriately modified mortar or concrete with a slight delay solidification would be adversely affected. The well-known retarders are sometimes effective not in the specified dosing quantities, or dry mixes cannot be stored.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Verzögerer für die rasch erhärtenden hydraulischen Bindemittel mit erhöhtem Tonerde- Gehalt zu finden, mit dem bei deutlicher Erhöhung beziehungsweise zumindest bei Erhaltung der 2- Stunden-Druckfestigkeiten von Mörtel oder Beton die Verarbeitungszeit wenigstens etwa verdoppelt wird und Trockenmischungen weitgehend lagerfähig sind. The object of the present invention was to provide a retarder for to find rapidly hardening hydraulic binders with increased alumina content, with that with a significant increase or at least with maintenance of the 2-hour compressive strengths of mortar or concrete, the processing time is at least approximately doubled and Dry mixes are largely storable.

Dies wird erreicht durch die-Verwendung von Carbonsäuren und/ oder deren Derivaten zur Modifizierung von rasch erhärtenden hydraulischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß ungesättigtealiphatische Dicarbonsäuren und/ oder deren Anhydride und/ oder deren Salze verwendet werden. This is achieved through the use of carboxylic acids and / or their derivatives for modifying rapidly hardening hydraulic binders, characterized in that unsaturated aliphatic dicarboxylic acids and / or their Anhydrides and / or their salts can be used.

Insbesondere werden erfindungsgemäß einige stabile Isomere bildende, ungesättigte, aliphatische Dicarbonsäuren, vorzugsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und/ oder deren Salze allein oder in Mischungen untereinander, vorzugsweise in Mengen von 0.5 bis 10 , bezogen auf den Zement, gegebenenfalls unter Zugabe von anderen Carbonsäuren und/ oder deren Salzen, Kalkhydrat, Carbonaten, Sulfaten, Verbindungen des Bors, Verarbeitungshilfen und/ oder weiteren Zusätzen in trockener Mischung oder in Wasser gelöst beziehungsweise suspendiert, gegebenenfalls unter Zusatz von Alkoholen verwendet.In particular, some stable isomers are formed according to the invention, unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids, preferably maleic acid, maleic anhydride, Fumaric acid and / or its salts alone or in mixtures with one another, preferably in amounts of 0.5 to 10, based on the cement, optionally with the addition of other carboxylic acids and / or their salts, hydrated lime, carbonates, sulfates, compounds of boron, processing aids and / or other additives in a dry mixture or dissolved or suspended in water, optionally with the addition of Alcohols used.

Beispielsweise werden Trockenmischungen für Dübelzemente, Spachtelmassen, Putze, Beschichtungen für Platten und Rohre und für weitere Anwendungsgebiete hergestellt, die gegebenenfalls neben den rasch erhärtenden hydraulischen Bindemitteln und ungesättigten, aliphatischen Dicarbonsäuren weitere Carbonsäuren beziehungsweise deren Salze und sonstige Zusätze, Zuschläge und/ oder Fasern enthalten. Die genannten Carbonsäuren können abe auch in Pulverform oder als Lösungen ins Anmachwasser und/ oder in den Mörtel oder Beton gegeben werden. For example, dry mixes for dowel cements, fillers, Plasters, coatings for plates and pipes and for other areas of application, the, where appropriate, in addition to the rapidly hardening hydraulic binders and unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids further carboxylic acids or their salts and contain other additives, aggregates and / or fibers. The carboxylic acids mentioned can also be added in powder form or as solutions to the mixing water and / or to the Mortar or concrete can be given.

In einem bevorzugten Verfahren werden durch ungesättigte, aliphatische Dicarbonsäuren und/ oder deren Anhydride und/ oder deren Salze und gegebenenfalls weitere Zusätze, Zuschläge und/ oder Fasern modifizierte rasch erhärtende hydraulische Massen durch gemeinsame Mahlung oder Mischung in einem Arbeitsgang oder in mehreren Verfahrensschritten hergestellt. In a preferred process, unsaturated, aliphatic Dicarboxylic acids and / or their anhydrides and / or their salts and optionally other additives, aggregates and / or fibers modified rapidly hardening hydraulic Masses by joint grinding or mixing in one or more operations Process steps produced.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Wirkungsweise von ausgewählten, ungesättigten, aliphatischen Dicarbonsäuren in Schnellzementen. The following examples show the mode of action of selected, unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids in rapid cements.

Beispiele Beispiel 1 Verarbeitungszeiten und 2- Stunden- Druckfestigkeiten von Normprismen nach DIN 1164 mit modifiziertem Portlandzement mit C11A7. CaF2 und verschiedenen Verzögerern.Examples Example 1 Processing times and 2 hour compressive strengths of standard prisms according to DIN 1164 with modified Portland cement with C11A7. CaF2 and various retarders.

Trockenmischungen beziehungsweise Verzögerer im Anmachwasser: Verarbeitungszeit min./ 2- Druckfest. N/ mm Verzögerer bez. Maleinsäure (Ms.) Ms.anhydrid Fumarsäure auf Zement. trocken im Wasser trocken trocken 0.0 % 13/5.9 13/5.9 13/5.9 13/5.9 l.o % 23/5.0 35/4.9 27/5.0 19/7.5 2.0 % 59/0.7 72/0.5 45/1.4 21/10 Trockenmischungen: Verzögerer bez. Maleinsäure/ Maleinsäureanh./ auf Zement Fumarsäure 1:1 Fumarsäure 1:1 0.0 % 13/5.9 13/5.9 1.5 % ~ 34/6.7 24/6.9 Beispiel 2 Zu den im ersten Beispiel genannten Verbindungen beziehungsweise deren Gemischen werden beispielsweise Citronensäure und/ oder andere Carbonsäuren und/ oder deren Salze hinzugefügt und zur Verzögerung von Mörtel oder Beton verwendet. Weitere Zusätze verbessern die Verarbeitbarkeit, die Haftfähigkeit auf verschiedenen Untergründen, die Wärmedämmung, den Frostwiderstand, das Schwinden und andere Eigenschaften von Mörtel und BetoneDry mixes or retarders in the mixing water: Processing time at least / 2- pressure resistant. N / mm Retarder regarding maleic acid (Ms.) Ms. anhydride fumaric acid on cement. dry in water dry dry 0.0% 13 / 5.9 13 / 5.9 13 / 5.9 13 / 5.9 lo% 23 / 5.0 35 / 4.9 27 / 5.0 19 / 7.5 2.0% 59 / 0.7 72 / 0.5 45 / 1.4 21/10 Dry mixes: Retarder related to maleic acid / maleic acid add. / on cement fumaric acid 1: 1 fumaric acid 1: 1 0.0% 13 / 5.9 13 / 5.9 1.5% ~ 34 / 6.7 24 / 6.9 Example 2 Citric acid and / or other carboxylic acids and / or salts thereof, for example, are added to the compounds or mixtures thereof mentioned in the first example and used to retard mortar or concrete. Further additives improve the workability, the adhesion to various substrates, the thermal insulation, the frost resistance, the shrinkage and other properties of mortar and concrete

Claims (7)

Patentansprüche 1. Verwendung von Carbonsäuren und/ oder deren Derivaten zur Modifizierung von rasch erhärtenden hydraulischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß ungesättigte, aliphatische Dicarbonsäuren und/ oder deren Anhydride und/ oder deren Salze verwendet werden. Claims 1. Use of carboxylic acids and / or their derivatives for the modification of rapidly hardening hydraulic binders, characterized in that, that unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids and / or their anhydrides and / or their salts are used. 2. Verwendung von Carbonsäuren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten, aliphatischen Dicarbonsäuren in Mengen von vorzugsweise 0.5 bis lo %, bezogen auf den Zement, verwendet werden. 2. Use of carboxylic acids according to claim 1, characterized in that that the unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids in amounts of preferably 0.5 up to lo%, based on the cement, can be used. 3. Verwendung von Carbonsäuren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß stabile Isomere bildende, ungesättigte, aliphatische Dicarbonsäuren, vorzugsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und/ oder deren Salze allein oder in Mischungen untereinander, gegebenenfalls unter Zugabe von anderen Carbonsäuren und/ oder deren Salzen, Kalkhydrat, Carbonaten, Sulfaten, Verbindungen des Bors, Verarbeitungshilfen und/ oder weiteren Zusätzen in trockener Mischung oder in Wasser gelöst beziehungsweise suspendiert, gegebenenfalls unter Zusatz von Alkoholen verwendet werden. 3. Use of carboxylic acids according to at least one of the claims 1 and 2, characterized in that stable isomer-forming, unsaturated, aliphatic Dicarboxylic acids, preferably maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid and / or their salts alone or in mixtures with one another, optionally with addition of other carboxylic acids and / or their salts, hydrated lime, carbonates, sulfates, Compounds of boron, processing aids and / or other additives in dry Mixture or dissolved or suspended in water, optionally under Addition of alcohols can be used. 4. Verwendung von Carbonsäuren nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Erstarrungsverzögerung und gegebenenfalls zur Festigkeitssteigerung von modifiziertem Portlandzement mit C11A7.CaX2 (X= Halogen). 4. Use of carboxylic acids according to Claims 1 to 3 for retarding solidification and, if necessary, to increase the strength of modified Portland cement C11A7.CaX2 (X = halogen). 5. Verwendung von Carbonsäuren nach den Ansprüchen 1 bis 4 für Trockenmischungen aus rasch erhärtenden hydraulischen Bindemitteln, ungesättigten,aliphatischen Dicarbonsäuren und gegebenenfalls weiteren Zusätzen, Zuschlägen und/ oder Fasern. 5. Use of carboxylic acids according to Claims 1 to 4 for dry mixes from rapidly hardening hydraulic binders, unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids and optionally further additives, aggregates and / or fibers. Pa tentansprüche 6. Verwendung von Carbonsäuren nach Anspruch 5 für Trockenmischungen aus modifiziertem Portlandzement mit C11A7.CaX2 (X= Halogen) und 1 bis 5 ffi eines Gemisches aus Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und/ oder weiteren Carbonsäuren beziehungsweise deren Salzen und gegebenenfalls sonstigen Zusätzen, Zuschlägen und/ oder Fasern.Pa tent claims 6. Use of carboxylic acids according to claim 5 for Dry mixes of modified Portland cement with C11A7.CaX2 (X = halogen) and 1 to 5 ffi of a mixture of maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid and / or other carboxylic acids or their salts and optionally others Additives, aggregates and / or fibers. 7. Verfahren zur Herstellung einer durch die Verwendung von Carbonsäuren und/ oder deren Derivaten modifizierten rasch erhärtenden hydraulischen Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch ungesättigte, aliphatische Dicarbonsäuren und/ oder deren Anhydride und/ oder deren Salze und gegebenenfalls weitere Zusätze, Zuschläge und/ oder Fasern modifizierte, rasch erhärtende hydraulische Massen durch gemeinsame Mahlung oder Mischung in einem Arbeitsgang oder in mehreren Verfahrensschritten hergestellt werden.7. Process for the preparation of a through the use of carboxylic acids and / or their derivatives modified rapidly hardening hydraulic mass at least one of claims 1 to 6, characterized in that unsaturated, aliphatic dicarboxylic acids and / or their anhydrides and / or their salts and if necessary further additives, aggregates and / or fibers modified, rapidly hardening hydraulic masses through joint grinding or mixing in one operation or be produced in several process steps.