DE3726903A1 - Selbstnivellierender, hydraulisch erhaertender fliessestrich auf der basis von hochofenschlacke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstnivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestrich.

Bekanntlich gewinnen selbstnivellierende, hydraulisch er­ härtende Fließestriche zunehmend an Bedeutung, insbesondere deshalb, weil ihre Verarbeitung gegenüber den früheren Estrich­ mörteln sprunghaft verbessert ist.

Zum nächstkommenden Stand der Technik ist die japanische Offen­ legungsschrift 79 99.126 zu nennen, die ein selbstnivellieren­ des Estrichmaterial beschreibt, das aus 30-70% CaSO₄×1/2 H₂O, 10-70% Hochofenschlacke und höchstens 35% Portland­ zement besteht. Hierbei übernehmen das Gipshydrat und der Zement die Funktion des Bindemittels. Die Hochofenschlacke wird nur als Zuschlag verwendet.

Die japanische Offenlegungsschrift 79 157.128 beschreibt eine selbstnivellierende Estrichmischung, bei deren Herstellung man beispielsweise eine Mischung von 80 g Gips, 20 g granulierter Hochofenschlacke, 0,5 g Ca(OH)₂, 3 g CaCl₂, 3 g Zement und 0,4 g Ligninsulfonat mischt. Auch hier ist das hauptsächliche Binde­ mittel Gips. Die Hochofenschlacke wird nur als Zuschlag ein­ gesetzt.

Die japanische Offenlegungsschrift 82 92.558 beschreibt eine selbstnivellierende Estrich-Masse, die aus einer Mischung von 10 bis 70% Hochofenschlacke-Pulver, 10 bis 50% Gips und/oder Anhydrit (als SO₃), 10 bis 80% Zement sowie Additiven wie Dispersionsmittel, Wasserrückhalte-Mitteln, Entschäumern und Zuschlägen besteht. Hier ist die Hochofenschlacke nicht das hauptsächliche Bindemittel. Der Anteil von Gips und Zement be­ trägt mindestens 20%.

Die japanische Offenlegungsschrift 81/132.563 (5836.957) be­ schreibt eine selbstnivellierende Mischung für Estriche, die beispielsweise aus 100 Teilen α-CaSO₄×1/2 H₂O, 1,2 Teilen Natriummelaminsulfonat, 0,1 Teilen Methylcellulose, 0,05 Teilen Borax, einem Teil Portlandzement im Verhältnis 1 : 1 mit luftge­ kühlter Konverterschlacke besteht. Das Hauptbindemittel besteht hierbei aus Gips-Halbhydrat.

Die japanische Patentanmeldung 82/146.015 (5935.052) beschreibt eine selbstnivellierende Mischung, die beispielsweise aus 95 Teilen Zement, 5 Teilen Anhydrit II, 2 Teilen Harnstoff, 0,5 Teilen Kasein, 0,06 Teilen Methylcellulose, 35 Teilen Flugasche, 65 Teilen Quarzsand und 44 Teilen Wasser besteht. Hier wird keinerlei Hochofenschlacke eingesetzt und das Haupt­ bindemittel besteht aus Zement.

Die niederländische Patentmeldung 83/1.273 beschreibt eine selbstnivellierende Mörtelmischung für Estriche, bestehend aus 50 bis 150 kg α-CaSO₄×1/2 H₂O, 150 bis 50 kg Flugasche und 75 bis 200 kg Sand. Diese Estrichmischung ist ein reiner Gips­ fließestrich.

Zum Stand der Technik ist ferner die DE-PS 26 31 037 zu nennen, die eine selbstnivellierende Baustoff-Masse auf der Basis von Calciumsulfat in Form seines α-Halbhydrats mit einem Gehalt an einem grenzflächenaktiven Stoff beschreibt, die dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß sie einen grenzflächenaktiven Phosphor­ säureester, ein Dispergiermittel des Sulfonsäure-Typs und ein Alkalimetallsulfat enthält.

Die DE-PS 31 04 110 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines fließfähigen, selbstnivellierenden Zement-Estrichmörtels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Zement, Sand und Fließ­ mittel in eine zuvor separat hergestellte Betonit-Wasser-Sus­ pension einmischt.

Die DE-OS 31 27 436 beschreibt eine selbstnivellierende Fußbo­ denestrich-Mischung, aus natürlichem Anhydrit, Anregersalzen, einem Platifikator und Sand, vermengt mit Wasser zu einer pump- und fließfähigen Masse.

Die DE-OS 32 27 563 beschreibt schließlich ein Verfahren zur Herstellung eines freifließenden selbstnivellierenden Fußboden­ estrichs auf Basis von natürlichem Anhydrit, dem Anregersalze und Plastifikator zugemischt sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Anhydrit neben der an sich bekannten Zumischung von Kaliumsulfat und Zinksulfat im Mahl-Misch-Vorgang 0,2 bis 2,0 Masse-% Natriumsulfat und 0,15 bis 6,0 Masse-% eines modi­ fizierten Melaminharzes in ein und demselben Mahl-Misch-Vorgang bei einer Temperatur unterhalb 333 K zugemahlen werden. Die beiden letzten Offenlegungsschriften beschreiben reine An­ hydrit-Fließestriche.

Die selbstnivellierenden Estrichmischungen des Standes der Technik konnten noch nicht alle Erfordernisse, die die Praxis an diese stellt, voll erfüllen.

So liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen selbstnivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestrich zu schaffen, der die Vorteile herkömmlicher Anhydrit-Fließestriche mit denen der Zementestriche vereinigt, und der insbesondere die Schaffung einer rissefreien Oberfläche, eine schnelle Verlegung, einen frühe Begehbarkeit und auch eine Verlegung in Feuchträume ermöglicht.

Ein Nachteil der bekannten Anhydrit-Fließestriche besteht bei­ spielsweise darin, daß ohne besondere und auch teuere Vorberei­ tungen und Nachbehandlungen eine Verlegung in Feuchträumen nicht möglich ist.

Da die deutsche Hüttenindustrie bekanntlich nach den neuen Vor­ schriften über Umweltschutz künftig die Schlacke nicht mehr de­ ponieren darf, müssen neue Anwendungsbereiche für die Schlacke erschlossen werden. Die Hochofenschlacke wird im Hüttenwerk ab­ geschreckt und granuliert. Durch Mahlung wird danach ein latent hydraulisches Bindemittel geschaffen, das bisher nur im Hoch­ ofenzement Anwendung findet. Es besteht daher ein weiterer Fortschrittsaspekt der vorliegenden Erfindung in einer neuartigen Anwendungsweise der Hochofen­ schlacke.

Die zum Stand der Technik aufgeführten Offenlegungs- und Patentschriften unterscheiden sich von der Erfindung in wesent­ lichen Punkten. So bestehen die Hauptbindemittel aus Gips- Halbhydrat bzw. Anhydrit oder aus Zement. Die teilweise einge­ setzte Hochofenschlacke wird hauptsächlich als Zuschlag einge­ setzt. Nicht nur im Hauptbindemittel unterscheidet sich dieser Stand der Technik von vorliegender Erfindung, sondern auch in den Zusätzen.

Weitere Fortschrittsaspekte des erfindungsgemäßen selbst­ nivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestriches werden weiter unten an Hand von Vergleichsbeispielen dargelegt. Durch den Einsatz der in der Erfindung aufgeführten Anregerkombination wird eine sprunghafte Festigkeitssteigerung insbesondere bei den Frühfestigkeiten ersichtlich, ferner besteht ein sprunghaftes Fortschrittsmerkmal darin, daß der erfindungsge­ mäße Estrich bereits einen Tag nach Verlegung begehbar ist, wo­ bei ferner auf die bei Zementestrichen sonst üblichen Fugen verzichtet bzw. deutlich reduziert werden kann.

Der erfindungsgemäß als ein Teil der Anregerkombination einzu­ setzende synthetische Anhydrit, wie er z. B. bei der Flußsäure­ herstellung anfällt, ist als solcher nach DIN 4208 genormt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende technische Aufgabe bzw. technische Problemstellung wird bei einem selbst­ nivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestrich dadurch gelöst, daß das Bindemittel aus feingemahlener Hochofenschlacke, der erste Anreger aus synthetischem Anhydrit und der zweite Anreger aus Portlandzement besteht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist dabei die feinge­ mahlene Hochofenschlacke einen Blainewert von 3000-6000 cm²/g auf. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Hochofenschlacke 30-80%, vorzugsweise 50%.

Diese Angaben der Einsatzmenge beziehen sich auf das Gesamtge­ wicht.

Die Menge an Zuschlag liegt dementsprechend im Bereich von 70 bis 20%, bevorzugt bei 45%.

Das Größtkorn solle maximal 4 mm betragen.

Der Feinanteil des Zuschlages kleiner als 200 µm sollte min­ destens 30% betragen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält der selbst­ nivellierende, hydraulisch erhärtende Fließestrich die Anreger­ kombination aus synthetischem Anhydrit und Zement in einer Menge von 2-8 Gew.-% vorzugsweise in einer Menge von 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht.

Die Festigkeiten des erfindungsgemäßen selbstnivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestriches liegen über den für Ze­ mentestrich 30 nach DIN 18 560 geforderten Werten von 30 N/mm² für die Druckfestigkeit und oberhalb 5 N/mm² für die Biegezug­ festigkeit nach einer Lagerzeit von 28 Tagen.

Des weiteren werden Fließmittel wie z. B. handelsübliche Lignin­ sulfonate oder Malmin-Kondensate sowie Entschäumer z. B. Tenside wie Silikone und Stabilisatoren z. B. Methylcellulose als In­ haltstoffe der erfindungsgemäßen Estrichmischung eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Estrichmischung kann mit herkömmlichen Ma­ schinen gemischt und gefördert werden. Ein optimales Fließver­ halten und eine rissefreie Oberfläche in Verbindung mit der frühen Begehbarkeit gewährleisten neben dem schnellen Baufort­ schritt eine hohe Verlegeleistung.

Überraschenderweise hat sich ferner gezeigt, daß, wie bereits ausgeführt, der erfindungsgemäße selbstnivellierende, hydrau­ lisch erhärtende Fließestrich im Gegensatz zu den herkömmlichen Fließestrichen aus Zement üblicher Zusammensetzung rissefrei bleibt. Bei Zementen üblicher Art tritt infolge Schrumpfens und Schwindens nach 1 bis 28 Tagen Rissebildung ein.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun an Hand eines Aus­ führungsbeispiels weiterhin erläutert.

Es wird eine Mischung hergestellt aus

45,0% gemahlener Hochofenschlacke
49,4% Kalkbrechsand
 5,0% Anreger bestehend aus Portlandzement und synthetischem Anhydrit
 0,5% Verflüssiger
 0,05% Stabilisator
 0,05% Entschäumer

100 kg dieser Estrichmischung werden beispielsweise mit 20 kg Wasser gemischt. Diese Mischung verläuft sehr gut und kann be­ reits nach einem Tag begangen werden. Nach 7 Tagen liegen be­ reits folgende Festigkeiten vor:

Druckfestigkeit: 35 N/mm²
Biegezugfestigkeit: 6 N/mm²

Nach 28 Tagen liegt dann eine Druckfestigkeit von 50 N/mm² bei gleichbleibender Biegezugfestigkeit vor.

Die überraschend fortschrittlichen Eigenschaften des erfindungsgemäß selbstnivellierenden, hydraulisch erhärtenden Fließestrichs mit der verwendeten Anregerkombination von Portlandzement und synthetischem Anhydrit sind in den folgenden Versuchsergebnissen dokumentiert.

Wie die Ergebnisse zeigen, wurde vor allem die Frühfestigkeit verbessert. Dadurch können die Arbeiten am Bau zügiger abgewickelt werden, weil die sonst bei Zementestrichen üblichen Ruheperioden spürbar reduziert werden.

Im folgenden werden die obigen Festigkeiten prozentual ausgedrückt:

Claims (3)

1. Selbstnivellierender, hydraulisch erhärtender Fließestrich auf der Basis von Hochofenschlacke, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bindemittel fungierende Hochofenschlacke feingemahlen ist, der erste Anreger aus synthetischem Anhydrit und der zweite Anreger aus Portland­ zement besteht.

2. Fließestrich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feingemahlene Hochofenschlacke einen Blaine­ wert von 3000-6000 cm²/g aufweist.

3. Fließestrich nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Hochofenschlacke 30-80%, vorugsweise 50% beträgt.