DE4342927C1

DE4342927C1 - Bindemittel für einen Innenputz

Info

Publication number: DE4342927C1
Application number: DE4342927A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Koslowski; Hans Dr Roggendorf
Original assignee: Sicowa Verfahrenstechnik fuer Baustoffe GmbH and Co KG
Current assignee: Sicowa Verfahrenstechnik fuer Baustoffe GmbH and Co KG
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2013-12-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für einen Innenputz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Innenputzen sind sogenannte Gipsputze bekannt, bei denen in der Regel ein Calciumsulfat-β-Halbhydrat enthaltend mehr als 70 Gew.-% Gips sowie Zuschläge und Zusätze oder ein Mehrphasengips, d. h. ein Calciumsulfat-β-Halbhydrat, Calciumsulfatanhydrit-II und gegebenenfalls -III enthaltender Gips, bei dem etwa 10 Gew.-% Zuschläge und Zusätze enthalten sind, verwendet wird, wobei deren Erstarrungscharakteristik entsprechend den Bedürfnissen eingestellt ist. Auch sind Kalk/Gips-In nenputze mit etwa 40 Gew.-% Calciumsulfat-β-Halbhydrat bekannt. Als Zu schläge kommen beispielsweise Feinsande und/oder Leichtzuschläge infra ge. Als Zusätze werden entsprechende Beschleuniger, Verzögerer, Verdic ker o. dgl. verwendet.

Die Anforderungen an derartige Innenputze sind in erster Linie gute Verarbeitbarkeit, hoher Wasseranspruch, hohe Ergiebigkeit und ge ringe, auf den Untergrund abgestimmte Festigkeit. Außerdem müssen sie möglichst hell sowie hygienisch unbedenklich sein. Wünschenswerterweise sollten sie auch maschinell verarbeitbar sein.

Diese Anforderungen führen neben den im Vergleich zu Brannt gipsen hohen Kosten für Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (das insbesondere gemäß dem in der DE 38 19 652 C1 beschriebenen Verfahren aus dem bei der Rauchgasentschwefelung anfallenden Gips und somit aus einem Reststoff hergestellt wird) dazu, daß letzteres für den entsprechenden Einsatz bei Innenputzen nicht geeignet ist, da diese Gipsmodifikation viel zu hohe Festigkeiten aufweist, die etwa das Einschlagen von Nägeln be- bzw. ver hindern, und zu Abplatzungen führt. Darüberhinaus ist die Ergiebigkeit solcher Putze zu gering.

Bei der Abgasentschwefelung von kohle- und insbesondere stein kohlegefeuerten Verbrennungsanlagen wie Kraftwerken im Sprühabsorptions verfahren (SAV) fällt ein sehr feiner, im wesentlichen Calciumsulfit halbhydrat enthaltender Reststoff an.

Aus der DD 2 61 354 A1 ist ein Trockenmörtel bekannt, der neben Klinkermehl, Schlackenmehl und Zuschlagstoffen zwischen 0 bis 5 Gew.-% Gips oder Anhydrit und 20 bis 80 Gew.-% Reststoff aus der trockenen oder quasitrockenen Rauchgasentschwefelung enthält. Letzterer ist allerdings sulfat- und nicht sulfithaltig. Außerdem treten hier aufgrund des Klin ker- und Schlackenmehls und des sehr geringen oder gar nicht vorhandenen Gipsanteils praktisch nur Zementhydratationsprodukte auf, so daß es sich hierbei um einen Außen-, und nicht um einen Innenputz handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bindemittel für einen Innen putz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der es ermög licht, Reststoffe zu verwerten.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein feinteiliger, im wesentlichen Calci umsulfit-haltiger Reststoff aus der Abgasentschwefelung von kohlegefeu erten Verbrennungsanlagen mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine < 10 000 cm²/g in einer Menge von 10 bis 80 Gewichsteilen in Abhängigkeit von der spezifischen Oberfläche nach Blaine des Calciumsulfats, welches im Bereich von etwa 1000 bis 10 000 cm²/g liegt, zum Einstellen eines Wasseranspruchs von 0,5 bis 0,58 des Bindemittels enthalten ist.

Ein derartiger im wesentlichen Calciumsulfit-haltiger Rest stoff, der bei der Abgasentschwefelung mittels Sprühabsorptionsverfahren etwa von kohlegefeuerten Kraftwerken anfällt, umfaßt gewöhnlich die Pha sen Calciumsulfit-Halbhydrat, Kalkhydrat (Portlandit Ca(OH)₂) und Calci umcarbonat und fällt mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine < 10 000 cm²/g an (zwar lassen sich in diesem Bereich keine Blaine-Werte mehr experimentell bestimmen, jedoch korrespondieren die entsprechenden BET-Werten mit diesen Blaine-Werten). Er besitzt beispielsweise folgende Zusammensetzung:

CaO
56 Gewichtsteile
Freikalk	13 Gewichtsteile (Spannbreite 10 bis 15)
SO₂	20 Gewichtsteile
SO₃	3 Gewichtsteile
SiO₂	4 Gewichtsteile
Cl	1 Gewichtsteil
CO₂	13 Gewichtsteile
Rest	2 Gewichtsteile

Die Schüttdichte eines derartigen Reststoffs liegt bei etwa 0,5 g/cm³ und der Wasserbedarf W(Wasser)/F(Feststoff)-Verhältnis bei ca. 1,4. Der Reststoff besitzt eine helle Farbe und ist hygienisch unbedenklich (in bezug auf Schwermetalle, toxische Verbindungen und Radioaktivität). Er wirkt in bezug auf das mit Wasser bindefähige Calciumsulfat des Binde mittels verzögernd, ist aber ansonsten (bis auf seinen gewöhnlich vor handenen Freikalkanteil) inert, d. h. magert das Calciumsulfat ab und führt auch zu keinen Ausblühungen oder anderen unerwünschten Reaktionen beim fertigen Putz. Hierdurch lassen sich insbesondere Innenputze auf der Basis von Calciumsulfat-Alphahalbhydrat kostengünstig herstellen, die den oben aufgeführten Anforderungen an Innenputze genügen. Jedoch können auch unter Verwendung dieses Reststoffs Innenputze auf der Basis von Calciumsulfat-β-Halbhydrat und/oder -Anhydrit-II und/oder -Anhydrit- III und/oder -Alphahalbhydrat hergestellt werden.

Die spezifische Oberfläche des Calciumsulfats kann bei der Verwendung von Alphahalbhydrat durch den Mahlgrad des letzteren und/oder durch Beimengungen der anderen aufgeführten, im allgemeinen feineren Calciumsulfatmodifikationen eingestellt werden. Entsprechendes gilt für die anderen Calciumsulfatmodifikationen. Bei einem Calciumsulfat mit ei ner spezifischen Oberfläche nach Blaine von etwa 2000 bis 4000 cm²/g sind zweckmäßigerweise in dem Bindemittel etwa 20 bis 50 Gewichtsteile Calciumsulfat enthalten. Bei einem Calciumsulfat mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von etwa 4000 bis 6000 cm²/g sind zweckmäßiger weise in dem Bindemittel etwa 40 bis 70 Gewichtsteile Calciumsulfat ent halten. Bei einem Calciumsulfat mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von etwa 6000 bis 8000 cm²/g sind zweckmäßigerweise in dem Binde mittel etwa 70 bis 85 Gewichtsteile Calciumsulfat enthalten.

Das Bindemittel enthält vorteilhaft bis etwa 21 Gewichtsteile Kalkhydrat. Dieses Kalkhydrat kann der verwendete Reststoff bereits von sich mitbringen, der Gehalt kann aber auch durch entsprechende Zugabe von Kalkhydrat eingestellt werden. Ein Gehalt an Kalkhydrat führt vor teilhafterweise dazu, daß die Innenputzmischung alkalisch wird, was ins besondere zweckmäßig ist, wenn der Reststoff Sulfate enthält. Außerdem reagiert Kalkhydrat langfristig unter Bildung von Festigkeit. Zudem er möglicht es ein Gehalt an Kalkhydrat, einen puzzolanischen Reaktions partner entsprechend dem Gehalt an Kalkhydrat zuzusetzen, der zu ent sprechenden festigkeitsbildenden Reaktionen führt, so daß der Gewichts anteil an Calciumsulfat um den Gewichtsanteil von Kalkhydrat und gegebe nenfalls puzzolanischem Reaktionspartner reduziert werden kann. Der puz zolanische Reaktionspartner weist zweckmäßigerweise eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 3000 bis 6000 cm²/g auf. Hierfür kommen ge mahlenes Trassmehl, Flugasche, silikatische Produktionsrückstände wie Schleifsand o. dgl. infrage.

Dem aus Calciumsulfat und Reststoff (einschließlich Kalkhy drat) bestehenden Bindemittel können zur Herstellung der Innenputzmi schung übliche Zuschläge zugesetzt werden, so etwa Kalkbrechsande bis ca. 40 Gewichtsteile und/oder Leichtzuschläge in einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsteilen jeweils bezogen auf das Bindemittel. Außerdem können üb liche Verzögerer und Beschleuniger zur Einstellung der Erstarrungscha rakteristik sowie Verdicker zugesetzt werden.

Aus diesem Bindemittel hergestellte Innenputze erfüllen die eingangs aufgeführten Bedingungen und sind außerdem maschinengängig.

Beispiel 1

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

54,87 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
45,00 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
0,03 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether als Verdickungsmittel
0,03 kg Alkylpolyglykolether
0,05 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F
0,50
Frischrohdichte	1,51 g/cm³
Ergiebigkeit	100 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,05 g/cm³
Versteifungsbeginn	ca. 140 min nach dem Anmachen (einstellbar über Zitronensäureanhydritmenge)
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 5,6 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,6 N/mm²

Der Innenputz ist maschinengängig und nach ca. 70 min bearbeitbar.

Beispiel 2

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

45,71 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
43,00 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
1,00 kg Kalkhydrat
10,00 kg Kalkbrechsand mit einer Körnung von 0 bis 1 mm
0,20 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether
0,005 kg Alkylpolyglykolether
0,08 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F
0,58
Frischrohdichte	1,44 g/cm³
Ergiebigkeit	110 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,03 g/cm³
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 3,8 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,3 N/mm²

Beispiel 3

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

42,715 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
44,000 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
14,000 kg Kalkbrechsand mit einer Körnung von 0 bis 1 mm
0,200 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether
0,005 kg Alkylpolyglykolether
0,080 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F
0,53
Frischrohdichte	1,46 g/cm³
Ergiebigkeit	103 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,04 g/cm³
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 4,0 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,8 N/mm²

Beispiel 4

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

22,65 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
40,00 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
2,00 kg Kalkhydrat
25,00 kg Kalkbrechsand, 0 bis 1 mm
0,25 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether
0,02 kg Alkylpolyglykolether
0,08 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F\|0,50
Frischrohdichte	1,41 g/cm³
Ergiebigkeit	106 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,01 g/cm³
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 2,0 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,0 N/mm²
Wasserretention ca.	98%

Beispiel 5

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

33,715 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
44,000 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
10,000 kg Kalkbrechsand, 0 bis 1 mm
0,200 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether
0,005 kg Alkylpolyglykolether
0,080 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F
0,54
Frischrohdichte	1,44 g/cm³
Ergiebigkeit	105 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,01 g/cm³
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 3,6 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,3 N/mm²

Beispiel 6

Ein Innenputz wird gemäß folgender Rezeptur hergestellt:

35,715 kg Calciumsulfat-Alphahalbhydrat (spez. Oberfläche nach Blaine von 2200 cm²/g)
44,000 kg Reststoff aus SAV gemäß obiger Zusammensetzung
10,000 kg Steinkohlenflugasche
10,000 kg Kalkbrechsand, 0 bis 1 mm
0,200 kg hochviskoser, wasserlöslicher Celluloseether
0,005 kg Alkylpolyglykolether
0,080 kg Zitronensäureanhydrit

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:

Anmachwasserbedarf W/F
0,53
Frischrohdichte	1,40 g/cm³
Ergiebigkeit	104 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte	1,03 g/cm³
Druckfestigkeit (DIN 1168)	ca. 3,8 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168)	ca. 1,5 N/mm²

Der Anmachwasserbedarf wurde jeweils nach DIN 1168 bestimmt.

Claims

1. Bindemittel für einen Innenputz auf der Basis von mit Was ser bindefähigem Calciumsulfat, dadurch gekennzeichnet, daß ein feinteiliger, im wesentlichen Calciumsulfit-haltiger Reststoff aus der Abgasentschwefelung von kohlegefeuerten Verbrennungsanlagen mit ei ner spezifischen Oberfläche nach Blaine < 10 000 cm²/g in einer Menge von 10 bis 80 Gewichtsteilen in Abhängigkeit von der Oberfläche nach Blaine des Calciumsulfats, welche im Bereich von 1000 bis 10 000 cm²/g liegt, zum Einstellen eines Wasseranspruchs von 0,5 bis 0,58 des Innen putzes enthalten ist.

2. Bindemittel nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß als bindefähiges Calciumsulfat Alpha-, β-Halbhydrat und/oder Anhydrit verwendet wird.

3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Calciumsulfat mit einer spezifischen Oberfläche nach Blai ne von 2000 bis 4000 cm²/g 20 bis 50 Gewichtsteile bindefähi ges Calciumsulfat enthalten sind.

4. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Calciumsulfat mit einer spezifischen Oberfläche nach Blai ne von 4000 bis 6000 cm²/g 40 bis 70 Gewichtsteile bindefähi ges Calciumsulfat enthalten sind.

5. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Calciumsulfat mit einer spezifischen Oberfläche nach Blai ne von 6000 bis 8000 cm²/g 70 bis 85 Gewichtsteile bindefähi ges Calciumsulfat enthalten sind.

6. Bindemittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß darin bis etwa 21 Gewichtsteile Kalkhydrat enthalten sind.

7. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz eines puzzolanischen Reaktionspartners entsprechend dem Ge halt an Kalkhydrat enthalten ist.

8. Bindemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der puzzolanische Reaktionspartner eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 3000 bis 6000 cm²/g aufweist.

9. Bindemittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz eines latenthydraulischen Reaktionspartners entsprechend dem Gehalt an Kalkhydrat enthalten ist.