DE630497C

DE630497C - Verfahren zur Herstellung von Moertel

Info

Publication number: DE630497C
Application number: DED70737D
Authority: DE
Original assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Current assignee: Dewey and Almy Chemical Co
Priority date: 1934-12-05
Filing date: 1935-07-17
Publication date: 1936-05-29
Also published as: GB454944A; NL41370C; BE410777A; US2031621A; FR798735A

Description

kd.

AUSGEGEBEN AM
29. MAI 1936

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mörtel und zu seiner Zubereitung dienenden hydraulischen Zement und besteht insbesondere in der Einführung einer kleinen Menge eines Hydroxyalkylamins oder eines Salzes öder Derivates desselben in den Mörtel bzw. Grobmörtel oder den Zement, wie dies nachstehend im einzelnen beschrieben und beansprucht wird.,

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, die Druckfestigkeit von erhärtetem Mörtel über die Festigkeit hinaus zu erhöhen, welche aus einer Mischung von hydraulischem (z. B. gewöhnlichem Portland-) Zement, Füllstoffen und Wasser erhalten -werden kann. Ein anderer Zweck besteht darin, die Menge des hydraulischen Zementes, die unter bestimmten Bedingungen zur Erzeugungeines Einheitsvolumens von erhärtetem Zement einer bestimmten Druckfestigkeit erforderlich ist, zu verringern oder umgekehrt, das Volumen von erhärtetem Zement einer bestimmten Festigkeit, welches unter gegebenen Bedingungen aus einem Einheitsgewicht von hy-

draülischem Zement erhalten werden kann, zu erhöhen.

Es wurde festgestellt, daß die Druckfestigkeit von erhärtetem Mörtel erhöht werden kann, oder daß die Menge an hydraulischem Zement, die unter gegebenen Bedingungen zur Erzeugung eines Einheitsvolumens von erhärtetem Älörtel bestimmter Festigkeit notwendig ist, reduziert werden kann, wenn man in den Mörtel eine geeignete Menge eines wasserlöslichen Hydroxyalkylamins oder eines Salzes oder Derivates eines solchen einführt. Es wurde gefunden, daß die Athanolamine besondere Vorteile besitzen und von den zu Gebote stehenden Verbindungen ist das Triäthanolamin das am meisten wirksame. Das handelsübliche. Produkt, welches im wesentlichen aus Triäthanolamin zusammen mit geringereu Aiengen der primären und sekundären Verbindungen besteht, ist viel wohlfeiler als die reine Verbindung und ist sehr zufriedenstellend. Es wurde jedoch gefunden, daß man an Steile von Triäthanolamin mit Erfolg auch andere Hydroxyalkylamine, wie z. B. Diethanolamin oder Triisopropanolamin, verwenden kann.

Für die allgemeinen Zwecke der vorliegenden Erfindung macht es keinen Unterschied, ob, die Hydroxyaikylamine in der Form ihrer freien Basen oder in der Form von Salzen verwendet werden. Wenn im vorliegenden Zusammenhang der allgemeine Ausdruck Hydroxyalkylanun oder ein spezieller Xame eines Gliedes dieser Klasse, z. B. Triäthanol-

aiiiiu, verwendet wird, so ist hiermit nicht nur die betreffende reine chemische."Verbindung oder eines ihrer Salze gemeint, sondern auch jede andere chemische Verbindung oder Kombination, welche unter den- Bedingungen, bei welchen dieselben verwendet werden, zur Entstehung des gewünschten Hydroxyalkyl· amins führen. Ferner ist unter einem Mydroxyalkylaminsalx, wiees im Rahmen der v-of liegenden Erfindung-Verwendung findet, sowohl ein Salz von HydroxyaJkylamin mit einer anorganischen Säure als auch ein solches mit einer organischen Säure zu verstehen. So werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung für einige Zwecke z.B. Salze, wie ein 1 lydroxyalkylammoniumchlorid oder das Sulfat, verwendet, während in andere FälIen gefunden wurde, daß es besonders vorteilhaft ist, Salze organischer Säuren zu verwenden, wie ■/.. B. ein Triäthanolammoniumsalz eines Dispersionsmittels, erhalten durch Kondensation von Sulfonsäuren aromatischer Kohlenwasserstoffe oder deren Derivate mit einem Aldehyd, wie Formaldehyd, oder einer Substanz, welche Aldehyd zu ersetzen vermag. In diesem letzteren Falle verleiht die Kombination der Zement-MÖrtelmischung größere Bearbeitbarkeit sowie eine Erhöhung der Festigkeit in dem erhärteten Mörtel. Während die freien Amine im allgemeinen eine mehr oder minder ilüssige Konsistenz besitzen, ist es erwünscht, die festen Salze zu verwenden, wenn man trockenen hydraulischen Zement hiermit behandeln will.

Im allgemeinen wurde gefunden, daß ein Teil Hydroxyalkylamin oder eine Menge Salz, welche einen Anteil von chemisch gebundenem Amin enthält, der äquivalent ist einem Teil des freien Amins, auf je 2000 bis 14000 Teile Zement, die besten Resultate ergibt. Erheblich kleinere Mengen führen zu einer Beeinträchtigung einiger der. Vorteile der vorliegenden Erfindung; erheblich größere Mengen dagegen, z. B. das 25t"ache der minimalen Menge an Amin, das notwendig ist, die Jlöchstwirkung im Mörtel hervorzurufen, vermögen die Wirkung gemäß der Erfindung tatsächlich aufzuheben und sind daher zu vermeiden.

Wie oben dargelegt wurde, kann das Hydroxyalkylamin mit im wesentlichen gleichen Ergebnissen dem Wasser, dem Zement und den Füllstoffen gleich bei der Aufbereitung des Mörtels zugemischt werden oder dasselbe kann auch zuerst mit dem trockenen Zement vermischt Averden, bevor dieser in Mörtel übergeführt wird. In dem ersteren Falle ist es zweckdienlich, die erforderliche Menge der Verbindung in dem Anmachewasser auf^u-

lösen. Wenn die Zugabe zu dem trockenen Zement erfolgt, so ist es erwünscht, das Amin in der Form eines seiner festen Salze zuzufügen. Für diesen Zweck ist es zweckdienlich, das fein gepulverte Salz mit etwas Zementmehl oder anderem fein verteiltem Material,- wie Gips, vorztimischen, bevor es mit der Hauptmenge des Zementes vermischt wird. Ein solche? Vorgehen erleichtert und sichert eine einheitliche Verteilung der relativ geringen Menge des aktiven Zusatzstoffes innerhalb der gesamten Zementmasse, Das Vorgemisch von Gips ο. dgl. und Zusatzstoff kann auch dem Klinker zugesetzt werden, bevor dieser in die Rohrmühle eintritt, wo ein sorgfältiges Mahlen und Mischen vor sich geht, oder es kann auch in den fertig gemahlenen Zement eingemischt werden.

Mörtel, welcher aus bestimmten Mengen ■von Zement, ,Wasser und Füllstoff in Übereinstimmung mit dem allgemeinen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zubereitet ist, besitzt in feuchtem Zustande praktisch die gleiche Konsistenz und Bearbeitbarkeit, wie ein entsprechender Mörtel, welcher keinen hier beschriebenen Zusatzstoff enthält, aber in erhärtetem Zustande besitzt er eine erheblich höhere Druckfestigkeit, als der letztere. Das Ausmaß der Erhöhung der Festigkeit hängt ab von dem Zement und der Mischung, wie sie jeweils verwendet werden, sowie von dem g₀ betreffenden Amin oder Aminsalz, das jeweils ausgewählt wird. Zement, welcher zu einem etwas höheren !Reinheitsgrad gemahlen worden ist, spricht mehr auf die vorliegende Behandlung an,, als gröberes Material. Das bevorzugte Amin, nämlich Triäthanolamin, hat im allgemeinen eine 15 bis 25°/(,ige Verbesserung der Festigkeit des Mörtels zur Folge, der aus gewöhnlichem Portlandzement in einer Mischung 1 -.2:4 hergestellt worden i_O( ist. Dem auf dem vorliegenden Fachgebiet erfahrenen Fachmann wird es einleuchten, daß die vorliegende Erfindung, wenn gewünscht wird, an einer gegebenen Festigkeit in dem erhärteten Mörtel festzuhalten, es ge- 10; stattet, eine magerere Mischung mit den entsprechenden bekannten wirtschaftlichen Vorteilen zu verbinden, als dies sonst möglich wäre.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, aus m den üblichen Typen von Portlandzement sehr schnell erhärtende Zemente zu gewinnen, welche den handelsüblichen, schnell erhärtenden Portlandzementen, die im allgemeinen durch eine doppelte Calcinierungsbehandlung 11; hergestellt werden, hinsichtlich der Festigkeit gleichwertig sind. Für diesen Zweck wird der Portlandzementklinker in Gegenwart irgendeines der vorliegenden Zusatzstoffe auf einen höheren Feinheitsgrad vermählen, z. B. 12' bis nur ιO°/₀ durch ein Sieb mit 30 Maschen auf das lineare Zentimeter, ein sogenanntes

30-Sieb, zurückgehalten werden; öderes kann der Zusatzstorr" auch nachträglich zu dem entsprechend gemahlenen Zement hinzugefügt werden. Schnell erhärtende Zemente, die gemaß diesem allgemeinen Verfahren aufbereitet wurden, sind nicht nur den handelsüblichen, schnell erhärtenden Zementen hinsichtlich der 1 )ruckfestigkeitscigcnschaften gleichwertig, sondern besitzen auch noch den

to Vorteil, daß sie erheblich weniger Hitze während des Erhärtens entwickeln als die üblichen, schnell erhärtenden Zemente. "Dieser Vorteil führt auch zu erhärteten Mörteln, welche sehr viel dauerhafter sind; ferner verringert die geringere Entwicklung von Hitze auch die Gefahr einer Bildung von Rissen, die auf Grund der Abkühlung, und damit in Zusammenhang' stehenden Zusammenziehung des endgültig erhärteten Mörtels auftreten, insbesondere in den Fällen, vco große Massen eingebaut werden.

Das Verfahren und die Produkte nach der vorliegenden Erfindung können mit Vorteil auch zusammen mit den gewöhnlichen Mörtelmischungen verwendet werden, wie ■/.. B. Infusorienerde, welche zur Verbesserung der Konsistenz des Mörtels verwendet wird, Schwermctallsteanuen, -oleaten usw., welche dem Mörtel zugemischt werden, .um ihn wasserabweisend zu machen. Di esc Stoffe, wirken in keiner Weise störend auf die vorteilhafte Funktion der hier beschriebenen Zusatzstoffeein, jeder Zusatzstoff ergibt vielmehr die ihm eigene vorteilhafte Wirkung in Gegenwart des anderen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Mörtel durch Aiischen von Zement. Füllstoffen und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zement oder dem Mörtel ein wasserlösliches Hydroxyalkylamin, z. B. Äthanol aniin, oder ein Salz oder ein Derivat eines solchen Hydroxyalkylamins zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß Triethanolamin, Diäthanolamin, Triisopropanolamin oder deren Salze als Zusatzstoffe verwendet werden. 'So