DE69902038T3

DE69902038T3 - Verfahren zur Herstellung eines Elements

Info

Publication number: DE69902038T3
Application number: DE69902038.7T
Authority: DE
Inventors: Jean-Dominique Ceccaldi
Original assignee: Vicat SA
Current assignee: Vicat SA
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2019-05-21
Also published as: AU3830599A; FR2778911B1; EP1080050B2; WO1999059934A1; ATE220054T1; EP1080050A1; FR2778911A1; EP1080050B1; DK1080050T3; TR200003420T2; ES2181429T3; US6607592B1; PT1080050E; DE69902038T2; DE69902038D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhalt eines Bauwerkes bestehend aus einer Platte oder einer Abdeckung.
Um die Schwindung von Beton oder Mörtel auszugleichen, verwendet man üblicherweise ein Ausdehnungsverfahren, d. h. es wird ein mikronisiertes Aluminium-Pulver, Calciumcarbid, gebrannter Kalk, Wasserstoffperoxid, Calciumsulfoaluminate, oder Eisenpulver der trockenen Zusammensetzung für Mörtel oder Beton hinzugefügt.
Das Aufblähen erfolgt im Bereich von 300–800 μm pro Meter nach 28 Tagen. Die Schwindung des Mörtels oder des Betons im ausgehärteten Zustand ist im selben Größenordnungsbereich, beispielsweise 600 μm pro Meter für einen 28 Tage-Mörtel, so daß man normalerweise einen anti-Schwindungeffekt erhält.
Die Schwindung ist demzufolge theoretisch gut ausgeglichen, in der Realität ist es jedoch sehr schwierig, dieses Aufblähen zu beherrschen, sowie der Zeitpunkt, zu dem dieses erfolgt.
Zur Begrenzung der Schwindung kann man gleichermaßen verschiedene Mittel vom Typ Fettsäuren, Polyalkylenglykolethern, etc. ... einsetzen, die kein Aufblähen erzeugen, die jedoch dadurch eine Begrenzung der Schwindung ermöglichen, daß sie auf die Oberflächenspannung des Wassers in den Poren des hydratisierten Zementes einwirken. Diese Mittel, die auf kurze Sicht (28 Tage) gesehen die Schwindung verringern können, erzeugen in der Realität jedoch sehr eingeschränkte Ergebnisse auf lange Sicht (> 90 Tage).
Im Dokument JP-A 5 305 7 226 ist eine Spritzzementzusammensetzung beschrieben, die einen Portland-Zement und Anhydrit aufweist, welche einen anti-Schwindungeffekt zeigt.
Das Dokument EP-A-0 643 022 betrifft eine Zementzusammensetzung und ein anti-Schwindmittel, wobei letzteres vorzugsweise eine Mischung enthält, die durch Reaktion eines Glykols mit einem Olefin in saurem Medium erhalten wird. Diese Mischung enthält Glykol und Glykolether.
Entsprechend dem Dokument JP-A-01-172 252 ist ein Härter für Beton oder Mörtel beschrieben, der folgendes aufweist, nämlich:

– Gips, d. h. dehydriertes Calciumsulfat, oder Anhydrit, d. h. anhydritisches Calciumsulfat,
– Triethanolamin oder Diethylenglykol,
– und eine Oxycarbonsäure; oder ein Ligninsalz und Schwefelsäure.

In einem solchen Härter ermöglicht der Gips oder das Anhydrit die Abbindezeit des Zementes, in dem diese Härter inkorporiert sind, zu regeln.
Was das Triethanolamin oder das Diethylenglykol betrifft, deren tensioaktiven Eigenschaften ermöglichen in gewissen Fällen die mechanische Festigkeit von gewissen Betons oder Mörteln zu verbessern.
Die Anmelderin hat ein neues Verfahren zum Erhalt vor Bauwerken, herausgefunden, die aus einer Platte oder einer Abdeckung bestehen, bei dem neue anti-Schwindmittel eingesetzt werden, die die Eigenschaft aufweisen, in dem ausgehärteten Beton oder Mörtel spezifische Mikrostrukturen auszubilden, und das mit einer großen Reproduzierbarkeit und einer großen Zuverlässigkeit, und zwar mit den unterschiedlichen Zementtypen, die auf dem Markt befindlich sind.
Es wurde in überraschender Weise festgestellt, daß Calciumsulfat, insbesondere wasserfreies Calciumsulfat zusammen mit zumindest einem Glykolether es ermöglicht, eine solche Mikrostruktur zu erhalten und ist demzufolge als anti-Schwindmittel geeignet.
Die vorliegende Erfindung hat daher ein Verfahren zum Erhalt eines Bauwerkes, das aus einer Steinplatte oder einer Abdeckung besteht, zum Gegenstand, bei dem
eine Zusammensetzung in trockenem Zustand bereitgestellt wird, die einen Zement und ein Anti-Schrumpfmittel aufweist;
durch Anmachen mit dieser Zusammensetzung ein Beton oder ein Mörtel im flüssigen Zustand erhalten wird,
wobei der so erhaltene Beton oder Mörtel verarbeitet und ausgehärtet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Schrumpfmittel ein wasserfreies Calciumsulfat aufweist, das zumindest mit einem Glykolether assoziiert ist, wobei der Glykolether zwischen 0,5 und 3 Gew.-% des Calciumsulfates darstellt.
Ohne daß sich die Anmelderin, was die Interpretation der Ansprüche und das Verständnis der vorliegenden Erfindung betrifft, durch die nachfolgend gegebenen Hypothesen und Erläuterungen gebunden fühlt, ist deren Verständnis davon wie folgt.
Bei Kontakt mit jeglichem reaktiven Aluminiumoxid, das in einem Zement vorhanden ist, bildet das Calciumsulfat normalerweise mit Wasser in quantitativer Art und Weise und sich dabei ausdehnend Ettringit-Kristalle, die von unterschiedlicher Natur zu denen der klassischen Hydrate des Zementes sind, indem sie besonders sensibel gegenüber Veränderungen der relativen Feuchtigkeit und gegenüber späterem Wassereintritt sind.
Dadurch, daß das Calciumsulfat, und insbesondere das Anhydrit zusammen mit zumindest einem Glykolether vorhanden sind, werden die internen hydraulischen Spannungen beim Entstehen der Schwindung des Betons oder Mörtels verringert. Dieser Vorgang modifiziert die Mikrostruktur der letzteren, d. h. die Struktur des Zusammenbaus der gebildeten hydratisierten Kristalle, ohne die Natur derselben zu verändern. Der schlußendlich erhaltene ausgehärtete Beton oder Mörtel weist praktisch alle üblicherweise mit einem Zement erhaltenen Eigenschaften auf, dabei jedoch mit einer minimalen oder vernachlässigbaren Schwindung, und das außerdem mit einer quasi Unempfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Feuchtigkeit oder späteren Wassereintritten.
Im Vergleich zu anderen ähnlichen chemischen Erzeugnissen wie Oxyalkylenalkylethern oder Alkylendiolen unterscheiden sich die entsprechend der Erfindung hinzugefügten Glykolether durch die Tatsache, daß sie keine funktionellen Gruppen enthalten, die in der Lage sind, sich im Laufe der Hydratisierung des Zementes durch interne Hydrolyse abzubauen und greifen dennoch durch die Wirkung der Assoziierung von Calciumsulfat/Glykolether auf die hydraulischen Spannungen ein.
Es ist die spezielle Hydratstruktur, die entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten wird, die dem erhaltenen Mörtel oder Zement ausreichend erhöhte Druckfestigkeitseigenschaften (15–20 MPa nach 28 Tagen), ausreichend erhöhte Biegefestigkeit (3–5 MPa nach 28 Tagen) und ein ausreichend schwaches Elastizitätsmodul (1500 MPa bei 28 Tagen) verleiht und dies mit einer minimalen Schwindung. Dadurch ist es dem so erhaltenen Beton oder Mörtel gegebenenfalls möglich, ohne nachteilige Verformung Restspannungen zu absorbieren, deren Intensitäten im Größenbereich des 10-fachen der Biegefestigkeit sein können, und zwar nach 28 Tagen.
Beispielsweise nimmt man 30 kg einer Mischung von Calciumsulfat der Glykolether hinzugefügt sind für ein Kubikmeter Mörtel in flüssigem Zustand, und zwar für 450 kg Portland-Zement CPJ/CEM II A-32,5R mit 1500 kg Sand und 200 l Wasser.
Das Bauwerk, das mit einem solchen Mörtel in ausgehärtetem Zustand erhalten wird, ist stabil und ohne Schwindung und sein mechanisches Erscheinungsbild ist zufriedenstellend.
Platten oder Abdeckungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, vermeiden Bruchverbindungsstellen und Antibruchgitterkonstruktion.
Ein weiterer Einsatzbereich, in dem das Nicht-Schwinden und die Nicht-Rißbildung von großem Interesse ist, besteht bei der Herstellung von dichten Mörteln oder Betons: Fundamente von Bauwerken, Tiefgaragen, Wasserreservoirs, Schwimmbäder, Kernkraftwerke.
Auf dem Gebiet von Böden hat die Anmelderin, Dank dem erfindungsgemäßen Verfahren selbstnivellierende Platten oder Abdeckungen entwickelt. Zu diesem Zweck ist es notwendig, ein Fließmittel vom Typ Naphtalinsulfonat, Lignosulfonat, sulfaniertes Melamin oder jedem anderen fluidisierten Mittel, das mit den hydraulischen Bindemitteln einsetzbar ist, hinzugefügt wird, sowie ein Verdickungsmittel, das gegen die Sedimentation stabilisiert, vom Typ Methylcellulose, Biopolymer, Flugasche, stabilisiertes Kasein, ein Luftporenzusatzstoff vom Typ Natriumabietat, oder jegliche anderen Zusatzstoffe, die mit dem hydraulischen Bindemittel verwendbar sind.
Diese Liste ist nicht begrenzt, als Zusatzstoffe kann man Beschleuniger, Verzögerer, Haftmittel, anti-Schäummittel etc. hinzufügen.
Beispielhaft, wobei selbstverständlich ist, daß die folgenden Proportionen variieren können, fügt man dem zuvor beispielhaft genannten Mörtel in flüssigem Zustand für ein Kubikmeter 160 g eines Luftporenzusatzes vom Typ Natriumabietat, 3000 g Fließmittel vom Typ Naphtalinsulfonat und 50 g anti-Schäumstoff vom Typ Silikon hinzu.
Der so erhaltene Mörtel kann gepumpt werden und verteilt sich von selbst. Es ist ausreichend, das zu erreichende Niveau zu beachten und die Mischung zur Entgasung zu bewegen.
Eine so hergestellte Schicht ist gleichermaßen einfach zu bewerkstelligen wie eine selbstnivellierende Schicht vom Typ Anhydrit, jedoch mit einer geringeren Empfindlichkeit gegenüber Wasser (die Möglichkeit des Gießens im Freien, Widerstand gegen spätere Wassereintritte) zum Kleben von Fließen in kurzer Zeit.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht nicht das Risiko der Ausbildung von aufblähenden Salzen vom Typ Ettringit an dem Übergang von Schicht/Fliese oder Schicht/Tragbeton, ohne die Notwendigkeit von Primerschichten, um die Klebeschicht vom anhydritischen Träger zu isolieren oder die anhydritische Schicht vom Trägerbeton.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die folgenden Varianten, soweit es sich um die trockene Zusammensetzung für Mörtel oder Beton handelt, nämlich

– die Zusammensetzung weist Fasern auf, beispielsweise metallische, Kunststoffasern, insbesondere Propylen- oder Polyesterfasern, Glas- oder Kohlenstoffasern,
– vorzugsweise ist der Zement vom Typ Portland,
– in der Zusammensetzung stellt Calciumsulfat höchstens 10 Gew.-%, vorzugsweise 3–5 Gew.-% des Zementes dar; über 10% bezüglich der Zusammensetzung des Zementes kann sich Ettringit mit variabler Struktur ausbilden;
– die Zusammensetzung weist ferner einen Zusatzstoff auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fließmittel, anti-Absetzstoffen, Stabilisatoren, Luftporenzusatzstoffen und anti-Schäummittel.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Platte die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist.
Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Abdeckung die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist.

Claims

Verfahren zum Erhalt eines Bauwerkes bestehend aus einer Steinplatte oder einer Abdeckung, bei dem eine Zusammensetzung in trockenem Zustand bereitgestellt wird, die einen Zement und ein Anti-Schrumpfmittel aufweist; durch Anmachen mit der genannten Zusammensetzung erhält man einen Beton oder einen Mörtel in flüssigem Zustand, Verarbeiten und Aushärten des so erhaltenen Betons oder Mörtels, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Schrumpfmittel ein wasserfreies Calciumsulfat aufweist, das mit zumindest einem Glykolether assoziiert ist, wobei der Glykolether zwischen 0,5 und 3 Gew.-% des Calciumsulfates darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, in der genannten Zusammensetzung das Calciumsulfat höchstens 10 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 3 und 5 Gew.-% des Zementes darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Zusatzmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Anti-Sedimentationsmitteln, Stabilisatoren, lufteinbringenden Mitteln und Entschäumungsmitteln.
Platte oder Abdeckung erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
Verwendung eines Anti-Schrumpfmittels wie es im Anspruch 1 definiert ist, um ein Bauwerk in Form einer Platte oder einer Abdeckung zu erhalten.