WO2007062854A2

WO2007062854A2 - Verwendung eines additivs als entschalungshilfsmittel

Info

Publication number: WO2007062854A2
Application number: PCT/EP2006/011532
Authority: WO
Inventors: Guillaume Francqueville; Nicolas Moins; Denis Le Cheviller; Guy Laurent; Uwe Holland
Original assignee: Construction Research & Technology Gmbh
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2007-06-07
Also published as: AU2006319360A1; JP2009517317A; CN101321711A; EP1963239A2; DE102005057507A1; WO2007062854A3

Abstract

Beansprucht wird die Verwendung eines Additivs als Entschalungshilfsmittel beim Einsatz bauchemischer Massen. Als Vertreter dieses Additivs kommen Suspensionen anorganischer Partikel auf Basis von Aluminium- und/oder Siliciumoxid, polymere (Meth-)Acrylsäure-Derivate, verseifte Polyvinylalkohole oder wasserlösliche Sulfogruppen-haltige Co- oder Terpolymere mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 50 000 bis 20 000 000 g/Mol in Frage. Bevorzugt wird Aluminium-modifiziertes kolloidales Silica oder bspw. (Meth-) Acrylamid, Methylacrylat oder auch Cyclohexylacrylat eingesetzt. Geeignet sind aber auch (teil-)wasserlösliche Polyvinylalkohole in teilverseifter Form mit einem Verseifungsgrad von 60 bis 96 %. Das jeweilige Additiv kann dem Anmachwasser zugesetzt oder vorgelöst im Dispergiermittel bzw. zeitgleich mit dem Dispergiermittel der bauchemischen Masse zugesetzt werden. Möglich ist allerdings auch, das Aufbringen des Additivs auf die Grenzfläche der Schalung zur bauchemischen Masse, bevor diese in die Schalung eingebracht wird. Die neue Verwendung als Entschalungshilfsmittel bewirkt durch die Herabsetzung der Adhäsionskräfte einen erleichterten Entschalungsvorgang bzw. bei der Herstellung von Betonfertigteilen ein besseres Verziehen der Schalteile bei der Linienfertigung.

Description

Verwendung eines Additivs als Entschalungshilfsmittel

Beschreibung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Additivs als Entschalungshilfsmittel beim Einsatz bauchemischer Massen.

Unter Kostengesichtspunkten werden innerhalb der Bauindustrie immer mehr Prozesse, die bisher noch überwiegend manuell vor Ort auf der Baustelle ausgeführt werden, durch Rationalisierungsmaßnahmen beispielsweise in Form einer industriellen Vorfertigung abgelöst. Dabei kommen die unterschiedlichsten Verfahren zum Einsatz, die durch variierende Einzelmaßnahmen unterstützt werden. Im Vordergrund steht dabei insbesondere die Auslegung des Gesamtprozesses und eine damit im Zusammenhang stehende Prozessoptimierung, wobei auch eine breite Palette spezieller Additive, die die Verarbeitbarkeit der bauchemischen Masse sowie die Qualität des Bauproduktes beeinflussen, zum Einsatz kommt.

Ein wesentlicher Faktor bei der industriellen Vorfertigung von Betonbauteilen ist dabei die Zeit, die minimal aufgewendet werden muss, um die entsprechend hergestellten Artikel in der Schalung zu belassen. Die Produktion ist dabei in leicht nachvollziehbarer Weise umso effizienter und kostengünstiger, je kürzer der Schalungszeitraum ist.

So kommen beispielsweise bei der Herstellung von grünstandfesten Betonteilen, die auch mit vorgespannten Baustahlbewehrungen versehen werden können, Prozesse zum Einsatz, bei denen Extrusionsvorgänge bzw. eine Linienfertigung von Bauteilen eine wichtige Rolle spielen. Bei derartigen Prozessen richtet sich eines der Hauptaugenmerke auf die Adhesion des hergestellten Körpers an der eingesetzten Schalung. Nur durch eine absolute Minimierung der Adhesionskräfte lassen sich diejenigen Kräfte, die zum Ausschalen der grünstandfesten Betonteile bzw. zum Weiterschieben der Verschalung in der Linienfertigung aufgewendet werden müssen, so gering halten, dass die Anzahl der beim Ausschalen zerstörten oder beschädigten Bauteile bei entsprechend schneller Fahrweise und ausreichend guter Verdichtung der bauchemischen Masse in einem akzeptablen Rahmen gehalten werden kann. Der Fachmann vor Ort ist sich dabei durchaus der Tatsache bewusst, dass dafür häufig auch Luftporenbildner als Hilfsmittel eingesetzt werden müssen. Durch deren Einsatz wird aber auf der anderen Seite die Festigkeit der Bauteile durch die eingetragene Luft deutlich reduziert. Dem soll durch angepasste Prozessrahmenbedingungen entgegen gewirkt werden, was aber überwiegend einen nur schlechten Kompromiss darstellt.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Belege dafür bekannt, wie bauchemische Massen durch die Zugabe von Additiven hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit und der Produkteigenschaften positiv beeinflusst werden können. An dieser Stelle seien beispielhaft neben den bereits erwähnten Luftporenbildnern Dispergiermittel (Fließmittel), Beschleuniger, Verzögerer, Stabilisierer aber auch so genannte Fluidloss-Additive, Rheologiemodifizierer und Antiausblühmittel genannt.

Auch zahlreiche Vertreter von Kieselsäure-Derivaten werden seit langem in der Bauindustrie zur Herstellung von Betonmassen eingesetzt.

So ist aus US 3,135,617 ein Zementmörtel bekannt, der 0,25 bis 2 Gew.-% an pyrogener Kieselsäure enthält. Unter den darin genannten Eigenschaften des Mörtels sind auch eine hohe Frühfestigkeit und die Vermeidung des so genannten Blutens genannt.

Im deutschen Patent DE 25 10 224 wird ein Verfahren zur Herstellung von Betongegenständen unter Einsatz eines speziellen Betonzusatzmittels beschrieben, welches zur Steigerung der Frühfestigkeit beiträgt. Dieses Schutzrecht umfasst auch ein Betonzusatzmittel, bei dem es sich um eine stabile Suspension von 10 bis 50 Gew.-% feinteiliger Kieselsäure mit einem bevorzugten Partikeldurchmesser als kolloidale Kieselsäure < 0,1 μm handelt.

Zur Beschleunigung des Abbindens eines hydraulischen und mineralischen Bindemittels, welches ein Additiv mit hydrophilen Gruppen enthält, wird gemäß WO 2004/002915 A2 Calciumsilikathydrat oder aber auch eine Kieselsäure mit hoher Oberfläche zugesetzt. Beide Beschleuniger können zusätzlich Alkalimetalle enthalten.

Eine Betonzusammensetzung, die neben dem hydraulischen Bindemittel auch Aggregate, Wasser, Silikasol und einen Superverflüssiger in Form eines Polycarboxylats enthält, ist aus WO 01/90024 A1 bekannt. Das hierbei verwendete Kieselsol ist kationisch stabilisiert und besitzt eine Partikelgröße zwischen 2 und 200 Nanometer. Deren Verwendung soll das Bluten verhindern und gleichzeitig die Verarbeitbarkeit der Betonzusammensetzung nicht allzu stark beeinträchtigen. Die europäische Anmeldung EP 0 931 030 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Beton oder Mörtel mit erhöhter Frühfestigkeit bei einer gleichzeitig guten Dauerfestigkeit. Hierbei wird zunächst eine Mischung, bestehend aus einem hydraulischen Bindemittel, Aggregaten, Wasser und kolloidalem Silica hergestellt, wobei die relative Standardabweichung der Partikelgröße des kolloidalen Silicas mindestens 30% beträgt.

In der internationalen Patentanmeldung WO 01/98227 A1 ist ein Baumaterial offenbart, welches ein hydraulisches Bindemittel, Wasser sowie ein Aluminiummodifiziertes kolloidales Siliciumdioxid umfasst, bei dem es sich vorzugsweise um ein Siliciumdioxidsol handelt. In der Beschreibung ist angegeben, dass derartige Baumaterialien eine verbesserte Festigkeit und Verarbeitbarkeit aufweisen, was insbesondere auf die Aluminium-modifizierten kolloidalen Siliciumbestandteile zurückzuführen sein soll.

WO 01/98210 A1 beansprucht eine definierte Silicasol-Zusammensetzung, enthaltend eine erste Silicasol-Komponente mit breiter Partikelgrößenverteilung und eine zweite Silicasol-Komponente mit einem engen Kornspektrum. Mit umfasst ist auch die Verwendung derartiger Zusammensetzungen, als Additive zu Beton oder Mörtel sowie Beton- und Mörtelzusammensetzungen die neben hydraulischen Bindemitteln, Aggregaten und Wasser auch eine Silicasol-Zusammensetzung der genannten Korngrößenverteilungen enthalten. Die Verwendung kolloidaler Silica-Komponenten als Additiv zu zementären Materialien wird von WO 2004/035473 A1 beschrieben. Die in diesem Zusammenhang eingesetzten Silica-Komponenten müssen nach einem speziellen Verfahren hergestellt worden sein, wobei mindestens eine Silan-Komponente mit kolloidalen Silica-Partikeln im Gewichtsverhältnis von Silan zur Silica-Komponente von ca. 0,003 bis 0,2 gemischt werden. Die so erhältliche Silica-Dispersion weist einen Silica-Gehalt von mindestens 20 Gew.-% auf.

Auch Mischungen von Kieselsäure mit anderen Additiven sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.

So beschreibt die Patentanmeldung US 2004/0127606 eine hydraulische Zementzusammensetzung mit einer verbesserten Blutungsresistenz. Diese Zusammensetzung enthält neben Puzzolanen auch Polycarboxylatether, wobei der Ausdruck „Puzzolane" im weiteren Sinne auch pyrogene Kieselsäure abdecken kann. Die europäische Anmeldung EP 0 602 541 A1 beschreibt ein thixotropierendes und abbindebeschleunigendes Zusatzmittel für hydraulische oder latenthydraulische Mischungen, enthaltend Kieselsäureester als Thixotropierungsmittel. Eine verbesserte Wasserbeständigkeit sowie eine höhere mechanische Festigkeit, sollen selbstverlaufenden Mörtelmassen wie beispielsweise Nivelliermassen oder Ausgleichsmassen verliehen werden, die Calciumsulfathalbhydrat, Kalk und gefällte oder pyrogene Kieselsäure sowie reaktives Aluminiumoxid enthalten (WO 96/20901 A1 ).

Wie bereits dargelegt, besteht der Hauptnachteil beim Ausschalen von Betonfertigteilen darin, dass die Adhäsionskräfte zwischen der bauchemischen Masse und dem Schalungsmaterial nach wie vor nicht ausreichend so weit verringert werden können, dass Beschädigungen oder Teilzerstörungen der Bauteile vermieden werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, ein Additiv bereitzustellen, mit dem bauchemische Massen im eingeschalten Zustand besser verarbeitet bzw. im (teil-)ausgehärteten Zustand leichter ausgeschalt werden können. Der entscheidende Gesichtspunkt war dabei auf die Minimierung der Ausschussquote sowie auf einen erleichterten Versatz der Schalungselemente während der Linienfertigung zu richten. Dabei sollte möglichst auch auf festigkeitsreduzierende Additive verzichtet werden können.

Gelöst wurde diese Aufgabe durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Additivs, enthaltend mindestens einen Vertreter ausgewählt aus der Reihe

1.1) Suspension anorganischer Partikel auf Basis Aluminium- und/oder Siliciumoxid,

1.2) polymere (Meth-)Acrylsäure-Derivate,

1.3) verseifte Polyvinylalkohole, oder

1.4) wasserlösliche Sulfogruppen-haltige Co- oder Terpolymere mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 50 000 bis 20 000 000 g/Mol

als Entschalungshilfsmittel beim Einsatz bauchemischer Massen.

Neben der vollständigen Erfüllung der Aufgabenstellung, konnte überraschend festgestellt werden, dass beispielsweise durch den Zusatz eines Kieselsols als ein bevorzugter Vertreter des Additivs 1.1 , die notwendige initiale Kraft zur ersten Bewegung eines Betonfertigteils in einer Form im Bereich der Linienfertigung deutlich herabgesetzt werden kann. Auch das Herausdrücken des (teil-) ausgehärteten Produktes aus der Schalung ist im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erleichtert. Hinzu kommt, dass durch diese gravierende Reduktion der zur Fortbewegung bzw. Ausschalung aufzuwendenden Kräfte die Ausschussquote im großtechnischen Prozess tatsächlich bei einer gleichzeitigen Verbesserung der Oberflächeneigenschaften der Baukörper deutlich minimiert werden konnte. Ebenfalls überraschend war die Tatsache, dass auf weitere Additive wie zum Beispiel Luftporenbildner verzichtet werden kann, wobei sogar die eingesetzte Menge an hydraulischem Bindemittel bei gleichzeitig verbesserten Früh- und Endfestigkeiten reduziert ist. Dies ist umso bemerkenswerter, da jedem Fachmann die Bedeutung des Einflusses der einzusetzenden Zementmenge auf den Endproduktpreis und die Wirtschaftlichkeit des damit verbundenen Herstellungsverfahrens bestens bekannt ist.

Weiterhin war überhaupt nicht zu erwarten, dass die erhofften Effekte gemäß Aufgabenstellung sowohl durch anorganische als auch durch organische Verbindungen und deren beliebige Mischungen erreicht werden können. Hinzu kommt, dass die jeweiligen Additive im Wesentlichen nicht auf streng definierte Verbindungen beschränkt sind, sondern dass die jeweiligen Vertreter aus einer ungeahnt großen Reihe geeigneter Verbindungen ausgewählt werden können.

Die vorliegende Erfindung sieht als bevorzugte Komponente 1.1 ein Aluminiummodifiziertes kolloidales Silica vor, wobei es sich beim kolloidalen Silica insbesondere um Kieselsol („Silicasol"), um gefälltes Silica, Silicagel und feinteiliges Silica handelt.

Als besonders bevorzugt werden Vertreter vom Typ „stabile Dispersion oder SoI von amorphem Silica" mit einer bevorzugten Teilchengröße von 0,001 bis 100 μm, einer besonders bevorzugten Teilchengröße von 0,01 bis 30 μm und einer ganz besonders bevorzugten Teilchengröße von 0,1 bis 15 μm angesehen. Der Begriff „kolloidales Silica" wird gemäß vorliegender Erfindung entsprechend der Definition von K. Her angesehen, wie er in „The Colloidal Chemistry of Silica" Kapitel 4, Wiley & Sons (1979, S. 312) angegeben ist. Diese Definition ist substanzieller Bestandteil der vorliegenden Erfindung.

Bei der Komponente 1.2 soll es sich erfindungsgemäß insbesondere um Polymere von Hydroxyalkyl(meth-)acrylat, Acrylamid, Methacrylamid, 2-Acrylamido-2-Methylpropansulfonsäure (AMPS), um Methylmethacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat oder Cyclohexylacrylat handeln, die besonders bevorzugt jeweils in teil- oder vollvernetzter Form vorliegen sollten.

Wasserlösliche oder zumindest teilwasserlösliche Polyvinylalkohole, die vorzugsweise in teilverseifter Form vorliegen sollten und die besonders bevorzugt einen Verseifungsgrad von 60 bis 96% aufweisen, gelten im Rahmen der vorliegenden Erfindung als bevorzugte Vertreter der Komponente 1.3. Besonders geeignet sind Polyvinylalkohole mit einem Verseifungsgrad von 85 % bis 96 %, insbesondere bevorzugt von 90 bis 96 %. Generell sollten die Polyvinylalkohole ein mittleres Molgewicht zwischen 20.000 und 80.000, bevorzugt zwischen 25.000 und 70.000 und insbesondere bevorzugt zwischen 30.000 und 65.000 aufweisen.

Die wasserlöslichen sulfogruppenhaltigen Co- oder Terpolymere, welche das alternative Additiv 1.4 gemäß Erfindung charakterisieren, sind im Wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannt, wobei ihre erfindungsgemäße Verwendung jedoch nicht offenbart wird. Es ist insbesondere auf die Offenleg ungsschriften DE 199 26 611 A1 und DE 190 37 629 A1 sowie die internationale Patentanmeldung WO 2005/035603 A1 verwiesen, deren jeweilige Offenbarungsgehalte hinsichtlich des Additivs 1.4 substanzieller Bestandteil der vorliegenden Offenbarung sind.

Als bevorzugte Komponente 1.4 werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Polymerverbindungen eingesetzt, mit der allgemeinen Zusammensetzung

a) 3 bis 96 Mol-% Baugruppen der Formel (I)

CH₂ CR¹

(I) wobei R¹ = Wasserstoff oder Methyl

R², R³, R⁴ = Wasserstoff, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 C-Atomen, linear oder verzweigt, ggf. mit

Methylgruppen substituierter

Phenylrest

V = NH oder Sauerstoff

M = Wasserstoff, ein- oder zweiwertiges Metallkation, Ammonium oder ein organischer Aminrest n = 1 bis 5 a = Vz oder 1 bedeuten,

is 96 Mol-% Baugruppen der Formel (II)

(IIa) (IIb)

worin W = -CO-, -CO(O)-(CH₂)_X-, -CO-NR²-(CH₂)_X- x = 1 bis 6 R⁵ und R⁶ = Wasserstoff, ggf. substituierter aliphatischer

Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, linear oder verzweigt, cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen bedeuten und

Q = Wasserstoff sowie -CHR⁵R⁷ bedeuten, sowie im Falle von Q = H R⁵ und R⁶ in (IIb) zusammen eine -CH₂-(CH₂)_y-Methylengruppe mit y = 1 bis 4 bilden, R⁷ = Wasserstoff, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 C-Atomen, -COOH oder -COOM₃ darstellt und R¹, R², M und a oben genannte Bedeutung besitzen, und/oder

c) 0,05 bis 75 Mol-% Baugruppen der Formeln (III)

CH₂- CR¹ -

(DDLa) (mt>)

worin Y =

SO₃ ^eM_a,

X = Halogen, Ci- bis C₄-Alkylsulfat öder d- bis

C₄-Alkylsulfonat bedeutet, und

R¹, R² und R³, M und a die oben dargestellte Bedeutung besitzen,

d) 0,01 bis 50 Mol-% Baugruppen der Formel (IV) CH₂ CR¹

(IV) mit Z = -COO(C_mH_2mO)_n-R⁹, -(CH₂)p-O(C_mH_2mO)_n-R⁹, R⁹ = H,

R 12

¹ wobei mindestens ein Rest R¹⁰, R¹¹ und/oder R¹² vertreten sein muss, sowie ein gesättigter oder ungesättigter, linearer oder verzweigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 40 C-Atomen R¹⁰ = H₁ C₁ -C₄-AIkVl-, Phenyl-, Benzyl-, C₁ - C₄-Alkoxy,

Halogen, Cyano, -COOH, -COOR⁵, -CO-NH₂, -OCOR⁵ R¹¹ = Arylalkylgruppe mit C₁ - C₁₂-Alkyl-, linear oder verzweigt, und C₆-

C₁₄-Arylrest R¹² = Alkylarylgruppe mit C₁ - C₁₂-Alkyl-, linear oder verzweigt, und C₆

C-ι₄-Arylrest m = 2 bis 4 n = O bis 200 p = 0 bis 20 sowie R¹ und R⁵ oben genannte Bedeutung besitzen.

In bevorzugten Ausführungsformen ist n = 1 bis 150, stärker bevorzugt 1 bis 100, und P = 1 bis 15, stärker bevorzugt 1 bis 10.

In speziellen Varianten der vorliegenden Erfindung sind in der Komponente 1.4 bis zu 50 Mol-% der Baugruppen a) durch andere sulfogruppenhaltige Struktureinheiten ersetzt, die sich von Methallylsulfonsäure- oder Allylsulfonsäure-Monomeren ableiten. Die Komponente 1.4 kann gemäß vorliegender Erfindung auch aus 30 bis 80 Mol-%, bevorzugt 35 bis 70 Mol-%, der Baugruppe a), 5 bis 55 Mol-%, bevorzugt 10 bis 45 Mol-%, der Baugruppe b), 2 bis 30 Mol-%, bevorzugt 5 bis 25 Mol-%, der Baugruppe c) und/oder 0,2 bis 15 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 10 Mol-%, der Baugruppe d) bestehen. Von der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Variante der Komponente 1.4 umfasst, die ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 50 000 bis 10 000 000 g/Mol aufweist.

Das vorgeschlagene Additiv sollte als Entschalungshilfsmittel insbesondere beim Einsatz bauchemischer Massen Verwendung finden, welche mindestens einen Vertreter der Reihe hydraulisches Bindemittel, Füllstoff, Beschleuniger und Dispergieradditiv enthält. Selbstverständlich kann das vorgeschlagene Additiv auch in bauchemischen Massen erfindungsgemäß Verwendung finden, welche weitere funktionelle Additive enthalten. Besonders positive Effekte gelingen mit der erfindungsgemäßen Verwendung im Zusammenhang mit bauchemischen Massen, die als hydraulisches Bindemittel Zement, Kalk, Gips, Anhydrit oder ein sonstiges Calciumsulfat-basierendes Bindemittel enthalten, wobei Zemente vom Typ CEM I bis CEM V sowie Aluminatzemente und beliebige Mischungen daraus als besonders bevorzugt anzusehen sind. Aus der Reihe der weiteren Inhaltsstoffe der bauchemischen Masse berücksichtigt die vorliegende Erfindung Dispergieradditive in Form eines Wasserreduzierers und/oder eines Superverflüssigers gemäß Norm EN 934/2. Hinsichtlich der ebenfalls bereits erwähnten Füllstoffe haben sich Vertreter als besonders geeignet gezeigt, die eine Korngröße von 0,1 bis 100 mm aufweisen.

Die Breite an erfindungsgemäßen Verwendungsmöglichkeiten spiegelt sich in diversen Varianten wieder, die von der vorliegenden Erfindung als bevorzugt beansprucht werden. So kann das jeweilige Additiv dem Anmachwasser zugesetzt und mit diesem in die bauchemische Rohmasse eingebracht werden. Möglich ist allerdings auch, das jeweilige Additiv in einem Dispergiermittel anzulösen und/oder das Additiv zeitgleich mit dem Dispergiermittel, aber getrennt davon, einzubringen. Alternativ oder zusätzlich kann das Additiv, welches erfindungsgemäß als Entschalungshilfsmittel Verwendung finden soll, auch vor dem Einbringen der bauchemischen Rohmasse in die Schalung auf die Grenzfläche der Schalung zur bauchemischen Masse aufgetragen werden. In diesem Falle wirkt es besonders augenfällig als Trennmittel, um auf diese Weise das teilweise oder vollständig ausgehärtete bauchemische Produkt entweder leichter aus der Schalung lösen zu können oder aber die Verschalung im Zuge einer Linienfertigung ohne Beeinträchtigung der Oberfläche des bauchemischen Produkts verschieben zu können. Selbstverständlich ist das Aufbringen des neuen Entschalungshilfsmittels auf die Schalungswandung am wirtschaftlichsten, da in diesem Fall weitaus geringere Mengen im Vergleich mit dem Einmischen in die bauchemische Masse benötigt werden. Das Einbringen des als Entschalungshilfsmittel dienenden Additivs in die bauchemische Masse kann auf der anderen Seite aber auch den Vorteil haben, dass die jeweils verwendete Komponente 1.1 , 1.2, 1.3 und/oder 1.4 die Verarbeitbarkeit beziehungsweise die Eigenschaften des ausgehärteten Produktes zusätzlich positiv beeinflussen, indem die jeweilige Komponente ihre bereits aus dem Stand der Technik bekannte Additivwirkung bspw. als Verflüssiger, Verzögerer oder Dispergiermittel entfaltet.

Schließlich wird von der vorliegenden Erfindung auch noch eine Verwendungsvariante mit umfasst, bei der das Additiv als Entschalungshilfsmittel bei der Fertigung von Betonfertigteilen, bevorzugt zur Herstellung von grünstandfesten und insbesondere vorgespannten Betonfertigteilen eingesetzt wird.

Die Mengen, in denen das jeweilige Additiv der bauchemischen Masse zugesetzt wird, hängen natürlich von der spezifischen Zusammensetzung der bauchemischen Masse ab; es empfiehlt sich allerdings, Mengen zu wählen, die zwischen 0,001 und 1 ,0 Gew.-% und bevorzugt zwischen 0,01 und 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, liegen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die als Entschalungshilfsmittel gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagenen Komponenten 1.1 bis 1.4 ihre Struktur betreffend, aber auch ihre Fähigkeit betreffend, als bauchemische Additive zu fungieren zwar weitgehend aus dem bisherigen Stand der Technik bekannt sind, dass sie aber erstaunlicherweise neben ihrer jeweils bekannten Wirkung nun insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung von Betonfertigteilen oder ganz allgemein Bauteilen, bei deren Herstellung Schalungsteile verwendet werden, eine völlig neue Wirkung aufweisen, welche vor allem dazu genutzt werden kann, bekannte Verfahren noch wirtschaftlicher durchzuführen. Die jeweils eingesetzten Additive sind nämlich erstaunlicherweise in der Lage, die Adhäsionskräfte, die an der Grenzfläche zwischen bauchemischer Masse und Schalung wirken, in einem solchen Ausmaß zu reduzieren, dass die Schalung nun ohne größere Beschädigung oder Zerstörung des Bauteils von diesem entfernt bzw. bei der Linienfertigung leichter verschoben werden kann. Wichtig in diesem Zusammenhang ist vor allen Dingen auch die Tatsache, dass bei einem Verzug von Schalungsteilen die bislang als negativ bekannten größeren Adhäsionskräfte nun nicht mehr überwunden werden müssen, so dass die Teile leichter auf- beziehungsweise aneinander gleiten. Die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen die Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Beispiele

Der Ausschalttest und die Bestimmung der Druckfestigkeit DF nach Wärmebehandlung werden nach folgender Vorschrift durchgeführt:

Der zu charakterisierende Beton wird frisch hergestellt und sofort nach Anrühren in eine entsprechende Gleitform (oben und unten offene Schalung des entsprechend herzustellenden Formteils, die an der Vorderseite geschlossen und an der Hinterseite mit einem abnehmbaren Verschluss versehen ist) überführt und durch angemessene Vibration verdichtet. Die Vorderseite der Gleitschalung ist über ein Stahlseil mit einem Dynamometer und dieses mit einer entsprechenden Handkurbel verbunden. Zur Ausschalung des Formteils wird der hintere Verschluss der Gleitschalung entfernt und die restliche Gleitschalung mittels der Handkurbel nach vorne vom Formkörper herunter abgezogen. Dabei beschreibt Fi die Messgröße des Dynamometers, die benötigt wird, um die Gleitschalung erstmalig in Bewegung zu setzen; Ffb beschreibt die Messgröße des Dynamometers, um die Gleitschalung mit konstanter Geschwindigkeit weiterzubewegen.

Parallel zum Füllen der Gleitschalung werden entsprechende Formen zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Beton mit dem entsprechenden Beton gefüllt, angemessen verdichtet und danach 5 h 30 min bei 80 ⁰C im abgedeckten Zustand wärmebehandelt. Ein Teil der so heregstellten Prüfkörper wird sofort nach Beendigung der Wärmebehandlung vermessen; der verbleibende Teil wird bis zum alter von 28 Tagen im Normklima gelagert und dann entsprechend vermessen.

Claims

Patentansprüche

1. Verwendung eines Additivs enthaltend mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Reihe

1.1 ) Suspension anorganischer Partikel auf Basis Aluminium- und/oder Siliciumoxid,

1.2) polymere (Meth-)Acrylsäure-Derivate,

1.3) verseifte Polyvinylalkohole, oder

als Entschalungshilfsmittel beim Einsatz bauchemischer Massen.

2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente 1.1 ) ein Aluminium-modifiziertes kolloidales Silica darstellt, wobei es sich beim kolloidalen Silica um Kieselsol („Silicasol"), gefälltes Silica, Silicagel und feinteiliges Silica, insbesondere vom Typ „stabile Dispersion oder SoI von amorphem Silica" mit einer bevorzugten Teilchengröße von 0,001 bis 100 μm handelt.

3. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der Komponente 1.2) um Polymere von Hydroxyalkyl(meth-)Acrylat, Acrylamid, Methacrylamid, 2-Acrylamido-2-Methylpropansulfonsäure (AMPS), Methylmethacrylat, Methylacrylat, Butylacrylat oder Cyclohexylacrylat, insbesondere jeweils in teil- oder vollvernetzter Form handelt.

4. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente 1.3) ausgewählt wird aus der Reihe wasserlöslicher oder teilwasserlöslicher Polyvinylalkohole, bevorzugt in teilverseifter Form und besonders bevorzugt mit einem Verseifungsgrad von 60 bis 96 %.

5. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente 1.4) Polymerverbindungen eingesetzt werden mit der allgemeinen Zusammensetzung a) 3 bis 96 Mol-% Baugruppen der Formel (I)

CH, - CR¹

SO₃- M_a

(I)

wobei R¹ = Wasserstoff oder Methyl

Methylgruppen substituierter

Phenylrest

V = NH oder Sauerstoff

M = Wasserstoff, ein- oder zweiwertiges Metallkation, Ammonium oder ein organischer Aminrest n = 1 bis 5

bedeuten,

b) 3 bis 96 Mol-% Baugruppen der Formel (II)

(IIa) (IIb)

worin W = -CO-, -CO(O)-(CH₂)_X-, -CO-NR²-(CH₂)_X- x = 1 bis 6

R⁵ und R⁶ = Wasserstoff, ggf. substituierter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, linear oder verzweigt, cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen bedeuten und

Q = Wasserstoff sowie -CHR⁵R⁷ bedeutet sowie im Falle von Q = H, R⁵ und R⁶ in (IIb) zusammen eine -CH₂-(CH₂)_y-Methylengruppe mit y = 1 bis 4 bilden, R⁷ = Wasserstoff, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 C-Atomen, -COOH oder -COOM_a darstellt und R¹, R², M und a oben genannte Bedeutung besitzen,

und/oder

c) 0,05 bis 75 Mol-% Baugruppen der Formeln (III)

CH₂- CR¹ -

(EIa) (IDb )

worin Y = O₁ NH oder NR⁵

R⁸ = R⁵ bzw. R⁶, -(CH₂)X-SO₃ ⁹Ma, SO₃ ⁶Ma,

SO₃ ⁹M₃

X = Halogen, Ci- bis C₄-Alkylsulfat oder Ci- bis

C₄-Alkylsulfonat bedeutet und R¹, R² und R³, M und a die oben dargestellte Bedeutung besitzen;

d) 0,01 bis 50 Mol-% Baugruppen der Formel (IV) CH₂ CR¹

(IV) mit Z = -COO(C_mH_2mO)_n-R⁹, -(CH₂)_P-O(C_mH_2mO)n-R⁹,R⁹ = H,

_R12 ^"^ ^^* R"

wobei mindestens ein Rest R¹⁰, R¹¹ und/oder R¹² vertreten sein muss, sowie ein gesättigter oder ungesättigter, linearer oder verzweigter, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 40 C-Atomen R¹⁰ = H, Ci -C₄-AIkVl-, Phenyl-, Benzyl-, Ci - C₄-Alkoxy,

Halogen, Cyano, -COOH, -COOR⁵, -CO-NH₂, -OCOR⁵ R¹¹ = Arylalkylgruppe mit linearem oder verzweigtem Ci - Ci₂-

Alkyl- und C₆- Ci₄-Arylrest R¹² = Alkylarylgruppe mit linearem oder verzweigtem Ci - Ci₂-

Alkyl- und C₆ - Cu-Arylrest m = 2 bis 4 n = 0 bis 200 p = 0 bis 20 sowie R¹ und R⁵ oben genannte Bedeutung besitzen, enthält.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Komponente 1.4) bis zu 50 Mol-% der Baugruppen a) durch andere sulfogruppenhaltige Struktureinheiten ersetzt sind, die sich von Methallylsulfonsäure- oder Allylsulfonsäure-Monomeren ableiten.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente 1.4) aus 30 bis 80 Mol-% der Baugruppe a), 5 bis

55 Mol-% der Baugruppe b), 2 bis 30 Mol-% der Baugruppe c) und/oder 0,2 bis 15 Mol-% der Baugruppe d) besteht.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente 1.4) ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 50 000 bis

10 000 000 g/Mol aufweist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bauchemische Masse mindestens einen Vertreter der Reihe hydraulisches Bindemittel, Füllstoff, Beschleuniger und Dispergieradditiv enthält.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel ausgewählt wird aus der Reihe Zement, Kalk, Gips, Anhydrit oder ein sonstiges Calciumsulfat-basierendes Bindemittel und insbesondere Zemente vom Typ CEM I bis CEM V sowie Aluminatzemente und beliebigen Mischungen daraus.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Dispergieradditiv um einen Wasserreduzierer und/oder einen Superverflüssiger gemäß Norm EN 934/2 handelt.

12. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff eine Korngröße von 0,1 bis 100 mm aufweist.

13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv dem Anmachwasser zugesetzt und/oder vorgelöst im Dispergieradditiv und/oder zeitgleich mit dem Dispergieradditiv eingesetzt und/oder vor dem Einbringen der bauchemischen Masse in die Schalung auf die Grenzfläche der Schalung zur bauchemischen Masse aufgetragen wird.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Fertigung von Betonfertigteilen, insbesondere zur Herstellung von grünstandfesten und insbesondere vorgespannten Betonfertigteilen.

15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv der bauchemischen Masse in Mengen von 0,01 bis

1 ,0 Gew.-% und bevorzugt von 0,01 bis 0,5 Gew.-% zugesetzt wird.